05(第9～10学时) 2.12.2 导线、绝缘材料、覆铜板

1、1第第2章章 制造电子产品的常用材制造电子产品的常用材料和工具料和工具 ()2.1 常用导线与绝缘材料常用导线与绝缘材料 2.2 制造印制电路板的材料制造印制电路板的材料 覆铜板覆铜板 2教学目标教学目标 掌握电子工业用的线材、绝缘材料、掌握电子工业用的线材、绝缘材料、覆铜板的基本性能和选用原则。覆铜板的基本性能和选用原则。 32.1.1 导线导线导线是能够导电的金属线，是电能和电磁信号导线是能够导电的金属线，是电能和电磁信号的传输载体。的传输载体。 1. 导线材料导线材料 导线分类导线分类 可分成可分成裸线裸线、电磁线电磁线、绝缘电线电缆绝缘电线电缆和和通信电通信电缆四类缆四类 。2.1 常

2、用导线与绝缘材料常用导线与绝缘材料 4 裸线裸线：指没有绝缘层的单股或多股导线，大：指没有绝缘层的单股或多股导线，大部分作为电线电缆的线芯，少部分直接用在电子部分作为电线电缆的线芯，少部分直接用在电子产品中连接电路。产品中连接电路。 电磁线电磁线：有绝缘层的导线，绝缘方式有表面：有绝缘层的导线，绝缘方式有表面涂漆或外缠纱、丝、薄膜等，一般用来绕制电感涂漆或外缠纱、丝、薄膜等，一般用来绕制电感类产品的绕组，所以也叫做绕组线、漆包线。类产品的绕组，所以也叫做绕组线、漆包线。 绝缘电线电缆绝缘电线电缆：包括固定敷设电线、绝缘软：包括固定敷设电线、绝缘软电线和屏蔽线，用做电子产品的电气连接。电线和屏蔽

3、线，用做电子产品的电气连接。 通信电缆通信电缆：包括用在电信系统中的电信电缆：包括用在电信系统中的电信电缆和高频电缆。和高频电缆。 5 导线的构成材料导线的构成材料 导线一般由导线一般由导体芯线导体芯线和和绝缘体外皮绝缘体外皮组成。组成。 a. 导体材料导体材料 主要有铜线和铝线。主要有铜线和铝线。纯铜线的表面很容易氧化，一般导线是在铜纯铜线的表面很容易氧化，一般导线是在铜线表面镀耐氧化金属。线表面镀耐氧化金属。 如：如：普通导线普通导线镀锡能提高可焊性；镀锡能提高可焊性； 高频导线高频导线镀银能提高电性能；镀银能提高电性能；耐热导线耐热导线镀镍能提高耐热性能；镀镍能提高耐热性能； 6线规线规

4、 ：指导线的粗细标准指导线的粗细标准 ，有线号和线径两种有线号和线径两种 表示方法表示方法 。线号制线号制 ：按导线的粗细排列成一定号码：按导线的粗细排列成一定号码 ，线号，线号 越大，其线径越小，英、美等国家采越大，其线径越小，英、美等国家采 用线号制用线号制 。线径制：用导线直径的毫米（线径制：用导线直径的毫米（mm）数表示线规，）数表示线规， 中国采用线径制。中国采用线径制。 7b. 绝缘外皮材料绝缘外皮材料 绝缘外皮除了电气绝缘外，还有增强导线机械绝缘外皮除了电气绝缘外，还有增强导线机械强度、保护导线不受外界环境腐蚀的作用强度、保护导线不受外界环境腐蚀的作用。 导线绝缘外皮的材料主要有

