2798
.pdf
ческого раствора, припоя; изменение поверхностного сопротивления от действия влаги и др. В табл. 2.9-2.11 приводятся показатели качества некоторых материалов, применяемых для изготовления однослойных, многослойных и гибких ПП по субтрактивной, аддитивной и полуаддитивной технологиям. Показатели качества сверхвысокочастотных материалов приведены в табл.2.12.
Таблица 2.9
.
Показатели качества фольгированных гетинаксов и стеклотекстолитов для субтрактивной технологии ПП
|
ГФ-1-35Г |
СФ-1-35Г |
СОНФ-1 |
|
ГФ-2-35Г |
СФ-2-35Г |
СОНФ-2 |
Показатели |
ГФ-1-50Г |
СФ-1-50Г |
|
|
ГФ-2-50Г |
СФ-2-50Г |
|
|
ГФС-1-35Г |
СФГ-230-1-35 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
Поверхностное |
|
|
|
электрическое со- |
|
|
|
противление после |
|
|
|
выдержки в тече- |
109 |
1010 |
1010 |
ние 96 ч. при отно- |
|
|
|
сительной влажно- |
|
|
|
сти 96 % при 40 оС, |
|
|
|
Ом |
|
|
|
tg (106 Гц) при тех |
|
|
|
же условиях |
0,05 |
0,035 |
0,035 |
(10 Гц) при тех |
|
|
|
же условиях |
5,5 |
5,5 |
5,5 |
Прочность на от- |
|
|
|
слаивание фольги, |
|
|
|
Н (на полоске ши- |
|
|
|
риной 3 мм): |
|
|
|
91
Продолжение табл.2.9
1 |
2 |
3 |
4 |
в исходном состоянии; |
3,75 |
4,5 |
4,4 |
при выдержке в гальва- |
|
|
|
ническом растворе при |
|
|
|
70 оС в течение 20 мин; |
1,8-2 |
3,6 |
4,0 |
после выдержки в рас- |
|
|
|
плавленном |
|
|
|
припоевтечение10 спри |
3,5 |
4,0 (втечение |
4,3 (в те- |
260оС |
|
20 с) |
чение30 с |
Стойкостьк воздействию |
|
|
|
припоя(отсутствиеотклеи- |
|
|
|
ванияфольги)260 оС, с |
5-10 |
20 |
30 |
Водопоглощениедлятол- |
|
|
|
щины1 мм, % |
1-1,5 |
0,5 |
1,0 |
Таблица 2.10
Показатели качества стеклотекстолитов для аддитивной и полуаддитивной технологий изготовления ПП
Показатели |
СТЭК |
СТЭФ |
СТЭФ-1-2-2- |
СТПА- |
|
|
-1- |
2ЛКФ |
5-1 |
|
|
ЛКА |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Поверхностное элек- |
|
|
|
|
трическое сопротив- |
|
|
|
|
ление после выдер- |
|
|
|
|
жки в течение 96 ч. |
|
|
|
|
при относительной |
|
|
|
|
влажности 93 % |
|
|
|
|
при 40 оС, Ом |
1010 |
109 |
109 |
1010 |
tgδ (106 Гц) при тех |
|
|
|
|
же условиях |
0,04 |
0,045 |
0,045 |
0,025 |
92
Продолжение табл.2.10
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
ε (106 Гц) при тех |
|
|
|
|
|
же условиях |
6,0 |
6,0 |
6,0 |
5,5 |
|
Адгезионная проч- |
|
|
|
|
|
ность сцепления |
|
|
|
|
|
металлизированно- |
|
|
|
|
|
го покрытия с осно- |
|
|
|
|
|
ванием на полоске |
|
|
|
|
|
шириной 3 мм,Н: |
|
|
|
|
|
послехимико-гальва- |
|
|
|
|
|
ническойметаллиза- |
4 |
3,9 |
3,9 |
4 |
|
ции; |
|
|
|
|
|
при выдержке в |
|
|
|
|
|
гальваническом |
- |
- |
- |
3,6 |
|
растворе при 70 оС |
|
|
|
|
|
в течение 20 мин; |
|
|
|
3,6 в |
|
после выдержки в |
|
|
|
течение |
|
расплавленном |
3,0 |
2,9 |
2,9 |
30 с |
|
припое в течение |
|
|
|
|
|
10 с при 260 оС |
|
|
|
|
|
Изменениелинейных |
- |
- |
- |
0,4 |
|
размеров,%,неболее |
|||||
|
|
|
|
Таблица 2.11 Показатели качества фольгированных стеклотекстоли-
тов для МПП (травящихся) и гибких ПП
Показатели |
СТФ-1 |
ФТС-1-20 |
ПФ-1 |
ПФ-1-35-0,1 |
|
|
ФТС-1-35 |
|
ПФ-2-35-0,16 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Поверхностное |
|
|
|
|
электрическоесоп- |
|
|
|
|
ротивлениепосле |
|
|
|
|
93
Продолжение табл.2.11
