2798

ляется невлагостойким листовым материалом, - для защиты от действия влаги поверхность гетинакса покрывается лаком. Существует влагостойкий гетинакс (марка VIII-B), который представляет собой слоистый пластик на основе целлюлозной бумаги, облицованный с двух сторон слоем лавсановой бумаги, пропитанной эпоксидной смолой.

Гетинакс марки ЛГ (гетинакс лавсановый) изготавливают на основе лавсановой бумаги, пропитанной эпоксидной смолой. Отличительными особенностями гетинакса марки ЛГ являются повышенные диэлектрические свойства, высокая влагостойкость, технологичность при обработке, но механические свойства лавсанового гетинакса несколько ниже (разрущающее напряжение при изгибе 80 МПа, вместо 150 МПа для обычного гетинакса).

Гетинакс нефольгированный и фольгированный применяется в качестве одного из базисных материалов для изготовления печатных плат радиоэлектронных средств.

Стеклотекстолит представляет собой листовой слоистый прессованный материал, изготовляемый из двух и более слоев стеклянной ткани, пропитанной смолами. Стеклянные ткани, применяемые для изготовления стеклотекстолитов, изготавливаются из нитей алюмоборосиликатного стекла, в котором содержание щелочных окислов не должно превышать 0,3 %. Для изготовления стеклотекстолита с высокой степенью стабильности электрических параметров при повышенной влажности применяется стеклоткань на основе высококремнеземистого стекловолокна. В процессе вытягивания стекловолокон на них наносят замасливатель, улучшающий сцепление стекла со связующими смолами.

Для стеклотканей, применяемых при изготовлении стеклотекстолитов с высокими электрическими показателями используются эпоксилоновые замасливатели.

В качестве связующих компонентов при изготовлении стеклотекстолитов применяются фенолоформальдегидные, эпоксидные, эпоксифенольные, эпоксиноволачные и кремне-

81

органические смолы. На физико-механические свойства влияют тип связующего вещества. Лучшими свойствами обладают стеклотекстолиты на основе эпоксидной и эпоксифенольной смол. Стеклотекстолит на основе кременеорганической смолы и стеклоткани из кремнеземистого стекла (марка СТВК) обладает наибольшей термостойкостью и влагостойкостью, и стабильными диэлектрическими свойствами, но вследствие невысокой адгезии к стекловолокну его механическая прочность понижена ( в = 100 МПа).

В табл. 2.8 для примера приведены некоторые значения физико-механических и электрических параметров стеклотекстолита типа 224 (ГОСТ 25500-82) марки СТЭН, изготовленного на основе совмещенной эпоксиноволачной смолы.

Стеклотекстолит применяется как материал при изготовлении деталей и изделий конструкционного назначения. Кроме того, стеклотекстолит фольгированный и нефольгированный широко используется как базисный материал при производстве печатных плат на высоких частотах.

Кроме стеклотекстолита в радиоэлектронной аппаратуре применяется текстолит на основе лавсановой ткани марки ЛТ, пропитанный эпоксифенольной смолой. Отличительной особенностью текстолита марки ЛТ являются высокие влагостойкость и стабильность электрических параметров во влажной среде (см. табл. 2.8).

При эксплуатации деталей, изготовленных из листовых материалов, важными факторами качества являются изменения механических и электрических свойств от нагревания, теплового старения, степени увлажнения. На рис. 2.2-2.10 представлены зависимости механических и электрических свойств гетинакса и стеклотекстолита некоторых марок от температуры, времени старения при температуре 160 оС и времени увлажнения.

Из рис.2.2-2.4 видно, что нагрев приводит к ухудшению прочности и диэлектрических свойств, при этом меньше

82

всего подвержен температуре стеклотекстолит, пропитанный кремнеорганической смолой.

Изменение механических и электрических свойств листовых пластиков при тепловом старении приведены на рис. 2.5-2.7. Отрицательное влияние влаги на электрические свойства пластиков показано на рис. 2.8-2.11. Наибольшее ухудшение свойств от влаги наблюдается в гетинаксе, исключение составляют пластики на основе полиэтилентерефталата (лавсана). Для повышения влагостойкости пластиков используется защита поверхности их специальными лаками.

83

2.5.4. Листовые материалы для производства печатных

плат

Материалы для производства печатных плат (ПП) подразделяются по способу изготовления ПП, частотному диапазону (высокочастотные и сверхвысокочастотные) и области применения (для РЭС широкого применения и РЭС с повышенными эксплуатационными требованиями).

