Говоря о материалах для PCB, нам необходимо объяснить самый важный из них — стекловолокно. Стекловолокно обладает некоторыми особыми свойствами, такими как:
Высокая прочность
по сравнению с другими текстильными волокнами, стекло обладает очень высокой прочностью. В некоторых приложениях соотношение прочности к весу даже превышает железный проволок.
Термостойкость и огнестойкость: стекловолокно является неорганическим материалом, оно не горит.
Химическая стойкость: способно выдерживать воздействие большинства химических веществ, устойчиво к воздействию плесени, бактерий и насекомых.
Устойчивость к влаге: стекло не впитывает воду, даже в очень влажной среде сохраняет свою механическую прочность.
Тепловые свойства: стекловолокно имеет очень низкий линейный коэффициент теплового расширения и высокую теплопроводность, что делает его отличным материалом для использования в высокотемпературной среде.
Электрические характеристики: благодаря непроводящим свойствам стекловолокна, оно является хорошим выбором для изоляционных материалов.
Стекловолокно класса E
используемое в качестве подложки для PCB, прежде всего отличается отличной водостойкостью. Поэтому даже в очень влажной и суровой среде оно все равно сохраняет отличные электрические и физические свойства, такие как устойчивость к изменению размеров.
FR-4 определен спецификацией NEMA: LI1-1983
которая относится к образцу сгоревшего стеклопластикового эпоксида, размером 5 дюймов в длину и 0,5 дюйма в ширину, неофициальная толщина немедленного не медного подложечного материала определяется определенным бунзеновским горелкой, образцы поджигаются под углом 45 градусов, а затем пластины тушатся добавлением огнезащитного вещества (например, 20% брома), и с помощью кодирования записывается количество секунд после «горения». После десятикратного поджога общее время горения менее 50 секунд называется V-0, менее 250 секунд — V-1. Все стеклопластиковые эпоксидные листы, соответствующие стандарту V-1, называются FR-4.
Помимо широко используемого материала FR-4
существуют и другие высокофункциональные смолы с высокой температурой стеклования, такие как BT, полиамид, эфир цианата и ПТФЭ и др. Однако FR-4 обладает преимуществами низкой стоимости, хорошей адгезией, низкой гигроскопичностью, которую не может обеспечить ни одна другая смола, поэтому большинство печатных плат изготавливаются из медного фольгированного подложечного материала FR-4 (Copper-clad Laminate), называемого CCL, который является важной компонентой корпуса ПКБ. Он состоит из медной фольги (кожи), смолы (мяса), армирующего материала (кости) и других функциональных армирующих добавок (ткани).
