Гибкие печатные платы на полиимиде и на FR-4 толщиной 0.1 – 0.2 мм

22 сентября 2025

Гибкие печатные платы (FPC, Flexible Printed Circuits) на основе полиимида и FR4 толщиной 0.1 - 0.2 мм используются в компактных и высоконадежных электронных устройствах. 

Рассмотрим их особенности, сравнение и применение.

1. Гибкие печатные платы на полиимиде (PI)

Толщина: 0.1 - 0.2 мм (чаще всего 0.1 - 0.15 мм)

Материалы:

• Основа: полиимидная пленка (Kapton, Upilex).
• Проводники: медь (обычная или с адгезионным слоем).
• Покрытие: полиимидный или жидкий фоторезист (LPI).

Преимущества:
- Высокая гибкость и устойчивость к изгибам.
- Рабочий диапазон температур: от -60°C до +250°C.
- Химическая стойкость.
- Малый вес и толщина.

Недостатки:
- Высокая стоимость (по сравнению с FR4).
- Сложность монтажа из-за гибкости.

Применение:

• Мобильные устройства (смартфоны, планшеты).
• Медицинская электроника.
• Аэрокосмическая и военная техника.
• Гибкие датчики и носимые устройства.

2. Тонкие печатные платы на FR4

Толщина: 0.1 - 0.2 мм (редко, обычно от 0.3 - 0.4 мм).

Материалы:

Преимущества:
- Низкая стоимость.
- Хорошая жесткость для тонких печатных плат.
- Подходит для стандартных процессов пайки.

Недостатки:
- Ограниченная гибкость (может треснуть при частых изгибах).
- Меньшая термостойкость (до 150°C).

Применение:

• Компактные жесткие печатные платы (например, в миниатюрных устройствах).
• Печатные платы с ограниченным пространством (но без требований к гибкости).

Сравнение полиимида и FR4 для толщины 0.1 - 0.2 мм.

• Если нужна гибкость и термостойкость → полиимид (например, для динамических изгибов в складных устройствах).
• Если нужна жесткость и низкая цена → тонкий FR4 (например, для компактных, но неподвижных печатных плат).

Для ультратонких печатных плат (0.1 мм) полиимид предпочтительнее, так как FR4 в таком исполнении становится слишком хрупким.

Что лучше выбрать?

Один материал не «лучше» другого в абсолютном смысле. Выбор зависит исключительно от задачи, которую решает ваше устройство.

Давайте разберем по пунктам, как сделать правильный выбор.

Краткая рекомендация:

• Для динамической гибкости (постоянное движение, изгиб) – однозначно Полиимид.
• Для статической гибкости (изогнули один раз при установке) – можно рассмотреть оба варианта, но полиимид надёжнее.
• Для просто тонкой и жёсткой печатной платы (никаких изгибов) – FR4.

Детальное сравнение и руководство по выбору:

1. Ключевой вопрос: Как именно печатная плата будет изгибаться?

Выбирайте ПОЛИИМИД, если:

• Печатная плата будет постоянно двигаться, скручиваться или изгибаться в процессе работы устройства.

Например:

- Шлейф в складном смартфоне (flexible OLED displays).

- Соединение между корпусом и откидной крышкой ноутбука.

- Робототехника, где печатная плата закреплена на шарнире.

- Носимые устройства (умная одежда, браслеты).

Полиимид выдерживает десятки и сотни тысяч циклов изгиба без разрушения токопроводящих дорожек.

Выбирайте FR4, если:

• Печатная плата должна быть очень тонкой, но оставаться по сути жесткой. Её согнут один раз при установке в устройство и больше не будут трогать.

FR4 – это стеклотекстолит. Стекло хрупкое. При повторяющихся изгибах микротрещины в материале и в медных дорожках будут накапливаться, что в итоге приведёт к обрыву. Один-два аккуратных изгиба на стадии монтажа он может пережить. В тоже время FR4 сохраняет жесткость.

2. Второй важный вопрос: какие температуры будут при эксплуатации и пайке?

✅ Выбирайте ПОЛИИМИД, если:

• Температура в процессе работы устройства превышает 125°-150°C.
• Требуется стойкость к термическому удару или агрессивным средам.

Почему? Полиимид (Kapton) сохраняет свойства при температурах до 250°-400°C.

✅ Выбирайте FR4, если:

• Температурный режим стандартный (потребительская электроника, устройства для офиса/дома).

Почему? Стандартный FR4 начинает деградировать при температурах выше 130°-150°C (Tg – температура стеклования).

3. Вопрос бюджета:

✅ Выбирайте FR4, если:

• Ключевой критерий – минимальная стоимость.

• Почему? FR4 – это «золотой стандарт» отрасли, производится массово и значительно дешевле специализированных полиимидных материалов.

  ✅ Выбирайте ПОЛИИМИД, если:

  • Бюджет позволяет, а требования к гибкости и надежности высоки.

  Почему? Стоимость материалов и обработки полиимида выше.

  Сводная таблица для принятия решения

   

  Критерий	Полиимид (PI)	FR4	Победитель для вашего случая
  Динамический изгиб	***** (Идеально)	* (Очень плохо)	Полиимид
  Статический изгиб	***** (Отлично)	** (Плохо, но возможно)	Полиимид
  Термостойкость	***** (До 250°C+)	** (До ~130°C)	Полиимид
  Стоимость	** (Дорого)	***** (Очень дёшево)	FR4
  Жесткость	** (Гибкий)	***** (Жёсткий)	FR4
  Простота монтажа	*** (Сложнее)	***** (Проще)	FR4

  Итог: Что лучше выбрать?
  • Для соединения экрана и материнской печатной платы в складном смартфоне? – 100% полиимид.
  • Для печатной платы внутри миниатюрного датчика, который один раз аккуратно согнут для установки и больше не тронут? – Можно сэкономить и использовать тонкий FR4, но полиимид надежнее.
  • Для просто очень тонкой и легкой печатной платы в дроне, которая не будет гнуться? –Тонкий FR4 (дешевле и проще в производстве).
  • Для печатной платы, которая будет работать рядом с двигателем или мощным процессором, где жарко? – Полиимид.

   

  Рекомендация: Если есть хотя бы малейшие сомнения и бюджет позволяет, выбирайте полиимид для толщин 0.1 мм - 0.2 мм. Он гарантированно выдержит все нагрузки, связанные с гибкостью. FR4 в таком исполнении – это всегда компромисс между ценой и риском появления трещин.

  Комментарии 0

  Отправить

  Я принимаю условия Политики конфиденциальности и обработки персональных данных

  Я даю Согласие на обработку моих персональных данных в соответствии с Политикой