3.4. Функции пассивных диэлектриков в рэа.

Печатные платы, изготовляемые из диэлектрических материалов, являются основой, которая объединяет элементы любого прибора и устройства в конструктивное целое, поэтому без них не может быть изготовлен ни один из видов РЭА. Важнейшей функцией диэлектриков является также создание электрической изоляции, которая окружает токоведущие части приборов и устройств и отделяет друг от друга элементы схемы или конструкции, находящиеся под различными электрическими потенциалами. Применение диэлектриков в конденсаторах позволяет получить требуемые значения ёмкости.

Основные пассивные функции, выполняемые диэлектриками в составе РЭА, приведены в таблице 3.1 и на рисунке 3.6.

Таблица 3.1. Основные функции диэлектриков в РЭА.

Радиоэлектронные функциональные узлы	Полупроводниковые ИС	Гибридные ИС и микросборки
Монтажно-коммутационные основания – платы	Защита поверхности p-n-переходов (рис.3.6,а)	Подложки (рис.3.6,в)
Элементы конструкций дискретных компонентов и приборов.	Межэлементная изоляция (рис.3.6,а)	Диэлектрические слои конденсаторов (рис.3.6,в)
Изоляция кабелей и проводов	Изоляция пересечений проводников (рис.3.6,б). Герметизирующие покрытия. Детали корпусов.	Защитные слои.

3.5. Классификация пассивных диэлектриков.

По агрегатному состоянию диэлектрики подразделяются на газообразные, жидкие и твердые. В особую группу можно выделить твердеющие материалы, которые в исходном состоянии являются жидкостями, но затем отверждаются и в готовом изделии представляют собой твердые тела (лаки, эмали, компаунды).

Твердые диэлектрики, используемые в РЭА, можно разделить на три основные группы: полимеры, стёкла, керамика. В каждой из них насчитываются сотни материалов, выпускаемых промышленностью в соответствии с ГОСТами и техническими условиями. Классификация пассивных диэлектриков приведена на схеме (рис. 3.7.)

3.6. Газообразные диэлектрики.

К газообразным диэлектрикам относятся воздух и другие газы. Воздух занимает особое положение, так как он окружает и заполняет большинство радиоэлектронных устройств. Кроме того, при недостаточной пропитке изоляции кобелей, конденсаторов в них могут оставаться воздушные включения и полости, в которых при высоком напряжении возможна ионизация.

К особенностям газов по сравнению с остальными видами диэлектрических материалов относятся:

–высокое удельное сопротивление (у воздуха ρ=10⁴³Ом·м);

–малый тангенс угла диэлектрических потерь (у воздуха при нормальном давлении и температуре tg=4·10^-5);

–малая (близкая к единице) относительная диэлектрическая проницаемость;

–восстановление электрической прочности после пробоя и отсутствие старения;

–невысокая электрическая прочность у большинства газов при атмосферном давлении;

Основные параметры газов приведены в таблице 3.2.

Таблица 3.2. Основные параметры газообразных диэлектриков.

Газ	Плотность, кг/м3	εr	ЕПР,МВ/м	ТКИП, °С	λ, Вт/(м·к)
Воздух	1,2928	1,00058	3	-194	0,025537
Азот (N2)	1,2507	1,00058	3	-195,8	0,04426
Водород (H2)	0,0898	1,00027	1,8	-252,8	0,17445
Углекислый газ (CO2)	1,9768	1,00096	2,7	-78,5	0,02826
Элегаз (SF6)	6,4851	1,00191	7,2	-63,8	0,03198

Кроме воздуха в качестве электрической изоляции широко используются азот, водород, углекислый газ. Азот имеет с воздухом практически одинаковую электрическую прочность и часто применяется вместо него для заполнения газовых конденсаторов и других целей, так как не содержит кислорода, оказывающего окисляющее действие на соприкасающиеся с ним материалы.

Электрическая прочность гексафторида серы SF₆-элегаза – примерно в 2,5 раза больше, чем воздуха, он нетоксичен, химостоек и находит успешное применение в конденсаторах кабелях и т.д.

Инертными газами (аргоном, неоном, криптоном и др.) заполняют газоразрядные приборы.