Специалисты департамента радиоэлектроники и связи УрФУ расширили сферу применения диэлектрического материала для печатных плат. Благодаря этому стеклотекстолит FR-4 можно будет использовать не только для производства печатных плат для бытовых электронных устройств (к примеру, Wi-Fi-роутеров), но и для сложной техники, работающей на высоких частотах. Это антенны для систем беспроводной связи, относящиеся к радиосвязи, телевидению, сотовой связи, радиолокации, радионавигации, радиоуправлению и др.

Технологию изучения характеристик диэлектриков, в том числе при воздействии различных температур, специалисты опубликовали в IEEE International Multi-Conference on Engineering, Computer and Information Sciences (SIBIRCON).

«В радиоэлектронной промышленности широко применяют различные диэлектрики. Раньше это были зарубежные материалы, сейчас надо развивать отечественное производство. С одним из производителей материалов мы провели большую работу по характеризации стеклотекстолита FR-4. Мы определили значения диэлектрической проницаемости, тангенса угла диэлектрических потерь в диапазоне частот до 50 ГГц. И выяснили, что этот тип материалов можно использовать в еще более широком спектре задач. Полагаю, он получит большее распространение в отечественном приборостроении, так как теперь его параметры известны», — поясняет соавтор исследования, научный сотрудник лаборатории электромагнитной совместимости ИРИТ-РтФ Александр Малкин.

Зная параметры материала — частотную зависимость комплексной диэлектрической проницаемости — можно очень точно смоделировать устройство, учтя все характеристики, добавляет Малкин. Потребителям таких материалов знание параметров подскажет, для чего они могут подойти.

«Данные по этим материалам будут выложены в открытом доступе. И покупатели, подбирая материал, не будут гадать, а сравнят частоты и определят — подходит материал или нет», — дополняет Александр Малкин.

По сути, специалисты проверили диэлектрическую проницаемость материала в большем диапазоне частот. Для этого они применили разработанную методологию экспериментального определения комплексной диэлектрической проницаемости с использованием векторного анализатора цепей.

Справка.

Печатная плата — пластина, на поверхности и/или в объеме которой сформированы электропроводящие цепи электронной схемы. Печатная плата предназначена для электрического и механического соединения различных электронных компонентов. Основой печатной платы служит диэлектрик; наиболее часто используются такие материалы, как стеклотекстолит, гетинакс.

Стеклотекстолит FR4 — это жесткий диэлектрический материал, который состоит из стеклоткани, пропитанной эпоксидной смолой. Обладает рядом важных свойств: огнеупорный, жесткий, является диэлектриком. Материал способен к самозатуханию. Комбинация стеклоткани и эпоксидной смолы обладает отличными тепловыми, механическими и электрическими характеристиками. Изменяя структуру стеклоткани, можно менять электрические свойства, а изменяя состав эпоксидной смолы, можно повлиять на тепловые и механические свойства.