Материалы, применяемые при проектировании конструкций печатных плат

При выборе материала конструкции печатной платы необходимо учитывать их характеристики. Применяемые материалы оцениваются по следующим техническим характеристикам:

  1. Величина диэлектрической проницаемости.
  2. Тангенс угол диэлектрических потерь.
  3. Температура стеклования.
  4. Температура разложения.
  5. Композиция материала - армирующий наполнитель+связующее.

Первые два параметра следует учитывать при проектировании быстродействующей высокочастотной аппаратуры, что связано с фазовой скоростью распространения электромагнитной волны: фазовая скорость распространения электромагнитных волн в произвольной среде обратно пропорциональна диэлектрической проницаемости материала печатной платы.

Температура стеклования и разложения, а также композиция имеют важное значение в технологии изготовления печатных плат, особенно многослойных: если в печатной плате имеются металлизированные отверстия, то имеет место быть различие в тепловом расширении между материалом печатной платы и металлизированным отверстием, что может оказывать отрицательное влияние на надежность связи между ними при термоциклировании. Кроме того, указанные параметры влияют на межслойное сцепление и на сопротивляемость расслоению фольгированных слоистых пластиков.

При выборе материала следует учитывать и возможность их применения в различных конструкциях печатных плат: в односторонних, двусторонних, многослойных печатных плат на гибком и жестком основаниях. Так, например, фольгированные гетинаксы могут быть применены только в конструкциях односторонних печатных плат. Это связано с тем, что в качестве основы материала используется бумага. Кроме того, коэффициент температурного расширения в 8 раз больше, чем у проводящего материал - меди в металлизированных отверстиях. В связи с тем, что у гетинакса высокий коэффициент диэлектрической проницаемости, то это также говорит не в пользу его применения в конструкциях многослойных плат. Известно, что реализовать печатную плату для быстродействующей аппаратуры можно с применением многослойной печатной платы.

Ниже в таблице приводятся наиболее часто используемые материалы конструкций печатных плат.

Таблица 1

ОбозначениеАрмирующий наполнительСвязующееТрадиционное обозначение Температура стеклования
00Целлюлозная бумагаФенолоальдегидХРСНе регламентировано
01Целлюлозная бумагаМодифицированный фенолоальдегидXXXPCНе регламентировано
02Целлюлозная бумагаФенолоальдегид, огнестойкийFR-1Не регламентировано
03Целлюлозная бумагаМодифицированный фенолоальдегид, огнестойкийFR-2Не регламентировано
04Целлюлозная бумагаМодифицированный эпоксид, огнестойкийFR-3Не регламентировано
10Целлюлозная бумага по центру + стеклоткань снаружиМодифицированный эпоксид, огнестойкийCEM-1Не регламентировано
11Стеклянный войлок по центру + стеклоткань снаружиПолиэфир огнестойкийCRM-5> 80 оС
12Нетканое стекло по центру + стеклоткань снаружиЭпоксидная смола, огнестойкаяCEM-3Не регламентировано
20Стеклоткань полотнянаяЭпоксидная смола, не огнестойкаяG-7> 100 оС
21Стеклоткань полотнянаяЭпоксидная смола, не огнестойкаяG-10> 110 оС
22Стеклоткань полотнянаяЭпоксидная смола нагревостойкая, не огнестойкаяG-11135-175 оС
23Стеклоткань полотнянаяЭпоксидная смола нагревостойкая, огнестойкаяFR-4135-175 оС
24Стеклоткань полотнянаяОбычная эпоксидная смола модифицированная или не модифицированная, огнестойкаяFR-5150-200 оС
25СтеклотканьЭпоксидная смола + РРО, огнестойкаяFR-4150-200 оС
26СтеклотканьОбычная эпоксидная смола модифицированная или не модифицированная, огнестойкаяFR-4170-220 оС
27Стеклоткань непрямого перекрёстного плетенияОбычная эпоксидная смола, огнестойкаяБез названия> 110 оС
30СтеклотканьТриазин и/или бисмалеимид, модифицированные эпоксидной смолой, огнестойкиеGFT170-220 оС
40СтеклотканьПолиимидGI/GIN> 200 оС
41СтеклотканьПолиимидGI/GIL> 250 оС
42СтеклотканьПолиимидGI/GU200-250 оС
50Арамидная ткань полотнянаяМодифицированная эпоксидная смолаAF135-190 оС
53Нетканый арамидПолиимидBI> 220 оС
54Арамид непрямого перекрёстного плетенияЦианатный полиэфирНет обозначения> 230 оС
55Нетканый арамидМодифицированная эпоксидная смолаBF135-190 оС
60Кварцевая ткань полотняного плетенияПолиимидQIL> 250 оС
70СтеклотканьЦианатный полиэфир27> 230 оС
71СтеклотканьЦианатный полиэфирGC> 230 оС
80Целлюлозная бумага по центру + стеклоткань снаружиМодифицированная эпоксидная смола с введённым катализаторомCEM-1Не регламентировано
81Нетканое стекло по центру, стеклоткань снаружиЭпоксидная смола с введённым катализаторомCEM-3Не регламентировано
82СтеклотканьЭпоксидная смола с введённым катализатором, огнестойкаяFR-4> 110 оС