5、：塑料类（聚氯导线绝缘外皮的材料主要有：塑料类（聚氯乙烯、聚四氟乙烯等）、橡胶类、纤维类乙烯、聚四氟乙烯等）、橡胶类、纤维类（棉、化纤等）、涂料类（聚脂、聚乙烯（棉、化纤等）、涂料类（聚脂、聚乙烯漆）。漆）。 常见的塑料导线、橡皮导线、纱包线、漆包线常见的塑料导线、橡皮导线、纱包线、漆包线等。等。 82. 安装导线、屏蔽线安装导线、屏蔽线 9常用安装导线常用安装导线 表表110表表211表表312选择使用安装导线，要注意以下几点：选择使用安装导线，要注意以下几点： a. 安全载流量安全载流量 截面积截面积（mm2） 1.01.54.06.08.010.0载流量载流量（A） 2025455670

6、85铜芯导线的安全载流量（铜芯导线的安全载流量（25） 13b. 最高耐压和绝缘性能最高耐压和绝缘性能 导线标志的试验电压，是表示导线加电导线标志的试验电压，是表示导线加电1分钟分钟不发生放电现象的耐压特性。不发生放电现象的耐压特性。实际使用中，工作电压应该大约为试验电压实际使用中，工作电压应该大约为试验电压的的1/31/5。 c. 导线颜色导线颜色 14选择安装导线颜色的一般习惯选择安装导线颜色的一般习惯 15d. 工作环境条件工作环境条件 室温和电子产品机壳内部空间的温度不能超室温和电子产品机壳内部空间的温度不能超过导线绝缘层的耐热温度；过导线绝缘层的耐热温度； 当导线（特别是电源线）受到

7、机械力作用的当导线（特别是电源线）受到机械力作用的时候，要考虑它的机械强度。时候，要考虑它的机械强度。 e. 要便于连线操作要便于连线操作 163. 电磁线电磁线 常用电磁线的型号、特点及用途常用电磁线的型号、特点及用途 表表117表表2常用电磁线的型号、特点及用途常用电磁线的型号、特点及用途 184. 带状电缆（电脑排线）带状电缆（电脑排线） 导线根数有导线根数有8、12、16、20、24、28、32、37、40线等规格。线等规格。 195. 电源软导线电源软导线 选择电源线的载流量，要比机壳内导线的安选择电源线的载流量，要比机壳内导线的安 全系数大。全系数大。(2)(2)要考虑气候的变化，

8、应该能经受弯曲和移要考虑气候的变化，应该能经受弯曲和移 动。动。 要有足够的机械强度。要有足够的机械强度。 206. 同轴电缆与高频馈线同轴电缆与高频馈线 同轴电缆以硬铜线为芯，同轴电缆以硬铜线为芯，外包一层绝缘材料。这层绝缘外包一层绝缘材料。这层绝缘材料用密织的网状导体环绕，网外又覆盖材料用密织的网状导体环绕，网外又覆盖一层保护性材料。有两种广泛使用的同轴电缆。一一层保护性材料。有两种广泛使用的同轴电缆。一种是种是50欧姆电缆欧姆电缆，用于数字传输，由于多用于基带，用于数字传输，由于多用于基带传输，也叫基带同轴电缆传输，也叫基带同轴电缆(有线电视有线电视)；另一种是另一种是75欧姆电缆（接欧

9、姆电缆（接DVD），用于模拟传输。，用于模拟传输。 特点：传输衰减小；屏蔽性能好，它把传输信特点：传输衰减小；屏蔽性能好，它把传输信号的电磁场全部限制在屏蔽层内部，不向外辐射，号的电磁场全部限制在屏蔽层内部，不向外辐射，根据收发可逆原理，外界电磁场也不能穿过屏蔽层根据收发可逆原理，外界电磁场也不能穿过屏蔽层进入内部。进入内部。217. 高压电缆高压电缆 高压电缆一般采用绝缘耐压性能好的聚高压电缆一般采用绝缘耐压性能好的聚乙烯或阻燃性聚乙烯作为绝缘层，而且耐压乙烯或阻燃性聚乙烯作为绝缘层，而且耐压越高，绝缘层就越厚。越高，绝缘层就越厚。 耐压与绝缘层厚度的关系耐压与绝缘层厚度的关系 22 8.

