Стеклотекстолит фольгированный представляет собой слоистый пластик (laminate), состоящий из основы (base material) из стеклоткани, пропитанной эпоксидным связующим, и одного или двух слоёв медной фольги, прочно соединённых с основой в процессе горячего прессования. Материал является наиболее распространённым в современном производстве печатных плат общего назначения и составляет основу класса материалов, известного как FR-4. Технические требования (в России) определяются стандартами ГОСТ 10316-78 и ГОСТ 12652-74.
Свойства и сравнение с гетинаксом
Ключевые преимущества стеклотекстолита перед фольгированным гетинаксом (FR-1/FR-2 на бумажной основе) обусловлены его структурой:
-
Механические свойства. Стеклоткань обеспечивает высокую прочность на разрыв, стабильность размеров и стойкость к расслоению (delamination).
-
Электрические свойства. Материал обладает более стабильной диэлектрической проницаемостью (Dk ≈ 4.2–4.6 на 1 МГц) и низким тангенсом угла диэлектрических потерь (Df), что важно для высокочастотных применений.
-
Термостойкость. Температура стеклования (Tg) стандартных эпоксидных композиций составляет около 130–140 °C, а специальные составы (FR-4 High Tg) позволяют достигать 170–180 °C, что необходимо для бессвинцовой пайки.
-
И влагопоглощение. Составляет менее 0.1% (по стандартным методам испытаний IPC-TM-650), что значительно ниже, чем у бумажных основ.
Эти характеристики делают стеклотекстолит предпочтительным выбором для двусторонних и многослойных плат (multilayer boards), а также для устройств, работающих в условиях повышенной влажности и температурных перепадов.
Классификация и маркировка
Помимо стандартного FR-4, существуют специализированные модификации материала, нормы на которые установлены в серии стандартов ГОСТ 26246:
-
Фольгированный материал общего назначения (ГОСТ 26246.4-89). Базовый материал для большинства применений.
-
Материал нормированной горючести (ГОСТ 26246.5-89, ГОСТ 26246.11-89). Соответствует классу горючести 94V-0 по UL, что требуется для многих потребительских и промышленных устройств.
-
Тонкий материал для внутренних слоёв многослойных плат (ГОСТ 26246.10-89, ГОСТ 26246.11-89). Имеет толщину менее 0.8 мм для повышения плотности межсоединений.
Применение в контрактном производстве
В контрактном производстве выбор конкретной марки стеклотекстолита является частью технологического задания. Он влияет на параметры процесса ламинирования, допустимые режимы пайки и, в конечном счёте, на надёжность изделия. Контроль поступающего материала включает проверку сертификатов соответствия, визуальный осмотр, а также выборочные измерения толщины меди и диэлектрика, диэлектрической проницаемости и термостойкости в аккредитованной лаборатории. Использование материалов, соответствующих ГОСТ и IPC-4101, является обязательным условием для производства печатных плат, отвечающих требованиям ГОСТ Р 55490-2013 и ГОСТ Р 55693-2013.
Источники: Стандарты ГОСТ 10316-78, ГОСТ 12652-74, ГОСТ 26246.4-89, ГОСТ 26246.5-89, IPC-4101 (Specification for Base Materials for Rigid and Multilayer Printed Boards).