Конструкционные материалы для печатных плат и их характеристики

16. Конструкционные материалы для печатных плат и их характеристики

Слоистые диэлектрики из наполнителя и связующего вещества, которое обычно представляет собой термореактивные и термопластичные смолы, а также керамику и металлические материалы.

Выбор материала определяется электроизоляционными свойствами, воздействием агрессивных сред, механической прочностью и стабильностью параметров.

Фольгированные диэлектрики выпускают с покрытием из электролитической меди иногда алюминия или никеля, причем для улучшения прочности сцепления меди с основанием оно с одной стороны оксидировано или покрыто слоем хрома толщиной 1.3 мкм. Фольга имеет стандартизованную толщину: 5, 18, 37, 70, 105 мкм и характеризуется чистотой меди 99.5%, пластичностью, высотой микронеровностей 0,4..0,5 мкм. Основа слоистых пластиков — электроизоляционная бумага, хлопчатобумажная ткань, стеклоткань. Фольгированные диэлектрики выпускаются в виде листов 400..1100 мм и толщиной 0,06.. 3 мм.

Материалы печатных плат: гетинакс, текстолит, стеклотекстолит.

Гетинакс — дешев, хорошо обрабатывается, отличается удовлетворительными электроизоляционными качествами. Используется в бытовой аппаратуре.

Текстолит — для мощных цепей питания и высоких напряжений, уменьшения  опасности возгорания. Для этого в состав вводят особые вещества — антипирены.

Стеклотекстолит — используется для сложных климатических условий
 - 60..+150 0С. низкая влагопоглощаемость, слабо коробится, высокое значение поверхностного и объемного сопротивления.

  Нефольгированные диэлектрики используются для аддитивного способа изготовления печатных плат. Для улучшения прочности сцепления с металлическим покрытием на его поверхность наносят тонкий полуотвержденный клеевой слой (эпоксидно-каучуковую композицию). Для повышения качества в лак, пропитывающий стеклоткань вводят 0,1..0,2% палладия, олова или закиси меди, которая незначительно снижает качество изоляции.

  Для производства печатных кабелей используются армированные, фольгированные пленки из фторопласта: ФАФ-4Д, полиэфирные пленки ПЭТФ.

  Напрессовкой фольги на термопластичную основу добиваются высокой точности и стойкости к температурным перепадам.

  Для печатных плат СВЧ диапазона используют полимеры — фторопласт, полиэтилен, полипропилен, полистирол и их сополимеры. Для улучшения свойств добавляют двуокись титана, армируют, плакируют медной фольгой. Используют стеклянный наполнитель для улучшения температурных свойств.

v  Полистирол с наполнителем ПТ-3, СТ-3.

v  Керамические  материалы с наполнителем для микросборок: 22ХС.

v  Стеклоткань прокладочная: СП-1-0.025.

v  фольга электрическая: ФМЭГ-Н (пластичная, общего назначения, нагревостойкая, с хромовым покрытием).

  Металлические платы используют в изделиях при больших токовых и температурных  нагрузках. Изолирующий слой получают оксидированием  (Al2O3) , причем пленка толщиной около 100 мкм и изоляция 1010 Ом. На  стальных основаниях изолирующий слой образуют с помощью специальных эмалей в виде тонких пленок.

  Эмали: оксиды магния, кальция, кремния, бора, бериллия и их смеси + связка (полихлорвинил) + пластификаторы.

  Эмаль вжигают с последующим прокатом между валами, что позволяет создавать многослойную структуру с отличными механическими и электрическими свойствами.

Параметры стеклотекстолита

Толщина фольги: 0,08..0.3 мм. Толщина основы: 1,5..1,6 мм. Стабильность размеров: не менее 0,009 на м2. Температура стеклования: 140 0С.

  Платы для поверхностного монтажа должны иметь допуск на ширину дорожки 0.025 мм, при ширине дорожки 0.2...0.12 мм.

Фольга в состоянии поставок защищена от повреждения при хранении и сверлении медно-алюминиевым протектором толщиной 50..70 мм, который после сверления снимается. Электролитическая фольга покрывается электролитическим цинком. При прессовании цинк диффундирует в медь, образуя тонкую пленку латуни. Пленка не реагирует с отвердителем смолы и защищает медь от окисления. Для изготовления МПП такой обработке подвергается и внешняя сторона фольги.