10、双绞线双绞线 是由二根包着绝缘材料的细铜线按一定的比是由二根包着绝缘材料的细铜线按一定的比率相互缠绕而成。这种率相互缠绕而成。这种相互缠绕改变了电缆原有相互缠绕改变了电缆原有的电子特性。不但可以减少自身的串扰，也可以的电子特性。不但可以减少自身的串扰，也可以最大程度上防止其它电缆上的信号对这对线缆上最大程度上防止其它电缆上的信号对这对线缆上的干扰的干扰。 23 双绞线分类：双绞线分类： 1) 按其绞线对数可分为：按其绞线对数可分为：2对，对，4对，对，25对。（如对。（如2对对的用于电话，的用于电话，4对的用于网络传输，对的用于网络传输，25对的用于电信通讯对的用于电信通讯大对数线缆）大对数线

11、缆） 2)按是否有屏蔽层可分为：屏蔽双绞线按是否有屏蔽层可分为：屏蔽双绞线(STP）与非屏）与非屏蔽双绞线（蔽双绞线（UTP）两大类。）两大类。 3)按频率和信噪比可分为：六类，即一类线、二类按频率和信噪比可分为：六类，即一类线、二类线、线、六类线。很多地方已经用上了六类线甚至七类六类线。很多地方已经用上了六类线甚至七类线，三类以下的线已不再使用。目前使用最多的是五类线，三类以下的线已不再使用。目前使用最多的是五类线。五类线分五类和超五类线，超五类目前应用最多，线。五类线分五类和超五类线，超五类目前应用最多，共共4对绞线用来提供对绞线用来提供10-100M服务，六类多用来提供服务，六类多用来提

12、供1000M服务。服务。24下图为超五类双绞线，由四对相互缠绕的线对构成，共八根线下图为超五类双绞线，由四对相互缠绕的线对构成，共八根线 今天在计算机通信网络中所用到今天在计算机通信网络中所用到的基本上都是的基本上都是“超五类非屏蔽双超五类非屏蔽双绞线缆绞线缆”。线缆的二头分别按一。线缆的二头分别按一定的线序压在定的线序压在RJ45水晶头内，水晶头内，这也就是通常大家说的这也就是通常大家说的“网线网线”。图为图为RJ45水晶头水晶头25T568A标准和标准和T568B标准标准: 这是超五类双绞线这是超五类双绞线为达到性能指标和统一为达到性能指标和统一接线规范而制定的两种接线规范而制定的两种国际

13、标准线序。国际标准线序。T568A的线序为：的线序为：白绿，绿，白橙，蓝，白绿，绿，白橙，蓝，白蓝，橙，白棕，棕白蓝，橙，白棕，棕T568B的线序为：的线序为：白橙，橙，白绿，蓝，白橙，橙，白绿，蓝，白蓝，绿，白棕，棕白蓝，绿，白棕，棕 262.1.2 绝缘材料绝缘材料 （1） 绝缘材料的主要性能及选择绝缘材料的主要性能及选择 抗电强度抗电强度机械强度机械强度 耐热等级耐热等级27绝缘材料的耐热等级绝缘材料的耐热等级 28(2) 常用绝缘材料常用绝缘材料 薄型绝缘材料：主要应用于包扎、衬垫、护薄型绝缘材料：主要应用于包扎、衬垫、护 套等。包括：绝缘布；有机薄膜；粘带；塑套等。包括：绝缘布；有机

14、薄膜；粘带；塑 料套管料套管 绝缘漆绝缘漆 热塑性绝缘材料。热塑性绝缘材料。热固性层压材料热固性层压材料云母制品云母制品 橡胶制品橡胶制品 293.2 3.2 制造印制电路板的材料制造印制电路板的材料覆铜覆铜板板3.2.1 3.2.1 覆铜板的材料与制造覆铜板的材料与制造 准备制作电路板的敷铜板准备制作电路板的敷铜板30人工切割敷铜板人工切割敷铜板31人工切割敷铜板人工切割敷铜板32机器切割敷铜板机器切割敷铜板331. 覆铜板的组成覆铜板的组成 单面覆铜板单面覆铜板 基板基板铜箔铜箔 34基板基板铜箔铜箔 双面覆铜板双面覆铜板 35 覆铜板的基板覆铜板的基板 酚醛树脂基板和酚醛纸基覆铜板酚醛树