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
выдержке в тече- |
|
|
|
|
ние 96 ч при от- |
|
|
|
|
носительной |
|
|
|
|
влажности |
|
|
|
|
93 % при |
5 1010 |
5 109 |
109 |
1011 |
40 оС, Ом |
||||
tgδ (10 Гц) при |
|
|
|
|
тех же условиях |
0,035 |
0,035 |
0,035 |
0,035 |
ε (10 Гц) при тех |
|
|
|
|
же условиях |
5,5 |
5,5 |
4,0 |
4,0 |
Прочность на |
|
|
|
|
отслаивание |
|
|
|
|
фольги на полос- |
|
|
|
|
ке шириной 3 |
|
|
|
|
мм, Н: |
|
|
|
|
в исходном со- |
|
|
|
|
стоянии; |
3,2-4,0 |
3,2-4,0 |
2,4 |
2,4 |
при выдержке в |
|
|
|
|
гальваническом |
|
|
|
|
растворе при 70 |
|
|
|
|
оС в течение 20 |
|
|
|
|
мин; |
3,0-3,8 |
2,6-3,0 |
2,0 |
2,2 |
после выдержки |
|
|
|
|
в расплавленном |
|
|
|
|
припое в течение |
|
|
|
|
30 с при 260 оС |
2,5-3,6 |
2.,5-3,6 |
2,0 |
2,4 |
Водопоглощение, |
|
|
|
|
% |
0,5-1,0 |
0,5-1,0 |
- |
3,0 |
Изменение ли- |
|
|
|
|
нейных раз- |
|
|
|
|
меров после |
|
|
|
|
травления, %, не |
0,04- |
|
|
|
более |
8,05 |
0,04--0,05 |
0,5 |
0,25 |
Стойкость к мно- |
|
|
|
|
гократным пере- |
|
|
|
|
гибам |
- |
- |
400 |
600 |
Продолжение табл.2.11
94
1 |
|
2 |
|
|
3 |
|
|
4 |
|
5 |
|
|
Нагревостойкость |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(отсутствие от- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
клеивания фольги |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
после выдержки в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
припое при |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
260 оС |
|
- |
|
|
- |
|
|
30 |
|
30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2.12 |
|||
Показатели качества фольгированных сверчастотных |
||||||||||||
|
|
|
материалов |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Показатели |
|
|
Пленка |
Листы |
ФЛАН |
ПКТ- |
|
|||||
|
|
|
фторо- |
фторо- |
-2,8 |
|
ЗФ |
|
||||
|
|
|
пластовая |
пласто- |
|
|
|
|
||||
|
|
|
4МБФ- |
вые Ф- |
|
|
|
|
||||
|
|
1(2) |
|
|
4Д-701 |
|
|
|
|
|||
1 |
|
2 |
|
|
3 |
|
|
4 |
|
5 |
|
|
ε (1010 Гц): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в исходном со- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
стоянии; |
|
2,4 |
|
|
2,5 |
|
2,8 |
|
3 |
|
||
после выдержки в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
в течение 30 суток |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
с относительной |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
влажностью 95 % |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
при 40 оС |
|
- |
|
|
- |
|
|
2,8 |
|
3 |
|
|
tgδ (1010 Гц): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в исходном со- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
стоянии; |
|
0,024 |
|
0,001 |
0,0015 |
0,005 |
|
|||||
после выдержки в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
течение 30 суток с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
влажностью |
93 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
% при 40 оС |
|
- |
|
|
- |
|
|
0,004 |
0,008 |
|
||
|
|
|
|
|
|
Продолжение табл.2.12 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1 |
|
2 |
|
|
3 |
|
|
4 |
|
5 |
|
|
95
Прочность на от- |
|
|
|
|
слаивание фольги |
|
|
|
|
на полоске шири- |
|
|
|
|
ной 3 мм, Н: |
|
|
|
|
в исходном со- |
|
|
|
|
стоянии |
2,9 |
2,9 |
2,7 |
2,4 |
после выдержки в |
|
|
|
|
расплавленном |
|
|
|
|
припое в течение |
