A medida que la industria global de PCBA continúa creciendo, más ingenieros y compradores están buscando materiales avanzados para placas de circuito. Una frase que a menudo aparece en las búsquedas de Google es “Polimida Rígido PCB”. Sin embargo, este término es engañoso, ya que la polimida no se utiliza para fabricar placas rígidas; se utiliza principalmente como sustento para placas de circuito flexibles.
El políimide (PI) es un material polimérico conocido por su excelente estabilidad térmica, resistencia mecánica e aislamiento eléctrico. Ya que puede doblarse y doblarse sin dañar la electrónica, el políimide es el material central detrás de la tecnología de circuitos impresos flexibles. Los materiales de políimide se desarrollaron por primera vez a principios del siglo XX y entraron en producción comercial en 1955. Hoy en día, suelen estar disponibles en colores amarillo, marrón o naranja y se utilizan ampliamente en la electrónica de alto rendimiento.
A continuación, YILONG proporciona una explicación técnica exhaustiva sobre los materiales de las placas de circuito impreso de poliimida, su clasificación, procesos de fabricación, ventajas y comparación con el FR4.
¿Qué es un PCB de poliimida?
A Polyimide PCBs es un circuito flexible o flex-rigido que utiliza película de poliimida como material base. Estos circuitos son valorados por su durabilidad, resistencia a altas temperaturas y capacidad para soportar múltiples dobles. A medida que los diseños de productos continúan avanzando hacia estructuras ligero y compactas, la demanda de PCBs flexibles de poliimida está aumentando significativamente.
Types of Polyimide PCBs Materiales
Políimide de segunda generación (políimide puro)
Este es el tipo más común de material polimida, ofreciendo alta flexibilidad, excelente resistencia al calor y gran estabilidad química. Los films puros de polimida no necesitan retardantes de incendio con braquemio, lo que los convierte en adecuados para dispositivos eléctricos y de comunicación exigentes. Su suavidad y durabilidad les permiten rendir con fiabilidad en entornos con muchos vibraciones.
Poliamida de 3ª generación (poliamida retardante de incendio)
El polimida de tercera generación añade aditivos retardantes de incendio para cumplir con los requisitos de seguridad en industrias como la médica, el espacio y el equipo industrial. Aunque su rendimiento retardante es superior, tiene una flexibilidad ligeramente reducida, lo que facilita su procesamiento para los fabricantes.
Low-Flow Polyimide
El polimida de bajo flujo tiene una viscosidad de resina reducida, lo que permite una colocación precisa durante el sellado. Este material es ideal para estructuras de PCB flexibles de pista reducida y complejas. Con fuertes propiedades flame retardant y resistentes a sustancias químicas, el polimida de bajo flujo tiene un buen rendimiento en entornos de alto estrés. Su coste es más alto, por lo que generalmente se utiliza en electrónica avanzada.
Polimida relleno
Para mejorar la rigidez, la fuerza y la resistencia química, se añaden rellenos como fibra de vidrio, fibra de carbono o mica.
l El vidrio en fiber proporciona fuerza a bajo costo.
l La fibra de carbono ofrece una excelente rigidez para electrónica de alto rendimiento.
l El polimida relleno de mica se utiliza en semiconductores y en el sector aéreo para aplicaciones que requieren una resistencia química extrema.
Comparación de materiales de placas de circuito impreso en poliimida
Los principales fabricantes, como DuPont e Isola, ofrecen diferentes grados de películas de polimida, incluyendo el Kapton HM y el Isola P95.
l Kapton HM: Alta tenacidad, excelente estabilidad térmica y gran resistencia química/anticorrosión.
l Isola P95: Alto voltaje y rendimiento térmico para aplicaciones de alta tensión o alta temperatura.
l Los materiales de poliamida suelen ofrecer amplias temperaturas de operación, alta resistencia dielectrica y excelente durabilidad, lo que los convierte en ideales para electrónica avanzada y entornos hostiles.
Proceso de fabricación de PCBs flexibles de poliimida
YILONG produce PCBs flexibles en políimide mediante un proceso de fabricación controlado y preciso. Los pasos generales incluyen:
1. Preparación de material raw: se laminan el film de polimida con una hoja de cobre mediante un resina especialmente formulada.
