Відносно матеріалів плат для швидкодіючих пристроїв робляться спроби максимально знизити їх діелектричну проникність для зменшення паразитної ємності. Зазвичай традиційна склоепоксидні плата має діелектричну проникність близько 4,8.
Більшість нових матеріалів має меншу діелектричну проникність, наприклад, арамідепоксідние матеріали - 3,9. а деякі стеклотефлоновие композиційні матеріали - 2,3 .Весьма перспективними є фторполімери через простоту технології їх обробки і низькою діелектричної проникності.
Для вирішення проблем, пов'язаних з тепловим розширенням як компонентів, так і плат, необхідно узгоджувати температурні коефіцієнти розширення (ТКР) плат і компонентів. Було б ідеально, якби ТКР матеріалу підстави плати збігався, наприклад, з ТКР керамічного крісталлоносітеля. Зазвичай кераміка має ТКР близько 6 • 10 -6 град -1; ТКР широко застосовується склоепоксидні матеріалу, наприклад типу FR4, більш ніж в два рази більше, порядку (14-18) • 10 -6 град -1 .Більшість нових матеріалів, що розглядаються стосовно ТПМК, має досить близькі значення ТКР, що лежать в межах (6-16) • 10 -6 град -1.
Стеклотефлоновая шарувата структура, що є досить перспективним матеріалом, має ТКР = 20 • 10 -6 град -1 і низьку температуру склування (75 ° С). Деякі шаруваті структури з модифікованого політетрафторетилену дійсно володіють низьким ТКР (8 • 10 -6 град -1), низьким модулем пружності і малої діелектричної постійної.
В даний час виділилися два основних напрями розвитку досліджень в області створення матеріалів комутаційних плат:
1) Поєднання волокнистих модифікаторів, що мають низький ТКР. з органічними смолами (наприклад, епоксидної смоли - кевлар, полиимид - кевлар, полиимид - кварц).
2) Поєднання компенсаційного шару (або сердечника) плати, що має низький ТКР (наприклад, мідь-інвар-мідь, сплав 42, сплав мідь-молібден-мідь, мідь-графіт) зі склоепоксидні або стеклополіімідной багатошаровою структурою. Прикладом може служити багатошарова плата з шинами харчування і заземлення з инвара, планованого міддю.
Кевлар, по суті, має найнижчий ТКР (по осі X, Y) з усіх перерахованих матеріалів (3-7) • 10 -6 град -1 і меншу діелектричну постійну, ніж скло (що особливо важливо для швидкодіючих пристроїв), але досить сильно поглинає вологу і схильний до мікрорастресківанію, що пов'язано з високим ТКР по осі Z (перпендикулярно підкладці). Кевлар на 20% легше склоепоксидні матеріалу, проте технологія його обробки досить складна.
Основним аргументом проти використання матеріалів з компенсаційних шаром є їх вага, але з урахуванням перспективи зменшення габаритів комутаційної плати в майбутньому цей фактор може стати менш істотним. Крім того, металеві компенсатори можуть служити в якості тепловідводу. Основним матеріалом компенсаційного шару в плані перспективи застосування є інвар, планований міддю. Перспективним матеріалом для більш ефективного відводу тепла є молібден, планований міддю, хоча і коштує дорожче.
У нашому випадку -Традиційна склоепоксидні плата