Файл: Базарова Ф.Ф. Органические и неорганические полимеры в конструкциях радиоэлектронной аппаратуры.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 24.06.2024

Просмотров: 130

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

прочность сцепления

проводников

с основанием

д а ж е

в условиях воздействия 95% влажности

при 40 °С в тече­

ние 30 суток и после

15

-часового

воздействия температу­

ры 2 0 0 ± 5 ° С .

 

 

 

 

 

 

Д л я многослойных

печатных

 

плат

( М Г Ш ) ,

кроме

представленных в табл.

3.6 и

3.7

фольгированных ди­

электриков, особый интерес представляют различные препреги, т. е. стеклоткани и бумаги, пропитанные не­ полностью отверждениыми смолами (в стадии В ) , и

0 4

8

12

I

1

1

1

 

t, сутки

101

103

10s f,

Гц

Рис. 3.31. Зависимость сопротивления изоляции RU3 фольгированных

диэлектриков СФ и ГФ-П от времени увлажнения при влажности 98% и Г=40°С.

Рис. 3.32. Частотная зависимость tgS для фольгированного стекло­ текстолита СФ после кондиционирования (/) и после увлажнения в течение 2, 5 и 10 суток (кривые 2, 3, 4 соответственно).

тонкие

фольгированные

пленки

(лавсановые

Ф Д Л - 1 ,

на

основе

фторопластаЗМ и полиимида) .

П о

 

требованию

заказчика

фольгированные

диэлектрики

д л я

М П П мо­

гут поставляться

в

комплекте

с

прокладочной

стекло­

тканью,

пропитанной

специальной

смолой,

находящейся

в стадии неполной полимеризации.

 

 

 

 

 

 

 

 

Д л я

склеивания М П П на основе

Ф Д Т берут

прокла­

дочную

стеклоткань

марки

Э-0,1

(ТУ И Ж - 4 7 - 4 6 ) ;

на

основе

Ф Д М и

Ф Д М Э — стеклоткань

марок

3-0,06

и

Э-0,12

(ТУ ИЖ - 51 - 64 п. 40); на

основе

Ф Д М Т

— м а р о к

О П Т (ТУ

ИЖ-66-70) и

GI1T-3

(ТУ

16 503

085-7).

Пер ­

спективно

т а к ж е использование

дл я

аналогичных

целей

прочных

полиимидных

пленок,

покрытых

неполностью

105

отве'ржденными эпоксидными или полиэфирными смо­ лами .

П р и выборе фольгированных диэлектриков необхо­ димо учитывать возможное существенное изменение их

свойств не только

под влиянием внешней

среды, но и

при воздействии

факторов технологического

характера .

В процессе производства на печатные платы могут ока­ зывать вредное воздействие различные моющие вещест­

ва,

травильные

растворы,

химические реагенты, влага .

Они

вызывают

набухание

и загрязнение поверхности

диэлектрика, коррозию проводников, что приводит к сни­ жению сопротивления изоляции и другим дефектам пе­ чатных плат. Поэтому поверхность печатной платы пос­ ле выполнения всех технологических операций д о л ж н а быть тщательнейшим образом отмыта, очищена, высу­ шена.

Н о и в дальнейшем в

процессе производства печат­

ных схем, т. е. при их сборке и монтаже, не

всегда уда­

ется избежать увлажнения

и загрязнения

поверхности

остатками флюса, примесями, попадающими из о к р у ж а ­ ющей среды и образующимися после высыхания раство­ рителей. Это заставляет вновь вводить довольно трудо­ емкие операции по очистке и обезжириванию печатных схем. Однако это не исключает возможности нового за­ грязнения и увлажнения поверхности в процессе эксплу­

атации. Д л я предупреждения подобного явления

печат­

ные схемы,

как правило,

покрывают влагостойкими ла­

ками

или

эластичными

компаундами . Д л я

этих

целей

могут

быть

использованы

лаки, эмали и

компаунды,

которые обладают следующими свойствами:

—высокими р„, ps И ^пр',

—невысокими tg6 и е;

—стойкостью к атмосферным воздействиям, к воз­ действиям влаги, солей, кислот, щелочей, электрической дуги, пламени, плесени;

—стойкостью к механическим у д а р а м и истиранию, эластичностью;

—

хорошей

адгезией к м а т е р и а л а м основания, печат­

ным

проводникам и другим

материалам

печатных схем;

— способностью полностью отверждаться при тем­

пературах, не

оказывающих

вредного

воздействия на

термочувствительные элементы схемы, т. е. при темпера­ турах около 6 5 ± 5 ° С . Кроме того, покрытия д о л ж н ы до­ пускать перепайку проводников после их лакировки .