|
|
|
|
10 с при 260 оС |
1,45 |
1,45 |
1,8 |
1,8 |
Стойкость к |
|
|
|
|
двойным переги- |
|
|
|
|
бам, циклы |
300 |
- |
- |
- |
2.5.5. Пластмассы с порошковыми и волокнистыми наполнителями
Пластмассы с порошковыми и волокнистыми наполнителями предназначены для переработки их в изделия прямым и литьевым прессованием, литьем под давлением. Поэтому эти пластмассы обычно называют пресс-материалами или реактопластами, так как при переработке в изделия смолы переходят в неплавкое и нерастворимое состояние, т.е. становятся термореактивными.
В зависимости от типа связующей смолы прессматериалы подразделяются на следующие группы: фенопласты (на основе фенолоформальдегидной смолы), аминопласты (на основе мочевино- и меламиноформальдегидных смол), эпоксидные пресс-материалы, кремнеорганические и полиимидные пресс-материалы.
Большинство пресс-материалов перерабатываются в изделия методом прямого прессования и литьевого прессования. Для изготовления деталей методом литья под давлением в основном используются литьевые фенопласты, где в качестве связующего материала служит новолачная фенолофор-
96
мальдегидная смола, которая в присутствии катализаторов (например уротропина) отверждается значительно быстрее, чем резольная.
Механические, электрические свойства, а также термостойкость и влагостойкость пресс-материалов определяются сочетанием типа связующей смолы и наполнителей. Большинство пресс-материалов обладают низкими диэлектрическими характеристиками (
= 4-10, tg
= 0,1-0,02), поэтому они используются для изготовления различных низкочастотных деталей РЭС.
Исключение составляют некоторые кремнеорганические и полиимидные пресс-материалы, имеющие высокие диэлектрические показатели (
= 2,8-3,5, tg = 0,01-0,001). В качестве наполнителя в них служит измельченное бесщелочное алюмоборосиликатное стекло или минеральный наполнитель (молотая слюда и кварц). Комбинации компонентов и наполнителей позволяют получить большое количество прессматериалов различного назначения.
Пресс-материалы на основе фенолоформальдегидной смолы подразделяются на фенопласты общего назначения, фенопласты электроизоляционные, фенопласты влагохимостойкие, фенопласты жаростойкие, фенопласты ударопрочные.
Фенопласты электроизоляционные типа Э1-340-02, Э3-340-65 применяют для изготовления низкочастотных каркасов катушек индуктивностей, трансформаторов, дросселей, работающих при повышенных температурах во влажных условиях. В качестве наполнителей в них используются слюда молотая и кварцевая мука.
Фенопласты ударопрочные АГ-4В, АГ-4С, где в качестве наполнителей используются стекловолокна в виде пучков и отдельных нитей, применяются при изготовлении различных армированных и неармированных низкочастотных установочных деталей (каркасы катушек, трансформаторов, кронштейнов, корпусов), подвергающихся высоким ударным
97
нагрузкам.
Эпоксидные пресс-материалы благодаря высокой нагревостойкости и удовлетворительным диэлектрическим свойствам применяются при герметизации элементов радиоэлектронной аппаратуры. Пресс-материал марок ЭКП-200, ЭКП-С используют при герметизации полупроводниковых приборов и интегральных микросхем; СП-30 - различных электронных узлов. В этих материалах наполнителем служит дисперсный минеральный наполнитель или измельченное бесщелочное стекловолокно.
