Стеклоткань Э2-62П: технические характеристики
Стеклоткань Э2-62П: технические характеристики
Краткий ответ: Стеклоткань Э2-62П — тонкая электроизоляционная стеклоткань саржевого переплетения с поверхностной плотностью 62±6 г/м², прошедшая термическую обработку (отжиг). Индекс «2» обозначает саржевое переплетение 2/2 (четырёхремизная саржа). Применяется в качестве основы для тонкослойных фольгированных диэлектриков, препрегов для многослойных печатных плат с высокой плотностью монтажа, а также для изготовления тонкостенных электроизоляционных трубок и профилей. Толщина одного слоя составляет 0,060±0,006 мм.
1. Общие сведения и расшифровка маркировки
Стеклоткань Э2-62П относится к группе тонких электроизоляционных стеклотканей, выпускаемых по ГОСТ 19907-2015. Маркировка содержит следующую информацию:
- Э — электроизоляционная;
- 2 — тип переплетения: саржевое 2/2 (четырёхремизная саржа);
- 62 — номинальная поверхностная плотность 62 г/м²;
- П — термическая обработка (отжиг), замасливатель удалён.
Саржевое переплетение 2/2 характеризуется диагональным рубчиком на поверхности ткани, образующимся за счёт сдвига перекрытия на одну нить в каждом последующем ряду. Раппорт переплетения составляет 4 нити. По сравнению с полотняным переплетением, саржа обеспечивает большую гибкость и драпируемость при сохранении достаточной прочности, что особенно важно для тонких тканей.
2. Технические характеристики
| Параметр | Значение | Метод контроля |
|---|---|---|
| Марка | Э2-62П | ГОСТ 19907-2015 |
| Тип переплетения | Саржевое 2/2 | — |
| Поверхностная плотность, г/м² | 62 ± 6 | ГОСТ 6943.16-94 |
| Толщина, мм | 0,060 ± 0,006 | ГОСТ 19907-2015 |
| Плотность по основе, нитей/см | 24 ± 1 | ГОСТ 6943.13-94 |
| Плотность по утку, нитей/см | 18 ± 1 | ГОСТ 6943.13-94 |
| Разрывная нагрузка по основе, Н | не менее 350 | ГОСТ 6943.10-94 |
| Разрывная нагрузка по утку, Н | не менее 250 | ГОСТ 6943.10-94 |
| Ширина рулона, мм | 900–1270 | ГОСТ 19907-2015 |
| Массовая доля веществ, удаляемых при прокаливании, %, не более | 0,1 | ГОСТ 6943.8-94 |
| Влажность, %, не более | 0,5 | ГОСТ 19907-2015 |
| Линейная плотность нити основы, текс | 5,6 ± 0,5 | ГОСТ 6943.1-94 |
| Линейная плотность нити утка, текс | 5,6 ± 0,5 | ГОСТ 6943.1-94 |
3. Электроизоляционные свойства
3.1 Электрическая прочность
Малая толщина стеклоткани Э2-62П (0,060 мм) позволяет создавать тонкослойную изоляцию с высокой электрической прочностью на единицу толщины. Это объясняется эффектом масштаба: в тонких диэлектрических слоях вероятность наличия критического дефекта ниже, а напряжённость электрического поля распределяется более равномерно.
где:
Eпр0 — электрическая прочность при эталонной толщине d0;
n — коэффициент, зависящий от материала (для стеклоткани n ≈ 0,3–0,5)
| Тип связующего | Eпр, кВ/мм | Пробивное напряжение (d=0,060 мм), кВ |
|---|---|---|
| Эпоксидное (ЭД-20) | 14–18 | 0,84–1,08 |
| Эпоксидное модифицированное (FR-4) | 16–20 | 0,96–1,20 |
| Полиимидное | 18–22 | 1,08–1,32 |
| Цианэфирное | 15–19 | 0,90–1,14 |
3.2 Сопротивление изоляции
Удельное объёмное электрическое сопротивление ρv стеклоткани Э2-62П после пропитки эпоксидным связующим составляет не менее 1013 Ом·м. Удельное поверхностное сопротивление ρs — не менее 5×1013 Ом.
Для многослойной структуры из n слоёв сопротивление изоляции:
где:
p — периметр электрода, м;
L — длина пути утечки по поверхности, м
3.3 Диэлектрическая проницаемость и потери
| Частота | ε | tg δ |
|---|---|---|
| 50 Гц | 4,5–5,5 | 0,020–0,035 |
| 1 кГц | 4,3–5,3 | 0,018–0,030 |
| 1 МГц | 4,0–5,0 | 0,015–0,025 |
| 1 ГГц | 3,8–4,6 | 0,018–0,028 |
4. Механические свойства
Несмотря на малую толщину, стеклоткань Э2-62П обладает достаточной механической прочностью для автоматизированных процессов пропитки и прессования. Саржевое переплетение обеспечивает лучшее сопротивление раздиру по сравнению с полотняным переплетением аналогичной плотности.
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Разрывная нагрузка по основе, Н | 350–450 |
| Разрывная нагрузка по утку, Н | 250–350 |
| Удлинение при разрыве по основе, % | 2,0–3,5 |
| Удлинение при разрыве по утку, % | 2,5–4,0 |
| Сопротивление раздиру по основе, Н | 15–25 |
| Сопротивление раздиру по утку, Н | 12–20 |
| Жёсткость при изгибе, мкН·м | 0,5–1,0 |
5. Термические свойства
Стеклоткань Э2-62П изготавливается из стекла типа E с температурой размягчения 840–860 °C. После отжига остаточное содержание органических веществ не превышает 0,1 %, что обеспечивает стабильность свойств при температурах до 180 °C (класс H) при использовании кремнийорганических связующих.
