Материал FR-4
Материалы, подпадающие под спецификацию FR-4 по классификации NEMA, обладают прекрасными механическими и электрическими свойствами. Поэтому они являются наиболее распространенными для производства двусторонних и многослойных печатных плат, а также для производства односторонних печатных плат с повышенными требованиями к механической прочности.
FR-4 представляет собой материал на основе стекловолокна и эпоксидной композиции. Стандартная заготовка из этого материала толщиной 1,6 мм состоит из восьми слоев стеклотекстолита. Класс горючести данного материала - UL94V-0.
Обычно сам FR-4 обладает матовым желтоватым цветом, а привычный зеленый цвет придает ему паяльная маска, нанесенная на законченную печатную плату.
| Показатели | Условия испытаний | Значения |
|---|---|---|
| Поверхностное сопротивление (МОм) | при повышенной влажности (e) | >1000000 |
| при повышенной температуре (d)-24/125 | ||
| Объемное сопротивление (МОм x см) | при повышенной влажности (e) | >10000 |
| при повышенной температуре (d)-24/125 | >1000 | |
| Пробой диэлектрика (КВ) | (c)-48/50 + (c)-0,5/23 | >40 |
| Диэлектрическая проницаемость, на 1 МГц | (b)-40/23/50 | 60 |
| Прочность на разрыв при слое меди 35 мкм (Н/мм) | усредненная (a) | >1.4 |
| после термического воздействия (a) | ||
| Требование при пайке | 288 °С, 20 сек. | не расслаивается |
| Прочность на изгиб (МПа) | продольная (a) | >410 |
| поперечная (a) | >340 | |
| Гигроскопичность (%) | (d)-1/105 + (f) + (c)-24/23 | 0,1 - 0,77 < 0,8 |
| (d)-1/105 + (f) | 0,78 - 3,2 < 0,35 | |
| Горючесть | (a) и (d)-1/105 + (f) | 94V-0 |
| Стабильность размеров (мкм/см) | (d)-4/105 + (f) + (d)-2/150 | ± 4,92 |
a - без предварительной подготовки
b - предварительная подготовка во влажном воздухе
c - предварительная подготовка в дистиллированной воде
d - предварительная подготовка при данной температуре
e - тестирование после серии нагревов посредством горячего влажного воздуха
f - предварительная подготовка в виде сушки в сушильной установке
Материал CEM-1
Материалы, подпадающие под спецификацию CEM-1 по классификации NEMA, обладают хорошими механическими и электрическими свойствами, поэтому они являются распространенными материалами для производства односторонних печатных плат.
Стандартный CEM-1 представляет собой композитный материал на целлюлозной основе, с одним слоем стеклотекстолита на поверхности. Обычно CEM-1 имеет молочно-белый цвет.
Особенностью данного материала является невозможность выполнения металлизации сквозных отверстий, из-за чего этот материал может быть использован только для производства односторонних печатных плат.
Стандартный CEM-1 удовлетворяет классу горючести UL94V-0, как и FR-4. Механические характеристики CEM-1 несколько хуже, чем у FR-4 - материал более хрупок. Диэлектрические характеристики CEM-1 и FR-4 отличаются несущественно.
Таким образом, CEM-1 является хорошей альтернативой FR-4 при производстве односторонних печатных плат, когда цена является определяющим фактором.
| Показатели | Условия испытаний | Значения |
|---|---|---|
| Поверхностное сопротивление (МОм) | при повышенной влажности (e) | >1000000 |
| при повышенной температуре (d)-24/125 | ||
| Объемное сопротивление (МОм x см) | при повышенной влажности (e) | >10000 |
| при повышенной температуре | >1000 | |
| Пробой диэлектрика (KB) | (c)-48/50 + (c)-0,5/23 | >40 |
| Диэлектрическая проницаемость, на 1 МГц | (b)-40/23/50 | 60 |
| Прочность на разрыв при слое меди 35 мкм (Н/мм) | усредненная (a) | >0.96 |
| после термического воздействия (a) | >0.96 | |
| Требование при пайке | 260 °С, 20 сек. | не расслаивается |
| Прочность на изгиб (МПа) | продольная (a) | >240 |
| поперечная (a) | >190 | |
| Гигроскопичность (%) | (d)-1/105 + (f) + (c)-24/23 | <0.3 |
| (d)-1/105 + (f) | ||
| Горючесть | (a) и (d)-1/105 + (f) | 94V-0 |
a - без предварительной подготовки
b - предварительная подготовка во влажном воздухе
c - предварительная подготовка в дистиллированной воде
d - предварительная подготовка при данной температуре
e - тестирование после серии нагревов посредством горячего влажного воздуха
f - предварительная подготовка в виде сушки в сушильной установке
Материал CEM-3
Материалы, подпадающие под спецификацию CEM-3 по классификации NEMA, наравне с FR-4 обладают прекрасными механическими и электрическими свойствами. Поэтому они являются наиболее распространенными материалами для производства двусторонних печатных плат.
