聚酰亚胺 PCB 是一种流行的印刷电路板材料，这要归功于它在 PCB 制造过程中提供的灵活性和强度。它与印刷电路板制造中最常用的更标准的 FR44 材料有什么区别？

当您准备制造印刷电路板时，最终产品的功能通常会决定组装所需的材料。例如，用于航空航天的印刷电路板通常需要更先进的材料，以确保它们在极端条件下的功能以及使用它们的人的安全。耐热性和柔韧性等因素在这些情况下可以发挥至关重要的作用，但通常因此成本更高。用于手机和电视等商业设备的印刷电路板依赖于较便宜的 PCB 材料。

 

聚酰亚胺 PCB 和 FR-4 PCB 有什么区别？

印刷电路板制造中最常用的材料之一是 FR-4（阻燃等级 4）。由玻璃纤维和环氧树脂制成并与铜箔层压而成的复合材料，由于几乎不吸水、高机械值、出色的绝缘性能和相对较好的耐热性，非常适合标准应用。

虽然此材料可能适用于标准电子设备，但在某些情况下却并非如此。FR-4 印刷电路板是刚性的，一旦制造出来就很难安装到某些设备中。虽然它们具有良好的耐热性，但它们并不是为极端温度而设计的并且会熔化（“FR”标志并不表示该材料符合 UL94V-0，零件塑料材料易燃性安全标准在设备和电器测试中）。

FR-4 材料可以很好地解决当今印刷电路板制造面临的许多常见问题，例如因湿度造成的损坏。但这绝不是一个普遍的选择。对于柔性印刷电路板或刚柔结合印刷电路板，聚酰亚胺 PCB 往往是更好的选择。

 

聚酰亚胺 PCB 的类型

聚酰亚胺PCB材料是由含有亚胺单体结构的合成聚合物制成的。它们通常用于柔性 PCB 的构造。柔性印刷电路板，顾名思义，可以弯曲或扭曲。这使它们成为可穿戴技术或无法容纳更大印刷电路板的非常规外壳的绝佳选择。

在创建这种材料的过程中使用的化学品和添加剂可以产生多种变化，非常适合不同的场景。一些类型的聚酰亚胺 PCB 包括：

 

纯聚酰亚胺

纯聚酰亚胺是最古老的聚酰亚胺 PCB 材料之一，也是最简单的一种。该材料不添加溴化阻燃剂等，性能稳定，具有很强的抗热稳定性和抗温度变化能力，其薄膜结构使其具有极强的柔韧性。

第三代聚酰亚胺

纯聚酰亚胺的更新版本，这种材料含有纯聚酰亚胺所不具备的：阻燃剂。虽然这使得这种类型的印刷电路板不太可能引起电气火灾，但它缺乏纯聚酰亚胺的热稳定性。它也是生产最简单、成本最低的材料，由于较低的温度和固化所需的时间，使其成为大规模生产的合适选择。

低流动聚酰亚胺

在所有聚酰亚胺材料中，低流动性聚酰亚胺的柔韧性最低。然而，它比传统的柔性 PCB 更能抵抗恶劣条件，使其适用于最极端的条件。

填充聚酰亚胺

这种材料包含额外的填料，有助于减少树脂收缩，保护印刷电路板免受固化过程的影响。它寿命长，比刚性印刷电路板材料脆性小，并且耐热。

 

聚酰亚胺PCB的优点

虽然它们可能比典型的 FR-4 材料更昂贵，但聚酰亚胺材料擅长适应不寻常的环境，这些环境会测试更坚固的印刷电路板的极限。聚酰亚胺 PCB 的许多优点包括：

 

耐用性——刚性印刷电路板材料可能很难触摸，但这正是这种电路板的最大弱点之一。经过多年的使用，这些印刷电路板会在反复使用后屈服于压力并破裂。虽然聚酰亚胺印刷电路板材料的薄膜特性起初可能看起来脆弱而脆弱，但这是抵抗物理应力的主要优势。考虑到航空航天印刷电路板制造的极端条件，柔性印刷电路板对于飞行、太空旅行、卫星和军事用途等各方面的持续成功至关重要。

热稳定性——聚酰亚胺材料可以承受各种极端条件，同时仍能完美发挥作用。虽然像 FR-4 这样的材料可以更快地达到其玻璃化转变温度，但柔性印刷电路板可以承受高达 260°C 的温度，具体取决于它所构成的聚酰亚胺的类型。此外，聚酰亚胺材料的热稳定性使其能够抵抗维修过程中可能发生的各种热损坏。

耐化学性——使用聚酰亚胺材料的一个主要好处是它们能抵抗腐蚀性化学物质，这些化学物质会导致印刷电路板腐蚀或其他损坏。这使它们对于这些应用程序至关重要。

抗拉强度——与刚性印刷电路板材料不同，柔性 PCB 具有一定程度的弹性，使其能够承受更高的最大负载而不会断裂或开裂。除了低流动性聚酰亚胺外，它们都可以扭曲和转动以适应它们的环境。

灵活性——大多数消费设备都是围绕印刷电路板和它们所容纳的其他组件构建的，因此它们具有矩形结构。然而，并非所有设备都适合这种形状。聚酰亚胺材料不必以传统形状封装。这对可穿戴技术和医疗设备来说是一大福音，它们可能必须符合人体形状才能有效。

 

聚酰亚胺PCB材料的应用

柔性印刷电路板的发明在各个行业都有许多开创性的应用。

军用PCB

保持和平需要机器 100% 正常运行，功能强大且停机时间最短。柔性印刷电路板可以在极端条件下长时间运行，并用于以下用途：

  • 微波处理系统
  • 国防导航系统
  • 配电系统

航天PCB

从商业飞行到航天器，聚酰亚胺材料天生适合在湍流、高温环境下长期运行。

  • 全权数字引擎控制
  • 卫星
  • 电子飞行仪表
  • 通讯系统

医用多氯联苯

Class 3 印刷电路板是指任何符合 IPC 质量认证的电路板，通常应用于危及生命的机器。医疗印刷电路板通常使用柔性或刚柔结合的材料，因为它们寿命长且耐化学品和其他干扰。

  • 核磁共振机
  • 超声设备
  • 可穿戴健康监测设备

商业印刷电路板

尽管许多用于商业用途的印刷电路板继续依赖 FR-4 材料，但柔性 PCB 可以为许多新兴行业带来福音。随着对更高计算能力的需求和可穿戴技术的兴起，它们在我们家中放置的设备中变得越来越普遍。

  • 智能手表
  • 视频游戏系统
  • 高端电视

电信线路板

全球各地的人们已经开始依赖手机和良好的互联网连接来过他们的生活，失去这些可能是灾难性的。电信依靠聚酰亚胺印刷电路板每天为数十亿人提供无缝接入。

  • 手机信号塔
  • 电话交换系统
  • 网络电话设备