Пирогова Е.В.- Проектирование и технология печатных плат, страница 11

Стеклотконь, пропитанная эпоксидной смолой Достоинства: ° хорошие злектрофизические характеристики; ° стабильность геометрических размеров после травления фольги с пробельных мест; ° высокая прочность на растяжение; ° устойчивость к высоким температурам (пайка). Материалы для изготоеления ГПП, ГПК и ГЖП Недостатки: ° нестойкость к перегибам ГПК; ° значительные диэлектрические потери; ° недостаточный нижний предел рабочих температур (253 К).

Полисульфонные пленки Достоинства: ° хорошие электрофизические свойства, независящие от температуры; ° высокая верхняя рабочая температура 533 К; ° способность к металлизации; ° устойчивость в различных химических средах. Недостатки: ° деструкция пленок при климатических воздействиях. Араиидный лаиинат Достоинства: ° высокая теплостойкость (523 К); ° стабильность электроизоляционных и механических свойств при нагреве до 523 К; ° стабильность геометрических размеров; ° высокие электрофизические свойства; ° химическая стойкость к растворителям; ° радиационная устойчивость. Недостатки: ° низкий предел прочности на разрыв; ° повышенное влагопоглошение; ° значительная пористость.

Пленки на основе силиконового каучука Достоинства: ° высокая теплостойкость (573 К); ° широкий диапазон рабочих температур (203...573 К); ° радиационная стойкость; ° устойчивость к УФ-излучению; ° влагоустойчи вость; ° устойчивость к действию соляного тумана; ° возможность создания ГПК с высокой плотностью рисунка; ° возможность использования для работы в динамическом режиме. Недостатки: ° низкая прочность на растяжение. Полиолефиновые и полифторолефиновые пленки Достоинства: ° диэлектрическая проницаемость менее 2,5 при частоте 1 МГц; тангенс угла диэлектрических потерь 5 .

10 4; низкая стоимость. Недостатки: ° низкая теплостойкость; ° нестабильность геометрических размеров; ° низкая стойкосп к химическим реактивам; ° незначительная прочность сцепления фольги с материалом. 52 ллава 2. Материалы дла юготввленаа печатвых плат е и экономичнее в изго- еских свойств при низ- эким температурам; Полизфиримидные пленки Достоинства: ° высокая теплостойкость (643 К); ° возможность металлизации; ° свойства аналогичные полиимиду, но прощ товлении. Поливинилхимокеалиновые пленки Достоинства: ° высокая теплостойкость; ° хорошие электрофизические свойства; ° высокие механические свойства; ° не горючие. Недостатки: ° водопоглощение порядка 1„5 %. Полиизоииаиуратиые пленки Достоинства: ° высокие диэлектрические свойства; ° стабильность геометрических размеров; * высокие механические свойства; ° хорошая штампуемость; ° высокая механическая прочность; ° устойчивость к температуре (пайка); ° хорошая адгезия меди с пленкой; ° незначительное водопоглощение.

Диэлектрик на основе поликарбоповой кислоты Достоинства: ° высокая теплостойкость 548 К; ° стабильность электрофизических и механич ких температурах; ° более влагостоек, чем полиимид; ° в два раза дешевле полиимида. Полиэтилен Достоинства: ° высокая химическая стОЙкОсть» ° высокие электрофизические свойства; ° гибкость; ° хорошая обрабатываемость. Недостатки: ° низкая термостойкость; ° склонность к атмосферному старению; ° плохая адгезия к фольге.

Поливинилхлорид и полипропилен Достоинства: ° высокие электрофизические свойства. Недостатки: ° низкая рабочая температура (358 и 398 К); ° неустойчивость к вибрациям, грибкам и ни е нестабильность геометрических размеров. Малитллмы дел леготоелениа ГПП, ГПХ и ГЖП 2.3.1. Проводниноаыа материалы длл изготовления Гга), ГПК и ГЖП Проводниковый материал должен обладать: ° малым удельным электрическим сопротивлен1яем; ° значительным относительным удлинением (Ь > 6 %); ° большим пределом прочности при растяжении и разрыве (о > 20 кг/мм'); ° устойчивостью к перегибам; ° качественной поверхностью без раковин и включений и др.

Важную раль в механической прочности и гибкости ГПП, ГПК и ГЖП имеет сорт меди. Наиболее широко применяется медная (катаная и электролитическая) фольга. Самую высокую износостойкость и формообразующую способность имеет катаная и отожженная медная фольга (дорогостоящая), которую применяют в условиях работы при постоянном изгибе (динамический режим). Катаная медная фольга обладает большей гибкостью, способностью к перегибам, так как ее относительное удлинение в 5 — б раз больше, чем у электролитической фольги.

Преимуществом катаной медной фольги является также способность к механической, обработке без расслоения, а к недостаткам следует отнести наличие раковин, что исключает ее применение без дополнительных гальванических покрытий при изготовлении проводников шириной порядка О,1 мм. Если гибкость необходима только при сборке ЭА, то используют тянутую при высокой температуре или электролитическую недорогую медную фольгу. Электролитическая медная фолыа применяется при изготовлении ГПК с высокой плотносп ю рисунка проводников.