106

И з л о ж е н н ы м выше требованиям в наибольшей сте­

пени удовлетворяют

лаки эпоксидноуретановый УР-231

и АК-546. Последний

имеет ряд преимуществ. Он одно-

компонентен, менее токсичен, более технологичен, нане­ сение и отверждение четырехслойного покрытия занима ­ ет по времени не. более 12 ч. Н а р я д у с этими л а к а м и дл я

лакировки

печатных схем применяют лаки СБ - 1С, Э 4100,

Ф Б Ф - 7 4 Д

и др . Однако их использование связано с не­

которыми технологическими трудностями, которые обус­ ловлены для лаков Э 4100 и СБ - 1С отверждением их при более высоких температурах или ж е увеличением време­

ни отверждения и необходимостью

введения трудоемких

операций

по зачистке выводов перед пайкой. Д л я л а к а

Ф Б Ф - 7 4 Д

к таким недостаткам

можно присовокупить

еще и низкую адгезию к м е т а л л а м

и полимерным мате­

риалам . Свойства лаков, применяемых для влагозащиты

печатных

схем, приведены в табл . 3.8.

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 3.8

 

 

Свойства

электроизоляционных лаков [26]

 

 

 

 

 

Э 4100 эпок­

УР-231 эпскснд-

СБ-1С феноло-

АК-546

 

Свойства

 

но-уретановый

формальдегид-

 

 

сидный ТУ

ВТУ ГИПИ-4

ный ТУ МХ П

полиакриловый

 

 

 

 

 

ЯН 35-58

366-62

2785-54

ВТУ НЧ 1933-66

 

 

 

 

 

 

 

Время

отверждения, ч,

8/65

9/20; 4/65

15/65; 9/100

2/65

при температуре Т, °С

 

—604-+90

—60+-+150

—60+-+100

диапазон

рабочих

тем­

-60-H+I50

ператур, "С

 

 

 

10, J

10"

10'»

Удельное

объемное со­

10"

противление

при тем­

10"*)

10"*)

Ю"—10'3 *)

10'")

пературе 20 °С, Ом-м

 

3,5

3,8

3,2

Диэлектрическая

прони­

3,5

цаемость

при

f =

 

 

 

=1 МГц н Т = 20 °С

 

0.02

 

0,008

Тангенс

угла

диэлек­

0.02

0,02

трических потерь при

0,03*)

0,03—0,04*)

0,01*)

f =

1 МГц и Г = 2 0 "С

90

80

60

0,13-0,15**)

Электрическая прочность

 

при f=50 Гц, МВ/м

65»)

 

40*)

 

Характерные

особенносТропнкосто-

Тропнкостоек,

Тропнкостоек,

Тропнкостоек,

 

 

 

 

 

ек, токси­

[токсичен, двух,

менее токсичен

менее токсичен

 

 

 

 

 

чен, двух-

компонентен

однокомпонен-

однокомпонен-

 

 

 

 

 

компонентен!

тен

тен

 

*) После 30 суток выдержки в атмосфере с относительной влажностью 98% при,

температуре 40 °С.

 

 

 

 

**) После пребывания в течение

56 суток в тропических условиях.

 

П р и повышенной влажности оптимальным является четырехслойное покрытие. Л а к д о л ж е н непрерывной монолитной пленкой покрывать всю печатную схему, провода и соединения. Основными методами нанесения покрытий являются окунание, распыление и полив. Суш--

107

ка и отверждение покрытия могут производиться в тер­

мостатах

или

терморадиационных

сушильных

печах,

оборудованных приточно-вытяжной вентиляцией.

 

Из рассмотренных выше фольгированных диэлектри­

ков ни один не отвечает требованиям,

предъявляемым

техникой

СВ Ч из-за

присущих

им повышенных

диэлек­

трических

потерь на

высоких

частотах.

Д л я печатных

плат диапазона

СВЧ из выпускаемых

промышленностью

фольгированных диэлектриков можно использовать толь­ ко материалы, полученные на основе высокочастотных

пластиков — фторопласта-4

и полиэтилена Н Д .

Сопо­

ставление этих материалов

по эксплуатационным

свой­

ствам и по технологичности

(табл. 3.9) показывает, что

фольгированиый фторопласт-4 имеет более высокую

теплостойкость,

но по технологичности

значительно

уступает фольгированному

полиэтилену.

