4. Связующие полимеры
Среди материалов, используемых для изготовления диэлектрических оснований печатных плат, большинство - органические вещества, т.е. соединения, содержащие связанные между собой атомы углерода.
Наибольшую популярность получили органические электроизоляционные материалы на основе высокомолекулярных соединений - органических веществ с чрезвычайно большими молекулами, содержащими иногда многие тысячи атомов. Такие высокомолекулярные соединения в земных условиях могут образовывать только углеводородные цепи. Молекулярный вес таких веществ доходит до 106, а геометрические размеры молекул настолько велики, что они могут образовывать прочные волокна и нити. К высокомолекулярным соединениям принадлежат многие смолы, целлюлоза и ее производные: шелк, каучук и т.п.
5. Эпоксидные смолы
Эпоксидные смолы отверждаются без выделения побочных продуктов и поэтому изделия из них имеют минимальную среди полимеров усадку - 0,2...0,5% и внутренние напряжения, смолы имеют высокие диэлектрические, прочностные характеристики и хорошие адгезионные своства.
Удельно малая усадка и хорошие физико - механические свойства эпоксидных смол предопределили массовое их применение в электроизоляционных конструкциях, в том числе в производстве фольгированных диэлектриков для печатных плат.
Эпоксидные смолы – олигомеры или мономеры, содержащие в молекуле не менее двух эпоксидных групп и способные превращаться в полимеры пространственного строения.
Механизм отверждения эпоксидных смол заключастся во взаимодействии их функциональных групп (эпоксидных и гидроксильных) с реакционноспособными группами отвердителя или между собой.
Тип отвердителя и его количество оказывают существенное влияние на условия отверждения и на электрические, физико-механические прочностные характеристики отвержденных эпоксидных смол. Очень важно соблюсти пропорцию между количествами эпокси - групп в смоле и реакционных групп в отвердителе. Избыток реакционноспособных групп приводит к образованию большого числа сшивок, т. е. к переотверждению смолы, а возникающие при этом внутренние напряжения могут вызвать ее растрескивание. С другой стороны, слишком редкая пространственная сетка отвержденной смолы обусловливает низкие эксплуатационные свойства пластика: химическую стойкость, влагостойкость и др.
6. Армирующие наполнители композиционных материалов
В качестве диэлектрических оснований базовых материалов для печатных плат большей частью используют слоистые пластики, армированные волокнистыми материалами.
В производстве фольгированных гетинаксов применяют бумагу из целлюлозы, получаемую в отечественном производстве из лиственных и хвойных пород деревьев, за рубежом - из рисовой соломки. Волокна целлюлозы обладают высокими диэлектрическими свойствами, однако склонность к поглощению влаги сильно ухудшает эти свойства.
Для изготовления фольгированных стеклотекстолитов используют в качестве наполнителя стеклоткань полотняного плетения. Использование стекловолокнистых наполнителей обусловлено, прежде всего, размерной устойчивостью стеклянного волокна в широком диапазоне температур, а также большой механической прочностью и нагревостойкостью.
Для особых случаев используют кварцевую ткань с полиимидным связующим. Этот экзотический материал, кроме хорошей нагревостойкости, обладает уникально низкой для композиционных материалов диэлектрической проницаемостью, что дает ему большие преимущества для применения в СВЧ-устройствах.
Производство бумаг и тканей из синтетических и природных волокон не имеют каких-либо особенностей применительно к электротехническим целям. Единственное требование к ним - чистота продукта, отказ от использования декоративных добавок ухудшающих электроизоляционные свойства композиционных диэлектриков.