Она обладает более высокой разрешающей способностью при травлении меди с пробельных мест по сравнению с катаной. Кроме медной фольги в спецаппаратуре используют никелевую, алюминиевую, нихромную„железоникелевую и другую фольгу, покрытую электрохимически осажденным олово-свинцом, золотом, никелем и другими металлами, которые обладают высокой прочностью, устойчивостью к перегибам сравнимой с катаной медной фольгой, но имеют более высокое удельное сопротивление.

Металлизацию гибких нефольгированных пленок можно осуществлять вакуумным напылением с последующим электролитическим осаждением меди и сплавов. 2.3.3. Зицитныа понрытил ГПП, ГГК и ГЖП Злщитиые покрытия — диэлектрические покрытия, которые применяют для защиты от внешних воздействий и обеспечения электрической изоляции печатных проводников на ГПК и гибких участках ГЖП. Защитные покрытия ГПК необходимы: ° для защиты от коррозии; ° для исключения коротких замыканий; ° для предупреждения непреднамеренного контакта проводников ГПК с металлическими деталями ЭА; Глава 2. Матеуаалм йи иеготовлеаоа неватных алат «для повышения прочности ГПК; ° для повышения устойчивости к перегибам. Для защиты от внешних воздействий ГПП, ГПК и ГЖП применяют полиимидные пленки с односторонним или двусторонним адгезионным покрытием и защитной пленкой.

Эти материалы марок ПА, АПТ и ПАМ обладают хорошей адгезией, теплостойкостью, электроизсляционными свойствами, эластичностью, возможностью использовать при травлении адгезива щелочные травители, используемые при травлении полиимида 19]. Для защиты ГПК от внешних воздействий применяется пленка с адгезионным слоем марки ПЭТ-А (наносится валковым ламинированием или прес- сованием), а также покрывная полиимидная пленка ППП. Желательно, чтобы покрывная пленка ГПК была выполнена из того же материала, что и ГПК. Покрывная пленка наносится при температуре 471 К и давлении 7 1О' Па.

Возможно нанесение на ГПК вместо покрывной пленки нескольких слоев лака или эмали (жидкие полиуретаны, акрилаты, акрилэпоксиды). Для обеспечения механической защиты и электрической изоляции печатных проводников на гибких участках ГЖП применяют полиимидную пленку или жидкий маскирующий слой, который наносится трафаретной печатью или поливом. 2.3.4. Ддгезивы ГПП, ГПК н ГЖП Адгезив — кл~пцая композиция, необходимая для сцепления поверхностей разнородных материалов.

Адгезивы применяют в многослойных ГПП, ГПК для соединения металлической фольги с диэлектрической пленкой. При этом увеличивается механическая прочность и эластичность многослойных структур, выравниваются напряжения среза на поверхностях раздела фаз, возникающие в результате различия ТКЛР металла и диэлектрика.

Применяют адгезивы на основе термически устойчивых полимеров, таких как сложный поли- эфир, полиимид, специально отвержденные эпоксидные смолы и др. При использовании полиимида в качестве базового материала роль адгезива является определяющей и ограничивающей в термических свойствах ГПП и ГЖП. Основными направлениями разработки новых гибких диэлектриков являются [101: ° создание негорючих диэлектриков в соответствии с международными стандартами; ° повышение рабочей температуры до 300 'С; ° применение алюминиевой фольги; ° применение фольги на основе резистивных сплавов — нихромовой и др.; ° разработка гибких фольгированных диэлектриков, стойких к радиации путем замены медной фольги на алюминиевую, так как поглощение медными проводниками сверхжесткого рентгеновского излучения может привести к их нагреву и даже испарению; Материалы для изготовления ГПП, ГПл и ГЖП ° разработка полиимида, фольгированного алюминием; ° разработка клеев для соединения металлов, слоев стеклотекстолита и пленок для создания многослойных конструкционных материалов для космической ЭА, состоящих из нескольких слоев, склеенных между собой в различных комбинациях: пленка — алюминиевая фольга — пленка — медная фольга.

2.4.5. Входной контроль материалов длн изготовления ГПП, ГГК и ГЖП Входной контроль материалов для изготовления ГПП, ГПК и ГЖП (сырья) проводится для обеспечения качества проверенных материалов, которые будут использоваться в производстве, и снижения процента брака готовых ПП [1Ц. Поэтому все материалы проверяются по следующим параметрам: физико-механическим, химическим, электрическим, воздействию внешних факторов окружающей средьь При проверке физико-механических параметров проверяют: ° предел прочности материала на разрыв; ° относительное удлинение; ° модуль упругости; ° модуль Юнга; ° распространение силы на разрыв материала в месте зарубки, сделанной с помощью лезвия; ° гибкость при низких температурах; ° стабильность линейных размеров после операции травления медной фольги; в минимальную силу сцепления диэлектрика с медной фольгой: 1) после 1О-минутного пребывания в ванне с припоем при Т= 550 Е; 2) после пяти циклов пребывания в температурном диапазоне от -50 до +150 С и получасовой выдержке при крайних значениях, чтобы определить как влияет старение материала на силу сцепления диэлектрика с медной фольгой; ° процентное содержание летучих компонентов, испарение которых при высоких температурах может привести к расслоению материала.