В данном разделе рассматриваются параметры, значения которых меняются в широких пределах как от типа к типу основания, так и внутри одного типа. Любые цифры, приведенные здесь, можно поэтому расценивать как типичные. За исключением плат, предназначенных для применения при сверхвысокой частоте (СВЧ), и в случаях, когда требуется исключительно высокое сопротивление изоляции, разбросом значений электрических параметров можно пренебречь. Обычно качество слоистых пластиков настолько высоко, что электрические параметры собранных печатных узлов определяются не качеством основания.
Сопротивление изоляции между двумя точками на плате складывается из поверхностного и объемного сопротивлений. Когда напряжение приложено к двум контактным площадкам на печатной плате, ток утечки будет протекать по поверхности платы, и значение этого тока будет определяться приложенным напряжением и поверхностным сопротивлением. Одновременно ток утечки будет протекать также и внутри основания, и его значение будет определяться напряжением и объемным сопротивлением. Поверхностное сопротивление измеряется в заданных условиях испытаний, которые часто включают в себя измерения по трехточечной схеме. Для того чтобы иметь некоторое представление о порядке значений сопротивления изоляции, ниже даны типичные значения поверхностного сопротивления, измеренного на платах, после 96-часовой выдержки при температуре 35°C и относительной влажности 90 %:
Фенольный гетинакс, МОм - 1·103;
Эпоксидный гетинакс, МОм - 1·103;
Эпоксидный стеклотекстолит, МОм - 1·104.
Поверхностное сопротивление, разумеется, сильно зависит от относительной влажности, и поэтому перед измерением плату следует сушить в течение 1 ч. В других источниках указывается, что уменьшение относительной влажности от 90 до 70 % вызывает увеличение поверхностного сопротивления примерно в 10 раз. Полезно заметить, что поверхностное сопротивление зависит от частиц пыли и отпечатков пальцев на поверхности платы. Химические реактивы, используемые в технологическом процессе изготовления печатной платы и не полностью удаленные тщательной промывкой и нейтрализацией, также могут вызвать уменьшение поверхностного сопротивления. Объемное сопротивление также определяется заданными условиями испытаний; плата готовится к измерениям так же, как указано выше. Типичными являются следующие значения объемного сопротивления:
Фенольный гетинакс, МОм - 1·104;
Эпоксидный гетинакс, МОм - 1·105;
Эпоксидный стеклотекстолит, МОм - 1·106.
Приведенные данные нельзя рассматривать как характерные для сопротивления изоляции между параллельными проводниками печатной платы. Сопротивление изоляции представляет собой сочетание поверхностного и объемного сопротивлений между проводниками, а также сопротивления между металлизированными отверстиями, соединенными с проводниками. Значения, приведенные ниже в примерах, указывают порядок значений сопротивления изоляции платы из эпоксидного стеклотекстолита толщиной 1,6 мм. Между двумя металлизированными отверстиями диаметром 0,8 мм с расстоянием между их центрами 2,54 мм сопротивление изоляции может изменяться в пределах от 1·105 до 5·108 МОм в зависимости от технологии изготовления печатной платы. Между двумя проводниками длиной 50 мм и расстоянием между ними 0,6 мм и двумя металлизированными отверстиями диаметром 0,8 мм, соединенными с проводниками, сопротивление изоляции лежит в пределах от 104 до 107 МОм в зависимости от технологии. Очевидно, что такие значения сопротивления изоляции не могут оказать существенного воздействия на современные низкоомные схемы.
При использовании печатных плат в высокочастотных схемах емкость между проводниками, а следовательно, и определенный уровень потерь начинают приобретать важное значение, поэтому необходимо знать диэлектрическую постоянную материала основания ε и его тангенс угла диэлектрических потерь tg δ. Значения, приведенные ниже, дают представление об этих свойствах для инженерных целей, однако ясно, что изготовитель печатных плат должен пользоваться специальной литературой. Эти значения обычно определяются при частоте 1 МГц, хотя в зависимости от частоты они изменяются незначительно. Так, при изменении частоты от 1 до 1000 МГц диэлектрическая постоянная изменяется всего на 5 %.
В качестве примера значения ε и tg δ приведены в таблице.
Таблица
| Материал основания | ε | tg δ |
|---|---|---|
| Фенольный гетинакс | 5.3 | 0.05 |
| Эпоксидный гетинакс | 4.8 | 0.04 |
| Эпоксидный стеклотестолит | 5.4 | 0.035 |
Обычная двусторонняя печатная плата может быть сконструирована таким образом, что она становится пригодной для применения в высокочастотных схемах. Для этой цели используются принципы конструирования полосковых линий (заимствованные из техники микрополосковых линий передачи), позволяющие сформировать рисунок платы подобно тому, как формируются линии передачи СВЧ. При этом становится возможным получить заданные значения характеристического сопротивления, скорости распространения и затухания. Если схема предназначена для работы в широком диапазоне частот, то необходимо выбирать такой материал основания, диэлектрическая постоянная которого лишь незначительно меняется при изменении частоты.