СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОДЛОЖКИ ДЛЯ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ Российский патент 1997 года по МПК H05K3/00 

Изобретение относится к области изготовления электроизоляционных материалов для печатных плат на текстильной основе.

Наиболее успешно настоящее изобретение может быть применено для изготовления металлизированной волокнистой подложки печатных плат, изготавливаемых на основе тканей, пропитанных связующим и снабженных электропроводящим слоем. Материал, полученный согласно изобретению, может быть использован в радиоэлектронной аппаратуре для повышения однородности волнового сопротивления, повышения точности и упругости изготавливаемых из него плат, повышения надежности схем, повышения теплостойкости подложки платы, а также повышения адгезии металлического покрытия печатной платы.

Растущие потребности ряда областей промышленности требуют и совершенствования электронной промышленности и увеличения объема выпускаемой ею продукции. Радиопромышленность испытывает голов в электроизоляционных материалах, обладающих как высокими теплостойкими свойствами, так и высокими электрической прочностью, огнестойкостью. Кроме этого, требуемые электроизоляционные материалы, монтажные платы должны быть высокопрочными с механической точки зрения, изготавливаться из недорогих и недефицитных материалов. Одним из важнейших требований также является высокие диэлектрические характеристики при одновременном обладании высокоэкологическими данными: отсутствием канцерогенности, отсутствием возможности выделения вредных веществ при нагреве, при контакте с высокотемпературными веществами: жидкостями, газами, расплавами. Не менее важными требованиями остаются недефицитность применяемых исходных материалов, их дешевизна, технологичность изготовления.

Известна пропитанная стеклоткань марки Т-20, применяемая для электроизоляции. Она изготовлена из стеклянных нитей толщиной 0,15 мм (см. авт. свид. N 599284, H 01 B 3/04, 1978 г). Этот материал обладает хорошей прочностью относительно его малой толщины, а также удовлетворительной огнестойкостью.

Однако при необходимости производства материала с электрической прочностью 30-40 кВ общая толщина слоев должна быть не менее 4 мм. Набрать такую толщину можно только за счет увеличения числа слоев. Электроизоляционный материал такой толщины трудно получить: образуются внутри слоев складки, пористости, пустоты, появляются расслоения слоев как внутренних, так и наружные. Это снижает как механическую, так и электрическую прочность материала, его эксплуатационные характеристики.

Известна также пропитанная базальтовая ткань [1] Материал согласно этому изобретению выполнен на текстильной основе. Ткань выполнена из базальтовых крученых нитей линейной плотности в основе 275-385 текс x 1 x 2, в утке 275-385 текс x 1 x 4 многослойным переплетением толщиной 2,8-4 мм, при этом пропитана эпоксидными компаундами.

Применение в качестве электроизоляционного слоя базальтовой ткани дает возможность снизить себестоимость изделия по статье "сырье", так как стоимость исходного сырья для стеклонити на два порядка выше, чем стоимость исходного сырья для базальтовой нити. При этом следует отметить, что при производстве базальтовой нити отпадает необходимость в таких дефицитных компонентах, как кальцинированная сода и борная кислота.

Трудозатраты при использовании пропитанной базальтовой ткани на изготовление электроизоляционного слоя уменьшаются в 4,3 раза, что также является преимуществом для применения материалов на основе базальтовых тканей.

Кроме этого, после пропитки базальтовой ткани эпоксидными компаундами и установки ее в изделие пробивное напряжение предложенного электроизоляционного материала составляет 36 кВ, а сопротивление надрыву 10450 H. У материала на основе стеклоткани эти показатели составляют при прочих равных условиях соответственно 8.6-13,0 кВ и 1000-2000 H.

Недостатком этого электроизоляционного слоя является сравнительно невысокая термостойкость, обусловленная применением в качестве пропиточного связующего эпоксидных компаундов. С другой стороны эти компаунды обладают и повышенной дефицитностью, и сравнительно высокой стоимостью, что обуславливает повышенную стоимость электроизоляционного материала.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления электроизоляционного материала [2] при котором ткань из базальтовых волокон пропитывают эпоксидным связующим.

Недостатком данного способа являются относительно высокие диэлектрические потери в получаемом безальтотекстолите, которые значительно возрастает с ростом температуры.

Техническим результатом изобретения является уменьшение диэлектрических потерь в широком диапазоне температур.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе, включающем пропитку заготовок из базальтовой ткани, сушку, термопрессование, согласно предложенному изобретению, базальтовая ткань пропитана фторопластовой эмульсией и кремнезолем.

В основу изобретения положена задача создать слой электроизоляционного материала, обеспечивающий повышенную термостойкость при одновременном уменьшении диэлектрических потерь, стоимости и дефицитности получаемого изделия.

Поставленная задача решается следующим образом.

Пример 1.

В реактор, снабженный мешалкой, загружают фторопластовую эмульсию и кремнезоль, например, в соотношении 80 к 20 вес. Затем полученную смесь тщательно перемешивают в течение 20 минут. Данной смесью пропитывают базальтовую ткань, проводят сборку пакета заготовки толщиной не более 180 мкм, а после выполняют термопрессование при температуре 190^oC и давлении 3,5 МПа течение 120 минут.

Сравнительные свойства полученных базальтопластиков приведены в таблице.

Из представленных данных следует, что при изготовлении электроизоляционного материала, согласно заявленному техническому, решению происходит улучшение его диэлектрических свойств, что свидетельствует о достижении поставленной в изобретении цели.

Пропитанная ткань для гибкого электроизоляционного материала находит широкое применение для производства печатных плат, которые используются в радиоэлектронной промышленности, в производстве изделий бытового потребления, электронных часов, измерителей интенсивного ионизирующего излучения, противоугонных устройств автотранспорта, карманных радиоприемников и целого ряда других изделий. Кроме этого, пропитанная ткань может найти широкое применение в производстве строительных и конструкционных материалов. Например: легких строительных перегородок, облицовочных материалов, ограждений балконов зданий, производстве легкого листового материала взамен шифера, в производстве промышленных и бытовых модулей. Из пропитанных связующим тканей могут быть изготовлены покрытия для полов, изготовлена мебель, изготовлены трубы, которые могут быть применены как в промышленности взамен металлических, так и в сельском хозяйстве, например, для полива.

Кроме этого, пропитана базальтовая ткань может найти широкое применение в авиастроении не только как облицовочный материал, например, для изготовления радиопрозрачных антенн.

Применение: изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при изготовлении печатных плат для электронных систем широкого назначения. Сущность изобретения: заготовки из базальтовой ткани пропитывают связующим, сушат заготовки и проводят термопрессование полученного пакета, а в качестве связующего используют композицию, содержащую фторопластовую эмульсию и кремнезоль. 1 табл.

Способ изготовления подложки для печатных плат, включающий формирование заготовки подложки путем пропитки базальтовой ткани связующим, сушку заготовки, сборку заготовки в пакет, термопрессование пакета, отличающийся тем, что при пропитке в качестве связующего используют композицию, содержащую фторопластовую эмульсию и кремнезоль при следующем соотношении компонентов, мас.

Фторопластовая эмульсия 55 85
Кремнезоль 15 45т