Стандартный CEM-3 представляет собой композитный материал на эпоксидной основе, с обеих сторон покрытый "рваным" стеклотекстолитом. Обычно CEM-3 имеет молочно-белый цвет. Таким образом, CEM-3 является отличной заменой FR-4 при производстве двусторонних печатных плат.
| Показатели | Условия испытаний | Значения |
|---|---|---|
| Поверхностное сопротивление (МОм) | при повышенной влажности (e) | >1000000 |
| при повышенной температуре (d) -24/125 | ||
| Объемное сопротивление (МОм x см) | при повышенной влажности (e) | >10000 |
| при повышенной температуре | >1000 | |
| Пробой диэлектрика (KB) | (c) -48/50 + (c) -0,5/23 | >40 |
| Диэлектрическая проницаемость, на 1 МГц | (b)-40/23/50 | 60 |
| Прочность на разрыв при слое меди 35 мкм (Н/мм) | усредненная (a) | >1.31 |
| после термического воздействия (a) | >1.31 | |
| Требование при пайке | 260 °С, 20 сек. | не расслаивается |
| Прочность на изгиб (МПа) | продольная (a) | 0.79 - 1.55 > 340 |
| 1.57 - 2.36 > 270 | ||
| поперечная (a) | 0.79 - 1.55 > 270 | |
| 1.57 - 2.36 > 220 | ||
| Гигроскопичность (%) | (d)-1/105 + (f) + (c)-24/23 | 0.79 - 1.55 0.25 |
| (d)-1/105 + (f) | 1.57 - 2.36 0.25 | |
| Горючесть | (a) и (d)-1/105 + (f) | 94V-0 |
a - без предварительной подготовки
b - предварительная подготовка во влажном воздухе
c - предварительная подготовка в дистиллированной воде
d - предварительная подготовка при данной температуре
e - тестирование после серии нагревов посредством горячего влажного воздуха
f - предварительная подготовка в виде сушки в сушильной установке
Материал - Полиимидные пленки
Доминирующий материал для изготовления гибких печатных плат.
Преимущества:
- Отличная гибкость при всех температурах;
- Хорошие электрические свойства;
- Отличная химическая стойкость;
- Очень хорошая устойчивость к разрыву;
- Определенные типы полиимидов имеют дополнительные преимущества (коэффициент расширения согласованный с медью);
- Рабочая температура от –2000С до + 3000С.
Недостатки:
- Высокое водопоглощение (до 3% по весу);
- Относительно высокая стоимость;
- Несмотря на высокую температуру стеклоперехода ,их высокотемпературные свойства ограничивают адгезивы;
- Плохая химическая стойкость к горячей концентрированной щелочи.
Материал - Лавсановые пленки (полиэтилентерефталат, PET)
Материал для изготовления гибких печатных плат .
Преимущества:
- Это низкотемпературный термопласт (легко формуется);
- Очень низкая стоимость;
- Хорошая устойчивость к разрыву и распространению разрыва;
- Очень хорошая гибкость;
- Хорошая химическая стойкость;
- Низкое влагопоглощение;
- Хороший баланс электрических характеристик;
- Рабочий диапазон температур от -600С до +1050С.
Недостатки:
- Ограниченность к пайке (имеет низкую точку плавления);
- Нельзя использовать при очень низких температурах (становится хрупким);
- Недостаточная размерная стабильность.
