Неупрочнённый базовый материал — это полуфабрикатный композитный материал, состоящий из армирующей основы (стеклоткани, бумаги, нетканого материала) или медной фольги, пропитанный или покрытый полимерным связующим (resin), находящимся в промежуточной стадии отверждения B (B-Stage). В этом состоянии смола является твёрдой при комнатной температуре, но сохраняет способность плавиться, течь и окончательно полимеризоваться (перейти в стадию C) под воздействием высокой температуры и давления в процессе ламинирования (lamination). К этому классу также относят жидкие фотоотверждаемые диэлектрики и сухие плёночные диэлектрики (dry film Dielectric).
Ключевые виды и состав
Основные виды неупрочнённых материалов в производстве печатных плат (PCB):
-
Препрег (prepreɡ). Наиболее распространённый вид. Представляет собой стеклоткань (glass fabric), пропитанную смолой (чаще всего эпоксидной, реже — полиимидной, бисмалеимидтриазиновой (BT), фенольной) в стадии B. Используется в качестве связующего слоя между медной фольгой и сердечниками (cores) при сборке многослойных плат.
-
Фольгированный материал со смолой B/C стадии. Медная фольга с нанесённым на одну сторону слоем частично (стадия B) или полностью (стадия C) полимеризованной смолы. Используется для построения внешних слоёв платы.
-
Жидкие и плёночные диэлектрики. Применяются для формирования межслойной изоляции, заполнения пустот и создания защитных покрытий в высокоплотных сборках (HDI). Например, фотоотверждаемые диэлектрики (photoimageable Dielectric, PID).
Технологическое значение и контроль параметров
Главная функция неупрочнённых материалов — обеспечить надёжное склеивание слоёв и формирование монолитного диэлектрика в процессе производства. Их ключевые контролируемые параметры, регламентируемые стандартом IPC-4101 «Specification for Base Materials for Rigid and Multilayer Printed Boards».
-
Содержание смолы (resin content). Определяет количество связующего, доступного для склеивания.
-
Текучесть (flow). Процент, на который материал растекается при ламинировании; критичен для заполнения зазоров и обеспечения адгезии.
-
Время желатинизации (gel time). Показывает скорость отверждения смолы при заданной температуре.
-
Температура стеклования (Tg). После полного отверждения определяет термостойкость конечного диэлектрика.
Правильный выбор и хранение неупрочнённых материалов (часто при контролируемой низкой температуре) напрямую влияют на отсутствие дефектов в готовой плате: пустот (voids), расслоения (delamination) и недостаточной адгезии меди.
Источники: Технические требования к неупрочнённым базовым материалам (препрегам) установлены в IPC-4101. Термины и стадии отверждения смол (A, B, C) определены в ГОСТ Р МЭК 60194-2-2019 и IPC-T-50. Методы испытаний текучести, гель-времени и других параметров описаны в IPC-TM-650. Применение жидких и плёночных диэлектриков регламентируется стандартами производителей и отраслевыми практиками.