 

Д а л ь н е й ш е е

увеличение

удобства монтажа, улучше­

ние качества

и надежности монтажных

соединений,

Т а б л и ц а 3.9 Свойства высокочастотных фольгированных диэлектриков

Наименование

Диапазон рабо­

материала,

чих температур,

марка, ТУ

°С

 

J

 

Прочность сцепления

фзльги, Н/м

Диэлектрические

 

параметры при час­

 

тоте 1 МГц

Недостатки

Mri'/м5

Фольгированиый -69+-+250

1500

2,1

0,0002

 

Хла дотеку-

фтороч ласт-4,

 

 

 

 

 

честь, короблс-

ФФ-4,

ТУ

 

 

 

 

 

гне, повышен­

ЛЗСП-43-66

 

 

 

 

 

ная усадка, низ­

 

 

 

 

 

 

 

шая технологич­

 

 

 

 

 

 

 

ность

Фольгированиый

—60+-+250

800

2,7

O.OOOS

80

С торцев не­

армированный

 

 

 

 

 

влагостоек, по­

фторопласт-4,

 

 

 

 

 

вышенные по­

ФАФ-4,

ТУ

 

 

 

 

 

тери на СВЧ

П-129-65

 

 

 

 

 

 

 

Полиэтилен Н Д

—60ч-+80

800

2,35

0,001

27

Повышенные

структуриро­

 

 

 

 

 

потерн в диапа­

ванный

фоль-

 

 

 

 

 

зоне СВЧ

Гнрованный

 

 

 

 

 

 

.метанол",

 

 

 

 

 

 

МРТУ

 

 

 

 

 

 

 

16509=003-68

 

 

 

 

 

 

Полиэтилен Н Д

•=-60+- + 70

600

2,2

0,0005

27

Низкая тепло­

фольгирован­

 

 

 

 

 

стойкость, боль­

иый, ПЗФ-1,

 

 

 

 

 

шая усадка

ПЗФ-2

108

обеспечение стабильности параметров в пределах пар­ тии, повышение устойчивости ,к климатическим воздей­ ствиям достигается при использовании в конструкциях

РЭА

гибких лент

и микропечатных

обмоток. Переход

к гибким основаниям

н микропечатным

обмоткам позво­

ляет

по сравнению

с

навесным монтажом уменьшить

вес в 10 раз, объем — в 7 раз, затраты средств — в 2 раза .

Гибкие печатные схемы обеспечивают монтаж в трех плоскостях и допускают различные изгибы при монтаже .

Гибкие ленты

(кабели) при одинаковых сечениях про­

вода

и одной и той ж е о к р у ж а ю щ е й температуре

позво­

ляют

увеличить

допустимый ток в 2 раза. Они состоят

из

двух частей:

основания и монтажного провода,

проч­

но

соединенных

м е ж д у собой адгезивом.

 

Гибкие кабели должны обладать минимальной толщи ­ ной, высокой гибкостью, не вызывающей остаточных де­ формаций при изгибе; химической стойкостью; возмож ­ ностью неоднократной пайки проводников при темпера ­ турах до 150 °С. В качестве основания (подложки) в гиб­ ких кабелях применяют:

—

пленки

из фторопласта-4, лавсана,

полиэтилена,

поликарбоната

и полиимида, толщиной

10—20 мкм;

—

ткани

из

шелка,

 

капрона,

лавсана,

стекловолок­

на, толщиной 60—150 мкм;

 

 

 

 

 

 

 

 

—

стеклолакоткани

типа Л Ш С и т. д.

 

 

 

 

В качестве проводника чаще всего используется мед­

ная

фольга

толщиной

20

мкм.

Фольга

склеивается

с пленкой, тканью или л а к о т к а н ы о

различными

клеями:

эпоксидными,

кремнийорганическими,

полпуретановыми

(марки

клеев ЭП-096, ВС-10 Т, ПУ-2 и т. д.)

или

лаком

Э-102.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Обычно заданный рисунок печатных проводников по­

лучают

фотохимическим

способом. Д л я этого

на

фольгу

наносят

слой

гальванической

меди,

приклеивают ее

к подложке и полученную фольгироваиную

пленку

обра­

батывают фотохимическим способом. Ещ е

удобнее

дл я

этих

целей

использовать

готовую

металлизированную

пленку

Ф Д Л - Т .

Она

обладает

высокой

механической

прочностью,

гибкостью,

 

после термообработки приобре­

тает

повышенную нагревостойкость

(до 250 °С), имеет

стабильные электрические и

геометрические

параметры .

В качестве подложки при изготовлении гибких кабе­ лей и микропечатных обмоток перспективно т а к ж е использовать структурированные полиэтиленовые плен-

109

Смотрите также файлы