Коэффициент линейного термического расширения (КЛТР) стеклоткани Э2-62П в составе эпоксидного композита:
- по основе: 10–14 × 10-6 K-1;
- по утку: 12–16 × 10-6 K-1;
- по толщине (ось Z): 50–70 × 10-6 K-1.
Значение КЛТР по оси Z является критическим параметром для надёжности металлизированных отверстий многослойных печатных плат. Разница КЛТР меди (17×10-6 K-1) и диэлектрика по оси Z создаёт термомеханические напряжения при пайке.
6. Области применения
6.1 Тонкослойные фольгированные диэлектрики
Стеклоткань Э2-62П является основой для производства тонких фольгированных стеклотекстолитов толщиной 0,08–0,13 мм (1–2 слоя ткани), применяемых в многослойных печатных платах с высокой плотностью межсоединений (HDI). Малая толщина диэлектрика позволяет формировать микропереходы лазерным сверлением.
6.2 Препреги для МПП
Препреги на основе стеклоткани Э2-62П с содержанием связующего 45–55 % применяются в качестве склеивающих слоёв при прессовании многослойных печатных плат. Толщина одного слоя препрега после прессования составляет 0,05–0,07 мм, что позволяет точно контролировать общую толщину пакета.
6.3 Тонкостенные изоляционные трубки
Методом косослойной намотки из стеклоткани Э2-62П изготавливаются тонкостенные (толщина стенки от 0,3 мм) электроизоляционные трубки для изоляции проводников малого сечения, выводов конденсаторов и резисторов.
6.4 Гибкие электроизоляционные материалы
Благодаря малой толщине и саржевому переплетению, стеклоткань Э2-62П применяется в производстве гибких электроизоляционных материалов для межвитковой изоляции малогабаритных трансформаторов и дросселей.
7. Сравнительный анализ
| Параметр | Э2-62П | ЭЗ-100 | Э1/1-80П | Э2-40П |
|---|---|---|---|---|
| Поверхностная плотность, г/м² | 62 | 100 | 80 | 40 |
| Толщина, мм | 0,060 | 0,100 | 0,075 | 0,040 |
| Переплетение | Саржа 2/2 | Полотно | Сатин 1/1 | Саржа 2/2 |
| Eпр (эпоксид), кВ/мм | 14–18 | 10–12 | 13–16 | 18–22 |
| Разрывная нагрузка (основа), Н | 350 | 600 | 500 | 200 |
| Оптимальное применение | Тонкие МПП | Универсальное | Прецизионные МПП | Микроэлектроника |
8. Технологические рекомендации
При работе со стеклотканью Э2-62П необходимо учитывать следующие особенности:
- ткань чувствительна к натяжению при пропитке — рекомендуемое натяжение 50–80 Н/м ширины;
- скорость пропитки не должна превышать 3–5 м/мин для обеспечения полного смачивания;
- температура сушки препрега: 120–160 °C в зависимости от типа связующего;
- хранение препрегов — в герметичной упаковке при температуре не выше +5 °C;
- при раскрое использовать ультразвуковые или лазерные резаки для минимизации осыпания кромки.
Заключение
Стеклоткань Э2-62П является оптимальным материалом для тонкослойной изоляции в производстве многослойных печатных плат высокой плотности. Сочетание малой толщины (0,060 мм), саржевого переплетения и термической обработки обеспечивает высокую электрическую прочность (14–18 кВ/мм), хорошую пропитываемость и стабильность геометрических размеров. Применение в составе препрегов и тонких фольгированных диэлектриков позволяет создавать печатные платы с количеством слоёв до 30 и более при сохранении приемлемой общей толщины.
Нормативные документы
- ГОСТ 19907-2015 «Ткани конструкционные из стеклянных кручёных комплексных нитей. Технические условия».
- ГОСТ 10157-79 «Аргон газообразный и жидкий. Технические условия».
- ГОСТ 28034-89 «Ленты электроизоляционные из стеклянных кручёных комплексных нитей. Технические условия».
- ГОСТ 8865-93 «Системы электрической изоляции. Классификация нагревостойкости».
- ГОСТ 6433.2-71 «Материалы электроизоляционные твёрдые. Методы определения электрического сопротивления».
- ГОСТ 6433.3-71 «Материалы электроизоляционные твёрдые. Методы определения электрической прочности».
- ГОСТ 6433.4-71 «Материалы электроизоляционные твёрдые. Методы определения тангенса угла диэлектрических потерь и диэлектрической проницаемости».
- ГОСТ 10316-78 «Гетинакс и стеклотекстолит фольгированные. Технические условия».
- ГОСТ 6943.1-94 «Стекловолокно. Метод определения линейной плотности».
- ГОСТ 6943.8-94 «Стекловолокно. Метод определения массовой доли замасливателя».
- ГОСТ 6943.10-94 «Стекловолокно. Метод определения разрывной нагрузки».
- ГОСТ 6943.13-94 «Стекловолокно. Метод определения плотности нитей».
- ГОСТ 6943.16-94 «Стекловолокно. Метод определения поверхностной плотности».
- Правила устройства электроустановок (ПУЭ), 7-е издание.
