À medida que os eletrônicos diminuíam em tamanho e custo, fabricantes de produtos de consumo pressionaram por componentes semelhantes em miniatura e acessíveis. Este impulso catalisou o desenvolvimento da placa de circuito impresso. O PCB utiliza traços e blocos condutores para conectar componentes em uma placa de circuito. Habilitando transferência de sinal e energia entre hardware, o versátil PCB formou a espinha dorsal da eletrônica moderna. Apesar Placas FR4 ainda dominam PCBs de consumo, PCB de poliimida está chamando a atenção da indústria devido à sua flexibilidade e durabilidade em altas temperaturas. Com substratos moldáveis e circuitos multifuncionais, placas de circuito de poliimida direcionadas à indústria aeroespacial, automotivo, e aplicações de microondas. Indo além da tecnologia FR4 amplamente difundida, esta nova classe de placa de circuito abre novas possibilidades. Neste blog, exploraremos PCB de poliimida, desde tipos e recursos até sua definição e usos no mundo real.
O que é PCB de poliimida?
As placas de circuito impresso de poliimida utilizam um polímero especializado chamado poliimida como material de substrato. Polímeros contêm unidades moleculares repetidas, enquanto imida se refere a um tipo específico de molécula contendo um grupo funcional imida. As poliimidas sintéticas podem ser projetadas com uma variedade de propriedades úteis. Precursores de poliimida curáveis permitem a fabricação de substratos de circuitos flexíveis. A força e adaptabilidade da poliimida abrem novas possibilidades para inovação de PCB em aplicações exigentes. Seja permitindo circuitos tridimensionais dinâmicos ou eletrônicos duráveis de alta temperatura, substratos de poliimida capacitam engenheiros elétricos a ampliar os limites da tecnologia de PCB.
Tipos de PCB de poliimida
As placas de circuito impresso de poliimida vêm principalmente em duas variedades: circuito flexível de poliimida e placas rígidas flexíveis.
O PCB flexível de poliimida é construído usando um material de poliimida dobrável que permite que a placa gire, dobrar, e contorno sem fraturar. Essas placas adaptáveis funcionam bem em eletrônica onde o espaço é limitado e os circuitos devem se adaptar a vários formatos. Aplicações comuns incluem gadgets vestíveis, dispositivos médicos, e outros componentes eletrônicos de formato compacto.
As placas Rigid-flex combinam os benefícios dos circuitos flexíveis com a robustez das placas FR-4 convencionais. Eles consistem em múltiplas camadas de poliimida flexível e substratos rígidos FR-4 unidos em uma única PCB.. O design em camadas permite roteamento de circuitos complexos e é altamente confiável, tornando as placas rígidas e flexíveis populares para usos de missão crítica, como aplicativos aeroespaciais e militares.
Leitura adicional: Rigid Flex PCB vs. PCB flexível
Propriedades do material PCB de poliimida
- Durabilidade
Embora as placas de circuito rígidas possam parecer resistentes, sua inflexibilidade também os torna propensos a rachar e quebrar sob estresse repetido e uso prolongado. Flexível da poliimida, qualidade de filme, por outro lado, torna-o resistente a tensões físicas. Esta durabilidade torna a poliimida ideal para ambientes extremos, como aplicações aeroespaciais e de defesa.
- Resistência ao calor
A poliimida resiste a uma ampla faixa de temperatura, funcionando corretamente desde extremamente frio até 260°C dependendo da formulação. Sua resiliência térmica também evita danos causados pelo calor durante reparos. Isso contrasta com materiais como o FR-4, que atingem sua temperatura de transição vítrea mais rapidamente..
- Resistência química
A poliimida possui resistência química superior em comparação com muitas substâncias de placas de circuito, evitando erosão e danos causados por agentes corrosivos. Esta resistência química é adequada para aplicações exigentes.
- Resistência à tracção
A elasticidade da poliimida permite suportar cargas máximas mais altas sem rachar em comparação com materiais de placas de circuito mais rígidos. Com alguns tipos de poliimida, as placas podem até ser torcidas e contorcidas para caber em espaços especializados.
- Flexibilidade
A maioria dos eletrônicos utiliza placas de circuito retangulares simplesmente para caber dentro da caixa do dispositivo. Placas de poliimida, Contudo, não estão restritos a essas formas rígidas convencionais. Essa flexibilidade permitiu inovações como wearables e dispositivos médicos que podem se curvar ao redor do corpo humano.
Desvantagens do material PCB de poliimida
- Alto custo – A poliimida tende a ser mais cara que o FR-4 e outros convencionais Materiais de substrato PCB. O filme de poliimida bruto e o processo de fabricação para transformá-lo em PCB podem aumentar o custo.
- Tamanho Limitado - A produção de placas de circuito de poliimida em tamanhos maiores e formatos variados pode representar desafios devido à disponibilidade restrita de filmes largos de poliimida. Manter a consistência em planilhas maiores torna-se difícil, pois são propensos a distorções.
- Difícil de reparar – Sua fabricação e materiais exclusivos tornam os reparos complicados e a infraestrutura escassa. Correções localizadas geralmente são impraticáveis. Ao contrário dos PCBs padrão, placas de poliimida geralmente requerem substituições completas quando danificadas.
Amplos usos da placa de circuito de poliimida
Placas de circuito impresso maleáveis, como a poliimida, oferecem vantagens que as tornaram vitais em diversos setores.:
- Na computação, os rigores da operação diária e o calor extremo exigem placas duráveis que não desistem. Laptops passam por movimentos constantes que podem danificar materiais inflexíveis. Mas pranchas flexíveis podem suportar as tensões.
- A eletrônica automotiva também vive uma vida difícil, bombardeado por vibrações e picos de temperatura. Somente circuitos dobráveis permanecem confiáveis em meio ao sofrimento da estrada.
- Até mesmo dispositivos pessoais, como telefones, aproveitam a resiliência das placas flexíveis ao manuseio intensificado. E os protótipos prevêem dispositivos verdadeiramente flexíveis, habilitados pela combinação de resistência e rendimento da poliimida.
- A medicina também escolhe esta infraestrutura indulgente onde os implantes, próteses, e as ferramentas de imagem devem torcer e manobrar através da carne sem falha elétrica.
- Finalmente, veículos de última geração levam as pranchas ao limite. A sobrevivência dos jatos, nave espacial, e os sistemas de defesa dependem de eletrônicos que funcionam in extremis, ainda permite reparos em campo – tarefas feitas sob medida para adaptáveis, placas de circuito impresso duradouras.
A linha inferior
Os substratos de poliimida oferecem um nível de elite de circuitos impressos flexíveis graças à notável resistência térmica, químico, e habilidades de proteção elétrica intrínsecas ao material. As capacidades da Polyimide permitem funcionalidade confiável sob condições extremas e em usos de missão crítica, desde jatos militares até dispositivos médicos e veículos espaciais.. Se você está pensando em utilizar poliimida em seus projetos, entre em contato conosco hoje para discutir sua aplicação e requisitos específicos. Nossa equipe pode então determinar se uma solução de PCB flexível baseada em poliimida permite o desempenho avançado que seu produto precisa, mantendo-se dentro de suas restrições orçamentárias.