Внастоящее время существуют субтрактивный (селективное удаление металлического покрытия), полуаддитивный

иаддитивный (гальваническое осаждение меди на участках согласно заданной схемы) методы изготовления печатных плат.

Для изготовления печатных плат субтрактивными методами применяются фольгированные гетинакс и стеклотекстолит различных марок, предназначенных для различных целей, в том числе повышенной тропикостойкости, нагревостойкости и гальваностойкости. При изготовлении фольгированных гетинакса и стеклотекстолита применяют те же виды

итипы наполнителей и связующих смол, что и для слоистых пластиков, рассмотренных выше.

Взависимости от назначения слоистые пластики выпускаются толщиной 1,0-3,0 мм, облицованные с одной или двух сторон металлической фольгой (односторонние или двухсторонние фольгированные диэлектрики). Облицовку изоляционного основания осуществляют медной фольгой толщиной 20, 35 и 50 мкм. Медную фольгу изготовляют электролитическим осаждением. Поэтому она имеет однородный состав и шероховатую поверхность с одной стороны, что обеспечивает хорошую адгезию ее с диэлектриком при приклеивании. Для склеивания фольги с основанием применяют различные клеи и адгезивы. Склеивание фольги с диэлектриком осуществляется в процессе прессования. На шероховатую поверхность медной фольги наносится клеевая композиция, состоящая из клея на основе эпоксидных, фенольных смол и

86

пылевидного кварца. Собранные пакеты из пропитанных смолами наполнителей и медной фольги подвергают прессованию по специальной технологии.

Для изготовления печатных плат радиоэлектронной аппаратуры общего применения применяются односторонний и двухсторонний фольгированный гетинакс марок ГФ-1-35Г, ГФ-1-50Г, ГФ-2-35Г, ГФ-2-50Г согласно ГОСТ 10316-78 (цифры 35, 50 показывают толщину медной фольги в мкм, буква Г в конце марки - гальваностойкий). Выпускаются и другие марки фольгированного гетинакса по специальным техническим условиям. Например, ГФС-1-35Г - гетинакс фольгированный самозатухающий, гальваностойкий выпускается по ТУ 16-503.193-79.

При изготовлении односторонних и двухсторонних печатных плат с повышенными диэлектрическими свойствами, допускающими воздействие повышенной температуры, применяются фольгированные стеклотекстолиты различных марок. Стеклотекстолит марок СФ-1-35Г, СФ-2-35Г, СФ-1-50Г, СФ-2-50Г выпускается по ГОСТ 10316-85, а стеклотекстолиты других марок по техническим условиям, определяющим конкретную область применения. Например, СФГ-230-1-35 - стеклотекстолит фольгированный гальваностойкий и теплостойкий, облицованный с одной стороны (или с двух сторон) медной электролитической фольгой с гальваностойким покрытием, выдерживающим температуру 230 оС, выпускается по ТУ 16-503.120-78. Стеклотекстолит общего назначения негорючий марки СОНФ-1(2) облицованный с одной стороны (или двух) медной фольгой, выпускается по ТУ16-503.204-80.

Нефольгированные диэлектрики, применяемые для аддитивного метода производства печатных плат, имеют на поверхности специально нанесенный адгезивный слой с введенным мелкодисперсным катализатором, способствующим химическому осаждению меди на диэлектрик и лучшей адгезии ее к поверхности стеклотекстолита. Стеклотекстолит марки

87

СТЭК (ТУ 16-503.201-80), применяемый при аддитивном методе изготовления печатных плат, выпускается толщиной от 1,0 до 2,0 мм с двухсторонним адгезивным слоем. Стеклотекстолит марки СТЭФ-1-2ЛКА на основе эпоксифенольной смолы с адгезивным слоем, катализатора на базе анионитов, насыщенных солями серебра или палладия, применяется при изготовлении ПП с повышенной плотностью монтажа.

Разновидностью аддитивного метода является фотоформирование проводящего рисунка схемы. В процессе фотоформирования создается поверхность проводящего рисунка схемы, на которую производится осаждение толстослойной химической меди. Разрешающая способность рисунка зависит от разрешающей способности фотошаблонов; при этом могут быть получены проводники шириной 0,08-0,1 мм. Для этого способа применяется нефольгированный стеклотекстолит марки СТЭФ-1-2ЛКФ на основе эпоксифнольной смолы с нанесенным на поверхность фотоактивтором (двуокисью титана).