15、脂基板和酚醛纸基覆铜板 用酚醛树脂浸渍绝缘纸或棉纤维板，两面加用酚醛树脂浸渍绝缘纸或棉纤维板，两面加无碱玻璃布，就能制成酚醛树脂层压基板。无碱玻璃布，就能制成酚醛树脂层压基板。 环氧树脂基板和环氧玻璃布覆铜板环氧树脂基板和环氧玻璃布覆铜板 纤维纸或无碱玻璃布用环氧树脂浸渍后热纤维纸或无碱玻璃布用环氧树脂浸渍后热压而成的环氧树脂层压基板，电气性能和压而成的环氧树脂层压基板，电气性能和机械性能良好。机械性能良好。 36 用玻璃纤维织成的织物。具有绝缘、绝热、耐腐蚀、不燃用玻璃纤维织成的织物。具有绝缘、绝热、耐腐蚀、不燃烧、耐高温、高强度等性能，主要用作绝缘材料、玻璃钢的增烧、耐高温、高强度等性能，

16、主要用作绝缘材料、玻璃钢的增强材料、化学品过滤布、高压蒸汽绝热材料、防火制品、高弹强材料、化学品过滤布、高压蒸汽绝热材料、防火制品、高弹性传动带、建筑材料和贴墙布等。玻璃布的织造方法和一般棉性传动带、建筑材料和贴墙布等。玻璃布的织造方法和一般棉织物相同。通常用树脂等制成涂层织物，也可用涂料等制成印织物相同。通常用树脂等制成涂层织物，也可用涂料等制成印花玻璃布。花玻璃布。 37 聚四氟乙烯基板和聚四氟乙烯玻璃布覆铜板聚四氟乙烯基板和聚四氟乙烯玻璃布覆铜板 用无碱玻璃布浸渍聚四氟乙烯分散乳液后用无碱玻璃布浸渍聚四氟乙烯分散乳液后热压制成的层压基板，是一种高度绝缘、热压制成的层压基板，是一种高度绝缘

17、、耐高温的新型材料。耐高温的新型材料。 38 铜箔铜箔 铜箔是制造覆铜板的关键材料，必须有较高铜箔是制造覆铜板的关键材料，必须有较高的导电率及良好的焊接性。的导电率及良好的焊接性。 铜箔表面不得有划痕、砂眼和皱折，金属纯铜箔表面不得有划痕、砂眼和皱折，金属纯度不低于度不低于99.8%，厚度误差不大于，厚度误差不大于5m。 原电子工业部的部颁标准规定：铜箔厚度的标原电子工业部的部颁标准规定：铜箔厚度的标称系列为称系列为18m、25m、35m、50m、70m和和105m。目前普遍使用的是目前普遍使用的是35m厚度的铜箔。厚度的铜箔。 39 粘合剂粘合剂 铜箔能否牢固地附着在基板上，粘合剂是重铜箔能

18、否牢固地附着在基板上，粘合剂是重要因素。覆铜板的抗剥强度主要取决于粘合要因素。覆铜板的抗剥强度主要取决于粘合剂的性能。剂的性能。常用的覆铜板粘合剂有酚醛树脂、环氧树脂、常用的覆铜板粘合剂有酚醛树脂、环氧树脂、聚四氟乙烯和聚酰亚胺等。聚四氟乙烯和聚酰亚胺等。 40 2. 覆铜板的生产工艺流程覆铜板的生产工艺流程: 铜箔氧化，使零价铜变为二价氧化铜或一价氧化亚铜，铜箔氧化，使零价铜变为二价氧化铜或一价氧化亚铜，可以提高它与基板的粘合力。铜箔氧化后在其粗糙面上胶，可以提高它与基板的粘合力。铜箔氧化后在其粗糙面上胶，然后放入烘箱使之预固化。玻璃布（或纤维纸）预先浸渍树然后放入烘箱使之预固化。玻璃布（或