2. Laminación: El calor y la presión unen el revestimiento de cobre al substrate de polimida, formando un laminado de cobre estable.
3. Perfilar: El perforado CNC o por láser crea los microvias y los puntos de conexión. El polyimide requiere un control cuidadoso del perforado debido a su fragilidad.
4. Impresión por serigrafía: Se utilizan tinta photoresistente y estuches para transferir los patrones del circuito al plato.
5. Grabado: El grabado químico quita el cobre en exceso dejando la circuitry diseñada.
6. Plating: El plating en cobre mejora la conductividad y reforza los vias y trazos.
7. Pruebas: Inspecciones eléctricas, térmicas y visuales aseguran el correcto rendimiento.
8. ensamblaje: Los componentes se montan mediante técnicas SMT o THT. El soldado se realiza en un entorno limpio para evitar la contaminación.
Técnicas avanzadas utilizadas en la fabricación de PCBs de polimida
Para satisfacer la creciente demanda de microelectrónica y circuitos de alta densidad, se utilizan varios procesos avanzados:
l Proceso Semianadir (SAP) para una mayor anchura/espaciado de trazos
l Modificado SAP para aplicaciones de interconexión de ultra alta densidad (HDI)
l Un revestimiento de cobre de polímero imidazílico electrodepositado para mejorar la fiabilidad
l Laser Direct Imaging (LDI) para circuitos microscópicos precisos
¿Por qué elegir placas de circuito impresos de polimida?
Estabilidad dimensional
Los placares de poliimida mantienen la precisión estructural en una amplia gama de temperaturas, lo que los convierte en ideales para la electrónica de precisión.
Opciones de flexibilidad
Basado en el diseño, diferentes materiales de polimida pueden ofrecer flexibilidad, rigidez, incombustibilidad o resistencia química.
Alta resistencia dielectrica
Garantiza la operación segura en sistemas de alta tensión.
Costo más alto
El material y la fabricación de poliimida son más costosas, lo que debe considerarse durante el planear.
Opciones de grosor limitado
Los substratos de polimida son más delgados que el FR4, lo que puede no ser adecuado para aplicaciones que requieren estructuras de placa más espesas.
Aplicaciones de las PCBs de poliimida
Los PCBs flexibles de polimida se utilizan ampliamente en industrias que requieren durabilidad, diseño ligero y resistencia superior a la temperatura:
l Electrónica automotriz: Módulos ECU, sensores, sistemas de potencia
l Dispositivos médicos: sistemas de rayos X, monitores, herramientas diagnósticas
l Militar y defensa: radar, avionics, módulos de comunicaciones
l Electrónica de consumo: teléfonos inteligentes, portátiles, dispositivos portátiles
l Computing & servidores: procesadores, GPUs, módulos de energía, data centers
Poliamida vs FR4 — Diferencias Clave
|
Característica |
Polimida |
FR4 |
|
Flexibilidad |
Muy flexible para doblaje dinámico |
Rígido, no flexible |
|
Estabilidad termal |
Resistente a 250°C+ |
Tipicamente 130–140°C |
|
Resistencia química |
Excellent and inert |
moderado |
|
Retardante de incendio |
Puede ser retardante de incendio |
Nivel estándar con retardante de incendio |
|
Costo |
Alto |
Low |
El polimida sobresale claramente al FR4 en propiedades termicas, mecanicas y quimicas, convirtiéndolo en la elección preferida para las PCB flexibles de alto rendimiento.
Conclusión
Los PCB en políimide se han convertido en esenciales en la electrónica moderna, donde se necesitan fiabilidad, flexibilidad y resistencia a altas temperaturas. A medida que los diseños electrónicos continúen evolucionando, la demanda de PCB flexibles en políimide seguirá aumentando. Con una fuerte experiencia en materiales de políimide y en la fabricación de flex-rigido, YILONG puede apoyar soluciones avanzadas en PCB para aplicaciones de automoción, médica, aeroespacial y electrónica de consumo.
Si necesitas PCBs personalizados en políimide, PCBs flexibles, o soluciones de PCBs flexibles-rígidos, no dudes en contactar con YILONG para atención técnica y cotización. Email: yilong@yilonginsulation.com www.yilonginsulation.com.
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