挠性覆箔层压材料的组成和性能

　　三、介电基片
　　介电基片是绝缘体，它用来承载导体并作为挠性印制线路的机械支撑。选择挠性介电基片而不选择刚性介电基片是挠性线路板和刚性线路板的根本区别。
　　介电基片除对机械性能和电性能有影响外，对挠性线路板的尺寸稳定性和挠曲能力也有极大的影响。挠性介电基片在加工过程中有膨胀和收缩的趋向，并且这种尺寸变化比刚性材料的变化大。线路设计者应了解这个尺寸的不稳定性，并在线路板的各导线之间的间隙及焊点的位置上要留有大一些的偏差余地。通常情况下，挠性材料在纵向上收缩，在横向上稍有膨胀。
　　目前实用的介电基片大致有下列几种：
　　·聚酯薄膜
　　·聚酰亚胺薄膜
　　·氟碳乙烯薄膜
　　·亚酰胺纤维纸
　　尽管许多挠性材料都可用来做挠性线路板，但目前用得最多的是聚酯薄膜和聚酰亚胺薄膜，其他介电薄膜也具有专门用途。
　　1.聚酯薄膜
　　用于制造挠性印制线路的聚酯薄膜叫做Mylar膜。它的化学组成是聚对苯二甲酸乙二醇酯。它是由乙二醇和对苯二甲酸经缩聚反应形成的。聚酯薄膜（Mylar膜）有八种不同的型号，可制成各种不同的厚度。挠性线路板最常用的厚度是25~125μm（1-5mils）。这种薄膜的耐热性能比聚酰亚胺薄膜差，只能用于耐热性不大于105℃的挠性线路板中。通常聚酯薄膜的尺寸稳定性比聚酰亚胺薄膜的尺寸稳定性差。但聚酯薄膜的生产厂家能改善其产品的尺寸稳定性。
　　在使用聚酯薄膜作介电基片时，应考虑其如下特性：
　　·极好的电性能
　　·较低的吸湿性能
　　·热稳定性，可在105℃条件下连续使用
　　·较极好的尺寸稳定性
　　·极好的耐化学品性能
　　·在所用的介电基片中价格最便宜
　　2.聚酰亚胺薄膜
　　聚酰亚胺薄膜是用芳香族四羧酸酐和芳香族二元胺间缩聚反应制得聚酰胺酸中间体，然后将聚酰胺酸脱水，得到高分子量的聚酰亚胺。用不同氨基化合物，可得不同的聚酰亚胺，并具有不同的特性。其化学反应过程如下：
　　聚酰亚胺薄膜可通过流延法制成各种不同的厚度。目前已有的厚度系列为：7.5；12.5；25；50；75和125μm。其最大宽度可达1.5m，但用于制造挠性印制电路的宽度一般为508~660mm。因为聚酰亚胺薄膜为热固性聚合物，没有固定的软化点或熔融点，因而用聚酰亚胺薄膜制作的挠性印制线路板在焊接时不会使薄膜降阶和分解。
　　在使用聚酰亚胺薄膜时要考虑如下特性：
　　·优良的电性能
　　·相对较高的吸湿性
　　·极好的耐高温性能
　　·较好的尺寸稳性
　　·优良的耐化学品性能
　　·与所用的各种介电基片相比、价格最高
　　3.氟碳乙烯薄膜
　　氟碳乙烯树脂在较广泛的各种外界环境中具有一致的电性能。介电常数低，介电强度高，并且在使用温度和电频率变化时，其电性能基本保持不变。
　　氟碳乙烯具有很好的耐热性，但在高温下尺寸稳定性较差。氟碳乙烯具有突出的耐化学性能、优异的挠曲性能、低的吸湿性能和自熄性能。
　　氟碳乙烯薄膜具有如下特性：
　　·优良的电性能
　　·低的吸湿性能
　　·耐高温性能（可在200℃下使用）
　　·尺寸稳定性与温度有关
　　·优良的耐化学品性能
　　·价格较贵，与聚酰亚胺大致相同
　　4.亚酰胺纤维纸
　　亚酰胺纤维纸是由高温聚酰胺纤维无规则排列而制成。这种挠性介电材料具有良好的耐高温性能。但很容易吸潮。其吸湿性可高达13%以上，较大的影响到该材料的尺寸稳定性。因此在制作挠性线路板之前，必须先进行烘干处理。该介电材料的价格低于聚酰亚胺的价格。耐焊性与聚酰亚胺薄膜大致相同。
　　亚酰胺纤维纸具有如下特性：
　　·具有好的电性能
　　·吸湿性大
　　·具有良好的耐高温性能，可在220℃条件下连续使用
　　·尺寸稳定性取决于吸湿程度
　　·良好的耐化学品性能
　　·价格在聚酯材料和聚酰亚胺材料之间
　　介电基片的物理性能比较表
　　介电基片     耐热性能     耐撕裂性    尺寸稳定性   阻燃性
　　聚    酯       105℃        中等         中等        差
　　聚酰亚胺       200℃        中等         很好        优
　　氟碳乙烯       200℃        很好         中等        优
　　亚酰胺        220℃        中等         中等        优
　　介电基片的电性能比较表
　　介电基片    介电强度（V/mil）    介电常数    体积电阻率
　　聚    酯         7500              3.2       1013Ω-cm
　　聚酰亚胺         7000              3.5       1018Ω-cm
　　氟碳乙烯         7000              2.1       1018Ω-cm
　　亚酰胺           500              2.0       1014Ω-cm
　　介电基片的性能比较表
　　介电   连续使用   耐撕   拉伸强   延伸极   吸湿   介电常     介电强      损耗因
　　基片   温度（℃） 裂性   度（pis） 限（%）  率（%）数（103Hz）度（伏/mil）数（1013Hz）
　　聚酯     105     中等    25000    120     〈0.8     3.2        7500       0.005
　　聚酰亚胺200-230  中等   2500      70        2.9     3.5        7000      0.0025
　　氟碳乙烯 150-180   好     3000    300      〈0.01   2.1        2100    〈0.0001
　　亚酰胺纸   220    中等   10500      8       〉7.0    2.0        500       0.007
　　在选用挠性介电基片时，要考虑其如下的性能：
　　·挠曲能力
　　·耐热性能
　　·尺寸稳定性
　　·耐化学品性能
　　·机械强度
　　·电性能
　　·阻燃性能
　　·成本高低
　　在科教兴国方针的指引下，我国的材料研究工作必将阔步前进，某些性能更优越的挠性介电材料将不断开发出来。例如，性能优越的聚二酰脲就是一种很有发展前途的材料，其名称缩写为PPA。隋着新材料的开发，高性能的挠性覆箔层压材料必将不断地研制出来，高性能的挠性线路板和高性能的电子产品就有了可靠的基础。