При полуаддитивной технологии применяются стеклотекстолиты, облицованные с одной или двух сторон электролитической фольгой толщиной 5 мкм. Для этого метода используется стеклотекстолит марки СТПА-5-1(2) (ТУ 16- 503.200-80), облицованный с одной стороны (с двух сторон) электролитической медной фольгой толщиной 5 мкм с гальваностойким покрытием. Он выпускается толщиной от 0,1 до 2,0 мм и применяется при изготовлении однослойных и многослойных печатных плат с увеличенной плотностью монтажа.

В производстве многослойных печатных плат (МПП) различными методами (металлизацией сквозных отверстий, попарного прессования, послойного наращивания и другими) используются односторонние и двухсторонние фольгированные стеклотекстолиты с толщиной фольги 20, 35, 50 мкм для субтрактивной технологии. Для полуаддитивной и аддитивной технологий выпускаются стеклотекстолиты фольгиро-

88

ванные, с толщиной электролитической фольги 5 мкм и нефольгированные стеклотекстолиты с адгезионным слоем и мелкодисперсным катализатором, способствующим хорошей адгезии химически осаждаемой меди. Толщина пластиков для изготовления МПП находится в пределах от 0,08 до 0,5 мм. Перечень различных марок стеклотекстолитов приведен в /3/. При изготовлении МПП методом металлизации сквозных отверстий наиболее широко применяются травящиеся стеклотекстолиты ФТС-1(2)-20, теплостойкий СТФ-1(2). Использование травящихся стеклотекстолитов (в смеси серной и плавиковой кислот) позволяет увеличить надежность сцепления осаждаемой меди в отверстиях с внутренними проводниками МПП.

С целью электрической изоляции отдельных слоев МПП используются склеивающие изоляционные прокладки (СП) толщиной 25, 60 и 100 мкм. Прокладки представляют собой стеклоткань, пропитанную эпоксидной смолой с отвердителем, находящейся в состоянии неполной полимеризации (в стадии отверждения В).

В производстве гибких печатных (ГПП) и гибких соединительных печатных кабелей (ГПК) применяются тонкие пленочные диэлектрики на основе лавсана и полиимида. Лавсан фольгированный марки ЛФ-1 представляет собой композиционный материал на основе полиэтилентерефталатной пленки и эпоксидно-каучукового покрытия, облицованной с одной стороны медной электролитической фольгой толщиной 35 мкм. Фольгированный полиимид повышенной термостойкости марки ПФ-1, ПФ-2 изготавливается на основе полиимидной пленки, облицованной с одной или двух сторон электролитической медной фольгой толщиной 35 мкм.

Перечисленные материалы для изготовления однослойных, многослойных, гибких печатных плат и соединительных кабелей применяются для монтажа радиоаппаратуры в высокочастотной области. Использование их в СВЧ-технике недопустимо, так как они обладают повышенными значения-

89

ми диэлектрических потерь и диэлектрической проницаемости (tg< (2,5 - 4) 10-2, = 3 - 6), потому что в качестве связующей основы применяются термореактивные смолы, являющиеся полярными полимерами.

В СВЧ-технике используются неармированные и армированные стеклотканью материалы на основе неполярных термопластов: фторопласта-4Д, полифениленоксида (арилокса), поликарбоната. Лучшим материалом для этой цели является пластик на основе фторопласта-4Д. Листы толщиной 0,5 мм марки Ф-4Д-Э01 представляют собой армированный пластик, фольгированный с двух сторон электролитической фольгой толщиной 35 мкм. Он имеет tg = 0,0007 (на частоте 1010 Гц) и = 2,5. Диапазон рабочей температуры составляет - 100 250оС. Пленка фторопластовая неармированная марки Ф-4МБФ-2, облицованная с одной или двух сторон электролитической медной фольгой, применяется для изготовления полосовых линий с малым волновым сопротивлением. Армированная фольгированная пленка марки 4МБСФ-1 - для гибких печатных схем и соединительных шлейфов.

Фольгированный диэлектрик марки ФЛАН представляет собой пластик на основе полифениленоксида (арилокса), наполненного алундом или двуокисью титана, облицованный с двух сторон медной электролитической фольгой толщиной 35 мкм. Материал ФЛАН выпускается в листах толщиной 1 и 2 мм.

Фольгированный диэлектрик марки ПКТ представляет собой листовой материал на основе армированного поликарбоната, облицованный с двух сторон электролитической медной фольгой толщиной 35 мкм. Он выпускается в виде листов толщиной 1, 2 и 3 мм.

Прочностные и электрические свойства слоистых пластиков и влияние на них влажности и температуры рассмотрены в п.2.5.3. Для материалов, применяемых при изготовлении ПП, показателями качества являются следующие свойства: прочность на отслаивания фольги при действии гальвани-

90