基板的性质随等级的不同而不同,这取决于树脂和填充物。基板的电气、力学、化学和热学性能主要取决于所选用的树脂。基板的性质是:
1)介电常数;
2) 冲击强度;
3) 介质击穿强度;
4) 环境影响;
5) 介电强度;
6) 抗霉性;
7)耗散因数;
8) 可燃性;
9) 耐电弧性;
10 )自熄性;
11) 损耗因数;
12 )层压难度;
13) 吸水性;
14 )铜附着力;
15 )抗拉强度;
16) 耐热性;
17) 压力;
18) 可加工性;
19 )剪切力;
20) 空间稳定性;
21) 抗弯强度。
基板的电和力学性能受环境因素,比如湿度、温度、腐蚀性气体等的影响。表6-3 列举了印制电路板制作中通常用到的基板的重要性质。

1 电性能
基板的电性能取决于填充物、固化的树脂以及固化反应副产品的电性能。当曝露在高湿度环境中时,基板会吸收一定量的湿气,从而对基板的电性能造成不利的影响。对1.6mm 厚的基板来说可容忍的吸水率如下所示:
1.纸质酚醛树脂
实例: NEMA 等级X 、XX 、XXX 等 0. 759%-6%
2. 玻璃环氧树脂
实例: NEMA 等级G 10、G11 0.23%
3. 玻璃PTFE (聚四氟乙烯)
实例: NEMA 等级GTE 0 -0. 68%
2 介电强度
这是指绝缘材料阻止在电压作用下形成的击穿放电电流通过的能力。它决于材料的诸多属性,比如化学成分、分子结构、潮程度、厚度、表面洁净度和表面粗糙度及材料的老化程度
这种测试通过把50Hz 交流电压加到一块基板上进行,在把基板放到两个电极中间之前,铜箔面要被蚀刻掉,如图6-3 所示。测试用以下两种方法在油内进行:

1)短期测试:在这种测试中,电压以0.5kV/s 的速率均匀增加; 电极布置示意图
2) 步进测试:开始施加的是50% 的短期测试的击穿电压,然后电压按照预先确定的增量以1 ms 的时间间隔逐渐增加。介电强度的测试值随电极的形状和尺寸、电压的披形和频率以及外围物质的不同而变化。
3 相对介电常数
相对介电常数是给定介质的电容器的电容量与以空气为介质的同样电容器电容量的比值(见图6 -4)。介电常数可以通过从电容电桥读出的电容量、样本的厚度和电极的面积计算出来。

相对介电常数也被称作相对电容率,作为一个比值,它是一个元量纲的量。
介电常数表征了绝缘材料存储静电能量的能力。它随材料的厚度、温度、湿度和频率及化学成分的不同而改变。对于不同的材料、温度和频率的变化对介电常数的影响不同。
4 耗散因数
绝缘材料的耗散因数是在材料中总的功率损耗(以瓦为单位)与以这种材料为介质的电容器中电压和电流的乘积的比值。它随频率、湿度、温度等变化,是一个无量纲的量。
换句话说,耗散因数是并联电抗与并联阻抗的比值。它可以通过如图6-5 所示的电极装置测量,而图6 -6表示的是对应的等效并联电路的矢量图。耗散因数可以表示为tanδ (损耗角δ的正切值)。它与基板中电阻的功率损耗直接相关。因此,对于高功率损耗的电子电路来说,最好使用耗散因数低基板。不同的填充物和树脂成分基板的耗散因数值是:

1)纸质酚醛树脂基板0.02 - 0.08
2) 玻璃环氧树脂基板0.01 -0.03
3) 玻璃聚四氟乙烯(PTFE) 基板0. 0008 - 0. 005
基板的耗散因数随频率、温度及吸附的湿气有如下变化:
1)频率提高可使耗散因数减小;
2) 温度升高可使耗散因数变大;
3) 湿度增加会使耗散因数成比例地上升。
这就是说,在数据表中给出的耗散因数一定与确定它的外界条件相关。
5 绝缘电阻
绝缘电阻是基板中电压与电流的比值。尽管绝缘电阻的绝对值开始就很重要,但在指定的环境条件下阻值的变化通常更有意义。绝缘电阻根据环境条件以及测试样本的加工工艺不同而不同。因此,在测试绝缘电阻时,样本的测试环境要与其最终的应用环境相同。在覆铜板中,绝缘电阻包括体积电阻和表面电阻。
6 表面电阻率
表面电阻率是指漏电流沿绝缘材料表面流过时所呈现的电阻。它取决于表面湿度、洁净度、光洁程度、温度以及其他的环境条件。

绝缘材料表面两个检测点之间的表面电阻是加到这两个点之间的直流电压与流过它们之间的总电流的比值。这种测量使用如图6-7 所示的一种三电极的环形系统。通过蚀刻把金属筒完全去掉但在样本上留下金属锚的轮廓以作为电极的边缘而构成电极。保护电极在反面,它保持一个正电位,以防杂散电流通过基板。通过加载500V 的直流电压,并使用绝缘电阻表进行测量。

表面电阻率也间接地与介质材料的化学成分有关。高吸湿性的材料可使表面电阻率减小,这可以从图6-8 中明显地看出来。已经发现,湿度对玻璃环氧树脂材料的表面电阻率的影响是湿度每增加20% ,表面电阻率以大约10 倍的速率按对数规律减小。

7 体积电阻率
体积电阻率是指漏电流通过绝缘材料主体时所呈现出来的电阻。换句话说,体积电阻是加到嵌入材料内的电极上的直流电压与流过材料的电流的比值。它通常用Ω.cm 表示。
体积电阻还可以通过使用如图6-9 所示的三电极法测量。体积电阻率可以由下式得出体积电阻率=R X A/t(Ω.cm )式中, R 为电阻测量值(Ω); A 为
保护电极的面积(cm2); t 为样本的厚度(cm) 。

体积电阻率受材料的化学性质、温度以及样本中吸附的湿气等因素的影响。通常,它随温度的升高而快速减小。体积电阻率因为与基板的吸湿性有关而成为其最重要的电气性能之一。PTFE 等体积电阻率不随湿度变化而改变的基板为高频应用的首选。
8 介质击穿
介质击穿是对垂直插在基板中、中心距离为25.4mm 的两个电极之间进行击穿放电的测量。这种测量在油中进行,和测量介电强度的方法相似。1. 59mm 厚的材料的介质击穿相关数据如表6 -4所示。

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