โพลีเมอร์สองชนิด ไม่ใช่เกรดสองแบบ
ชื่ออาจคล้ายกันจนทำให้สับสนได้ แต่โพลีอะไมด์และโพลีอิไมด์เป็นวัสดุที่แตกต่างกัน โพลีอะไมด์อยู่ในตระกูลไนลอน ส่วนโพลีอิไมด์ (PI) เป็นโพลีเมอร์อิไมด์ที่อยู่เบื้องหลัง Kapton และฟิล์มวงจรแบบยืดหยุ่นอื่นๆ ความแตกต่างนี้มีความสำคัญ เพราะข้อกำหนดที่ระบุว่า "โพลีอะไมด์" หมายถึงวัสดุที่ไม่มีผู้ผลิตรายใดเก็บไว้สำหรับการผลิตแบบยืดหยุ่น
FR-4 มีโครงสร้างที่แตกต่างออกไปอีก คือ ผ้าใยแก้วทอที่ชุบด้วยอีพ็อกซี แล้วเคลือบด้วยความร้อนและแรงดัน มันแข็งเพราะใยแก้วแข็ง และนั่นคือคุณสมบัติที่กำหนดว่ามันสามารถและไม่สามารถนำไปใช้ที่ไหนได้บ้าง
ข้อดีของโพลีอิไมด์
- การดัดงอ ฟิล์มขนาด 12.5–50 µm ที่มีแผ่นทองแดงพับขนาด 0.5–2 ออนซ์ จะดัดงอได้ยากกว่าวงจรเดียวกันบน FR-4
- อุณหภูมิ โพลีอิไมด์ยังคงคุณสมบัติทางกลได้ดีกว่าช่วงอุณหภูมิที่ลามิเนตอีพ็อกซี่อ่อนตัวลง ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงพบเห็นได้ในชิ้นส่วนเครื่องยนต์ อุปกรณ์ทางการแพทย์ และชิ้นส่วนอุตสาหกรรม
- ความทนทานต่อสารเคมี ตัวทำละลายและฟลักซ์ที่กัดกร่อนอีพ็อกซี่จะไม่ส่งผลกระทบต่อโพลีอิไมด์มากนัก
- ความหนา แกนยืดหยุ่นบางกว่าลามิเนตแบบแข็งใดๆ ซึ่งเป็นสิ่งที่ทำให้วงจรสามารถซ่อนอยู่ภายในตัวเรือนได้
ต้นทุน
ความยืดหยุ่นไม่ได้มาฟรีๆ โพลีอิไมด์ดูดซับความชื้นได้มากกว่า ขยายตัวในระนาบได้มากกว่า และมีความเสถียรทางมิติน้อยกว่า FR-4 ดังนั้นการจัดตำแหน่งแผงและการจัดแนวแผ่นปิดจึงทำได้ยากกว่า วัสดุเองก็มีต้นทุนสูงกว่า ขั้นตอนการผลิต — การเคลือบแผ่นปิด การติดตัวเสริมความแข็งแรง การตัดด้วยเลเซอร์หรือการตัดด้วยแม่พิมพ์ — มีต้นทุนสูงกว่า และแผงก็จัดการได้ยากกว่า
นอกจากนี้ยังมีต้นทุนด้านการออกแบบ: กฎของความยืดหยุ่นไม่ใช่กฎของ FR-4 ตัวนำจะตัดผ่านส่วนโค้งเป็นมุมฉาก การชุบโลหะจะไม่อยู่ในบริเวณที่โค้งงอ และรัศมีของการโค้งงอจะถูกตกลงกันก่อนการออกแบบ ไม่ใช่หลังจากนั้น
จุดที่ FR-4 ยังคงเหนือกว่า
ส่วนใหญ่ของแผงวงจรแบบแข็งและยืดหยุ่นได้นั้นทำจาก FR-4 โปรเซสเซอร์ แผงขั้วต่อ และภาคจ่ายไฟจะอยู่บนวัสดุที่แข็ง เพราะไม่มีส่วนใดที่ต้องเคลื่อนที่ และ FR-4 มีราคาถูกกว่า แบนกว่า และเข้าใจได้ง่ายกว่า โพลีอิไมด์จะใช้เฉพาะในส่วนที่พับได้เท่านั้น
นั่นคือกฎการตัดสินใจในทางปฏิบัติ: ใส่ความยืดหยุ่นในส่วนที่รูปทรงเรขาคณิตต้องการ และใช้แผ่นลามิเนตในส่วนอื่นๆ หน้า PCB ที่ยืดหยุ่น ครอบคลุมการสร้างตามแบบภาพยนตร์ หน้า rigid-flex การรวมกัน และ หน้าความสามารถ ช่วงความหนาสำหรับทั้งสองแบบ