PCB de poliimida: Una guía completa para principiantes

A medida que la electrónica se redujo en tamaño y costo, Los fabricantes de productos de consumo presionan por componentes igualmente miniaturas y asequibles.. Este impulso catalizó el desarrollo de la placa de circuito impreso.. La PCB utiliza pistas y almohadillas conductoras para vincular componentes a través de una placa de circuito.. Habilitación de la transferencia de señal y energía entre hardware, La PCB versátil formó la columna vertebral de la electrónica moderna.. Aunque tableros FR4 todavía dominan los PCB de consumo, Los PCB de poliimida están captando la atención de la industria debido a su flexibilidad y durabilidad a altas temperaturas.. Con sustratos moldeables y circuitos multifuncionales., Las placas de circuito de poliimida se dirigen a la industria aeroespacial., automotor, y aplicaciones de microondas. Más allá de la extendida tecnología FR4, esta nueva clase de placa de circuito abre nuevas posibilidades. En este blog, exploraremos PCB de poliimida, desde tipos y características hasta su definición y usos en el mundo real.

¿Qué es el PCB de poliimida??

Las placas de circuito impreso de poliimida utilizan un polímero especializado llamado poliimida como material de sustrato. Los polímeros contienen unidades moleculares repetidas., mientras que la imida se refiere a un tipo de molécula específica que contiene un grupo funcional imida. Las poliimidas sintéticas se pueden diseñar con una variedad de propiedades útiles. Los precursores de poliimida curables permiten la fabricación de sustratos de circuitos flexibles. La resistencia y adaptabilidad de la poliimida abren nuevas posibilidades para la innovación de PCB en aplicaciones exigentes.. Ya sea permitiendo circuitos tridimensionales dinámicos o electrónica duradera de alta temperatura, Los sustratos de poliimida permiten a los ingenieros eléctricos ampliar los límites de la tecnología de PCB..

Tipos de PCB de poliimida

Las placas de circuito impreso de poliimida vienen principalmente en dos variedades.: circuito flexible de poliimida y tableros rígido-flexibles.

La PCB flexible de poliimida está construida con un material de poliimida flexible que permite que la placa gire, doblar, y contornear sin fracturarse. Estas placas adaptables funcionan bien en electrónica donde el espacio es limitado y los circuitos deben adaptarse a varias formas.. Las aplicaciones comunes incluyen dispositivos portátiles., dispositivos médicos, y otros dispositivos electrónicos de formato compacto.

Las placas rígido-flexibles combinan los beneficios de los circuitos flexibles con la robustez de las placas FR-4 convencionales.. Consisten en múltiples capas de poliimida flexible y sustratos rígidos de FR-4 unidos en una sola PCB.. El diseño en capas permite un enrutamiento de circuitos complejo y es altamente confiable, Hacer que las placas rígidas y flexibles sean populares para usos de misión crítica, como aplicaciones aeroespaciales y militares..

Otras lecturas: PCB flexible rígido vs. PCB flexible

Propiedades del material PCB de poliimida

1. Durabilidad

Si bien las placas de circuito rígidas pueden parecer resistentes, su inflexibilidad también los hace propensos a agrietarse y romperse bajo estrés repetido y uso prolongado. La poliimida es flexible, calidad de película, por otra parte, lo hace resistente contra el estrés físico. Esta durabilidad hace que la poliimida sea ideal para entornos extremos como aplicaciones aeroespaciales y de defensa..

2. Resistencia al calor

La poliimida resiste un amplio rango de temperaturas., funcionando correctamente desde extremadamente frío hasta 260°C dependiendo de la formulación. Su resiliencia térmica también previene daños por calor durante las reparaciones.. Esto contrasta con materiales como el FR-4, que alcanzan su temperatura de transición vítrea más rápidamente..

3. Resistencia química

La poliimida posee una resistencia química superior en comparación con muchas sustancias de placas de circuitos., Previniendo la erosión y el daño causado por agentes corrosivos.. Esta dureza química se adapta bien a aplicaciones exigentes..

4. Resistencia a la tracción

La elasticidad de la poliimida le permite soportar cargas máximas más altas sin agrietarse en comparación con materiales de placas de circuito más rígidos.. Con algunos tipos de poliimida., Las tablas incluso se pueden torcer y contorsionar para adaptarse a espacios especializados..

5. Flexibilidad

La mayoría de los productos electrónicos utilizan placas de circuito rectangulares que simplemente encajan dentro de la carcasa del dispositivo.. Tableros de poliimida, sin embargo, no están limitados a estas formas rígidas convencionales. Esta flexibilidad ha permitido innovaciones como dispositivos portátiles y médicos que pueden curvarse alrededor del cuerpo humano..

Desventajas del material PCB de poliimida

• High Cost – Polyimide tends to be more expensive than FR-4 and other conventional Materiales de sustrato de PCB. La película de poliimida en bruto y el proceso de fabricación para convertirla en una PCB pueden aumentar el costo.
• Tamaño limitado: la producción de placas de circuitos de poliimida en tamaños más grandes y diferentes factores de forma puede plantear desafíos debido a la disponibilidad restringida de películas anchas de poliimida.. Mantener la coherencia en hojas más grandes se vuelve difícil, ya que son propensos a la distorsión.
• Difficult to repair – Their unique fabrication and materials make repairs complicated and infrastructure scarce. Las correcciones localizadas a menudo no son prácticas. A diferencia de los PCB estándar, Los tableros de poliimida generalmente requieren reemplazos completos cuando están dañados..

Amplios usos de la placa de circuito de poliimida

Las placas de circuito impreso maleables como la poliimida ofrecen ventajas que las han hecho vitales en diversas industrias.:

• en informática, Los rigores del funcionamiento diario y el calor extremo requieren tablas duraderas que no se rindan.. Las computadoras portátiles sufren un movimiento constante que podría dañar los materiales inflexibles. Pero las tablas flexibles pueden soportar las tensiones.
• La electrónica del automóvil también vive una vida difícil, bombardeado por vibraciones y picos de temperatura. Sólo los circuitos flexibles se mantienen confiables en medio del castigo de la carretera..
• Incluso los dispositivos personales, como los teléfonos, aprovechan la resistencia de las placas flexibles a un manejo intensivo.. Y los prototipos imaginan dispositivos verdaderamente flexibles gracias a la combinación de resistencia y rendimiento de la poliimida..
• La medicina también elige esta infraestructura indulgente donde los implantes, prótesis, y las herramientas de imágenes deben girar y maniobrar a través de la carne sin fallas eléctricas.
• Finalmente, Los vehículos de última generación llevan las tablas al límite.. La supervivencia de los aviones, astronave, y los sistemas de defensa dependen de la electrónica que funciona in extremis, yet allow repairs in the field – tasks tailor-made for adaptable, placas de circuito impreso duraderas.

La línea de fondo

Los sustratos de poliimida ofrecen un nivel élite de circuitos impresos flexibles gracias a la notable capacidad térmica., químico, y capacidades de protección eléctrica intrínsecas al material.. Las capacidades de la poliimida permiten una funcionalidad confiable en condiciones extremas y en usos de misión crítica que van desde aviones militares hasta dispositivos médicos y vehículos espaciales.. Si está considerando utilizar poliimida en sus diseños, póngase en contacto con nosotros hoy para discutir su aplicación y requisitos específicos. Luego, nuestro equipo puede determinar si una solución de PCB flexible a base de poliimida permite el rendimiento avanzado que su producto necesita sin exceder sus limitaciones presupuestarias..