22. Материалы пп, их основные характеристики и критерии выбора

К материалам печатных плат относят материалы оснований, элементов печатного рисунка, а также материалы конструктивных покрытий.

Для традиционных конструкций ПП с металлизированными отверстиями характерны фольгированные диэлектрики, основания которых имеют обычно бумажную (гетинаксы), текстильную (текстолиты), стеклотекстильную либо стеклонитевую основу (стеклотестолиты), пропитанную фенольной либо эпоксидной смолой. Смолы, используемые для пропитывания основы, определяют практически все главные электрические и механические характеристики материала.

К числу таких характеристик относятся: пределы прочности при растяжении и изгибе; максимальное удлинение при механических нагрузках или под воздействием температуры; максимальные рабочие температуры; влагопоглощение; сопротивление изоляции; электрическая прочность; диэлектрическая проницаемость; потери, устойчивость к радиации и др.

По техническим условиям фольгированные диэлектрики делятся на материалы общего назначения (обозначение G – General Purpose) и пламяустойчивые (обозначение FR – Flame Retardant). Первые предназначены для работы при максимальных температурах до 130° С и в настоящее время используются мало. Наиболее распространенными являются материалы, подпадающие под спецификации FR3 (гетинакс, температура стеклования 110° С), FR4 (стеклотекстолит, температура стеклования 135÷170° С), СЕМ3 (стеклотекстолит, температура стеклования 130° С). Диэлектрическая постоянная имеет значения 4,7÷5,2, на основе полиимидных смол PD ε ~ 4,2÷4,6.

Марки фольгированных материалов общими техническими условиями не регламентированы и присваиваются фирмами-изготовителями.

Для двусторонних и односторонних печатных плат большинство марок материалов имеют медную фольгу, толщиной 35 или 50 мкм при толщине диэлектрика ~ 1,5÷3,0 мм. Для изготовления МПП применяют материалы с толщиной основания 0,1÷0,3 мм и прокладочные стеклоткани с толщиной ~ 0,025÷0,1 мм.

Для увеличения плотности соединений при субстрактивном методе формирования проводящего рисунка в МПП используют более тонкую фольгу ~ 5÷10 мкм. Однако производство такой фольги связано с определенными трудностями. Поэтому, если требуется более высокая плотность рисунка, используют нефольгированные (чистые) материалы и аддитивные методы изготовления плат.

Выбор материала основания производят с учетом обеспечения электрич. и физико-механических хар-к ПП в результате воздействия климатических факторов, механических нагрузок, агрессивных химических средств и т.п. В некоторых случаях в качестве материалов оснований печатных плат могут применяться нетрадиционные материалы: керамика, металлы с диэлектриками, композиционные и составные материалы.

С целью обеспеч-я стабильности пар-ов ПП, обеспеч-я паяемости, защиты от коррозии, применяют конструктивные металлические покрытия. Материалами таких покрытий обычно явл-ся: сплав Розе (1.5-3 мкм); сплав О-С (0,6- 4,0 мкм); серебро-сурьма (6-12 мкм); палладий (1-5 мкм); никель (0,5-4 мкм) и др. В технически обоснованных случаях мб применены серебряное (6-12 мкм) и золотое (0.05-2 мкм) покрытия.

Для защиты печатных проводников и поверхности основания печатной платы от воздействия припоя, для зашиты элементов проводящего рисунка от замыкания навесными элементами возможно применение диэлектрических защитных покрытий на основе эпоксидных и др. смол, лаков, эмалей, сухих пленочных резистов и т.п.