Кремнеорганические пресс-материалы с минеральным наполнителем или на основе измельченного стекловолокна обладают повышенной нагревостойкостью (до 250-300 оС), водостойкостью и высокими диэлектрическими параметрами; не вызывают коррозии меди и ее сплавов, алюминия, серебра. Они применяются для изготовления различных установочных деталей радиотехнического назначения, работающих при повышенных температурах и высоких частотах. Недостаток этих материалов - более низкая механическая прочность по сравнению с другими пресс-материалами. Кремнепласт марки ПКО-1-1-2 (КФ-10), ПКО-1-2-4 (КМС-9)* применяется при изготовлении различных тонкостенных малогабаритных деталей, работающих при высоких температурах и частотах. Материалы марок РТП-170, РТП-200, отличающихся высокой стабильностью диэлектрических, прочностных свойств и линейных размеров деталей, применяются для изготовления корпусов высокочастотных микровыключателей.
Композиции на основе метилсилоксановой смолы в виде олигомера и окислов металлов представляют собой высоковязкие проводящие пасты, которые не меняют своих свойств в интервале -40 +200 оС, нетоксичны и не вызывают коррозии металлов. Паста теплопроводящая марки КПТ-8 на основе этой композиции применяется для обеспечения эффективного контакта между соприкасающимися поверхно-
* В скобках дается старая маркировка пресс-материалов.
98
стями мощных полупроводниковых приборов и теплоотводящих радиаторов.
В полиимидных пресс-материалах в качестве наполнителей используется измельченное бесщелочное алюмоборосиликатное стекло или дисульфид молибдена. Они обладают высокими прочностными и диэлектрическими свойствами, сохраняющимися в широком диапазоне температур, не вызывают коррозии цветных металлов. Из всех существующих материалов полиимидные наиболее стойки к действию радиационных излучений. Интервал рабочих температур составляет - 180 +250 оС.
Пресс-материалы марок ПМ-67, ПАИС-10С применяются для изготовления высокочастотных деталей конструкционного назначения, работающих до температуры 250 оС. Основные показатели некоторых марок пресс-материалов, широко используемых для изготовления деталей РЭС, приведены в табл.2.13.
Таблица 2.13
Основные механические и электрические показатели некоторых пресс-материалов
|
|
|
|
Марки пресс-материалов |
|
|
||||||
|
|
|
Фенопласт |
|
Фено- |
Эпоксид- |
Крем- |
Полии- |
||||
|
|
|
Электро- |
|
пласт |
ный |
непласт |
мидный |
||||
|
Показатели |
изолци- |
|
ударо- |
пресс-ма |
ПКО-1- |
пресс- |
|||||
|
|
|
онный |
|
проч- |
териал |
1-1 |
|
мате- |
|||
|
|
|
Э1-340-02 |
|
ный |
ЭКП-200 |
ПКО-1- |
риал |
||||
|
|
|
(К-211-2) |
|
АГ-4В |
|
|
1-2 |
|
ПМ-67 |
||
|
1 |
|
2 |
|
3 |
|
4 |
|
5 |
|
6 |
|
|
Разрушающее |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
напряж.,МПа |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Продолжение табл.2.13 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
3 |
|
4 |
|
5 |
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
99
при растяжении;
при изгибе Ударная
вязкость, кДж/м2
Температурный коэффициент линейного
расширения,
10-5 оС-1
ε (106 Гц)
tg δ (106 Гц) ρ, Ом м
Епр, МВ/м Интервал
рабочих
температур,
оС
27
59
4,9
4-5
4,5-5,5
0,01
51010
13
-60÷
+110
60-80
168-
176
6,9-88
1,0-
1,5
7,0
0,04-
0,05
1012
13-17
-40÷
+120
26
60
8,0
3,0
4,4-5,0
0,02
1012
20
-60÷
+155
15
25
3,0
2,5-
3,0
2,8-
3,0
0,006
1013
13
-60÷
+250
120
180-
240
60
3,9
3,2-3,5
0,004
1014
22
-180÷
+260
3. НЕОРГАНИЧЕСКИЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ
3.1. Стекла
Стекло представляет собой твердое аморфное вещество, образующейся при сплавлении стеклообразующихся оксидов и безоксидных соединений. Стеклообразующими являются оксиды SiO2, B2O3, P2O5, GeO2 и некоторые безкислородные соединения селена, теллура, мышьяка. Свойства ди-
100