19、纤维纸）预先浸渍树脂并烘烤，也使其处于半固化状态。将胶处于半固化状态的脂并烘烤，也使其处于半固化状态。将胶处于半固化状态的铜箔与玻璃布（或纤维纸）对贴，根据基板厚度要求选择玻铜箔与玻璃布（或纤维纸）对贴，根据基板厚度要求选择玻璃布（或纤维纸）层的数量，按尺寸剪切后进行压制。压制璃布（或纤维纸）层的数量，按尺寸剪切后进行压制。压制中使用蒸汽或电加热，使半固化的粘结剂彻底固化，铜箔与中使用蒸汽或电加热，使半固化的粘结剂彻底固化，铜箔与基板牢固地粘合成一体，冷却后即为覆铜板。基板牢固地粘合成一体，冷却后即为覆铜板。413.2.2 覆铜板的指标与特点覆铜板的指标与特点 1. 覆铜板的非电技术指标覆铜板

20、的非电技术指标 抗剥强度抗剥强度 使单位宽度的铜箔剥离基板所需要的最使单位宽度的铜箔剥离基板所需要的最小力小力，用这个指标来衡量铜箔与基板之间的结，用这个指标来衡量铜箔与基板之间的结合强度，单位为合强度，单位为kgf/cm。在常温下，普通覆。在常温下，普通覆铜板的抗剥强度应该在铜板的抗剥强度应该在1.2kgf/cm以上。目前，以上。目前，国内生产的环氧酚醛玻璃布覆铜板的抗剥强度国内生产的环氧酚醛玻璃布覆铜板的抗剥强度可达到可达到2.3kgf/cm。这项指标主要取决于粘合。这项指标主要取决于粘合剂的性能、铜箔的表面处理和制造工艺质量。剂的性能、铜箔的表面处理和制造工艺质量。42 翘曲度翘曲度 指

21、单位长度上的翘曲（弓曲或扭曲）值，这是衡指单位长度上的翘曲（弓曲或扭曲）值，这是衡量覆铜板相对于平面的平直度指标量覆铜板相对于平面的平直度指标。由于国内各生产。由于国内各生产厂家的试验、测试方法不同，所取试样的尺寸不同，厂家的试验、测试方法不同，所取试样的尺寸不同，故尚无统一的标准。覆铜板的翘曲度取决于基板材料故尚无统一的标准。覆铜板的翘曲度取决于基板材料和板材厚度。目前以环氧酚醛玻璃布覆铜板的质量为和板材厚度。目前以环氧酚醛玻璃布覆铜板的质量为最好。同样材料的翘曲度，双面覆铜板比单面板小，最好。同样材料的翘曲度，双面覆铜板比单面板小，厚的比薄的小。厚的比薄的小。在制作较大面积的印制板时，应该

22、注在制作较大面积的印制板时，应该注意这一指标意这一指标。如果翘曲度大，则不仅印制板的外观不。如果翘曲度大，则不仅印制板的外观不佳，还可能导致严重的问题：把电路板装入电子产品佳，还可能导致严重的问题：把电路板装入电子产品的机壳时，紧固电路板的矫正力会引起电路的插接部的机壳时，紧固电路板的矫正力会引起电路的插接部分接触不良、甚至使元器件受到机械损伤或开焊。分接触不良、甚至使元器件受到机械损伤或开焊。43 抗弯强度抗弯强度 这是表明覆铜板所能承受弯曲的能力这是表明覆铜板所能承受弯曲的能力，以单位面积所受的力来计算，单位为以单位面积所受的力来计算，单位为kg/cm2。这项指标主要取决于覆铜板的基板材料