第2章 电子材料

1、第第2章章电子材料电子材料2.1 导电材料导电材料 导电材料主要是金属材料，又称导电金属。用做导电导电材料主要是金属材料，又称导电金属。用做导电材料的金属除应具有高导电性外，还应有足够的机械强度，材料的金属除应具有高导电性外，还应有足够的机械强度，不易氧化，不易腐蚀，容易加工和焊接。不易氧化，不易腐蚀，容易加工和焊接。2.1.1 导电材料导电材料 高电导材料是指某些具有低电阻率的导电金属。常见金高电导材料是指某些具有低电阻率的导电金属。常见金属的导电能力顺序为属的导电能力顺序为银、铜、金、铝银、铜、金、铝。由于金银价格高，。由于金银价格高，仅在一些特殊场合使用。电子工业中常用的高电导材料为仅在

2、一些特殊场合使用。电子工业中常用的高电导材料为铜、铝及它们的合金。铜、铝及它们的合金。 纯铜纯铜，故又称紫铜。故又称紫铜。它有良好的导电性和导热性，不易它有良好的导电性和导热性，不易氧化和腐蚀，机械强度较高，有良好的延展性和可塑性，氧化和腐蚀，机械强度较高，有良好的延展性和可塑性，易于机械加工，便于焊接等到优点。易于机械加工，便于焊接等到优点。 但潮湿会产生铜绿；在腐蚀气体中会受腐蚀。但潮湿会产生铜绿；在腐蚀气体中会受腐蚀。2.1 导电材料导电材料 铝铝，是一种白色的轻金属，具有良好的导电性和导热性，是一种白色的轻金属，具有良好的导电性和导热性，易进行机械加工，其导电能力仅次于铜，但比重小于铜

3、。易进行机械加工，其导电能力仅次于铜，但比重小于铜。铝合金以提高其机械强度。铝合金以提高其机械强度。 金金，具有良好的导电导热性，在空气中不氧化，抗硫化具有良好的导电导热性，在空气中不氧化，抗硫化性也好，但价格高，主要用作贱金属接点的电镀材料。性也好，但价格高，主要用作贱金属接点的电镀材料。2.1.1 导电材料导电材料银银，导电性和导热性很好，易于加工成形，其氧化膜也能导电性和导热性很好，易于加工成形，其氧化膜也能导电，并能抵抗有机物污染。与其它贵重金属相比，银的价导电，并能抵抗有机物污染。与其它贵重金属相比，银的价格比较便宜。但其耐磨性差，容易硫化，其硫化物不易导电，格比较便宜。但其耐磨性差

4、，容易硫化，其硫化物不易导电，也不易清除。也不易清除。2.1 导电材料导电材料铂铂，不会氧化，也不易形成高阻薄膜，接触电阻低而且稳不会氧化，也不易形成高阻薄膜，接触电阻低而且稳定，耐磨性能良好，但纯铂的硬度不高，价格昂贵。铂基定，耐磨性能良好，但纯铂的硬度不高，价格昂贵。铂基合金耐磨性好、硬度高、使用寿命长，常用的是铂铱合金。合金耐磨性好、硬度高、使用寿命长，常用的是铂铱合金。与铂基合金相近的材料有钯银、钯铜、钯铱合金等。与铂基合金相近的材料有钯银、钯铜、钯铱合金等。2.1.1 导电材料导电材料 常用的连接导线有常用的连接导线有电线和电缆电线和电缆两大类，它们又可分为两大类，它们又可分为裸线、

5、电磁线、绝缘电线电缆、通信电缆裸线、电磁线、绝缘电线电缆、通信电缆等。等。 裸线是没有绝缘层的电线，常用有单股或多股铜线、裸线是没有绝缘层的电线，常用有单股或多股铜线、镀锡铜线、电阻合金线等。镀锡铜线、电阻合金线等。 电磁线是有涂漆或包缠纤维绝缘层的铜线。电磁线主电磁线是有涂漆或包缠纤维绝缘层的铜线。电磁线主要用铸电机、变压器、电感器件及电子仪表的绕组等。要用铸电机、变压器、电感器件及电子仪表的绕组等。2.1 导电材料导电材料2.1.2 导线导线 绝缘电线电缆一般由导电的线芯、绝缘层和保护层组成。线芯有单芯、二芯、三芯和多芯。1-镀锡铜线芯镀锡铜线芯1-铜线芯铜线芯1-铜线芯铜线芯2-聚氯乙烯

6、绝缘聚氯乙烯绝缘2-橡皮绝缘橡皮绝缘2-橡皮绝缘橡皮绝缘3-聚氯乙烯薄膜绕包聚氯乙烯薄膜绕包3-橡皮护套橡皮护套3-橡皮护套橡皮护套4-聚氯乙烯护套聚氯乙烯护套4-镀锡铜线编织镀锡铜线编织（a）聚氯乙烯安装电缆）聚氯乙烯安装电缆 （b）橡皮软电缆（）橡皮软电缆（c）橡皮安装屏蔽电缆）橡皮安装屏蔽电缆绝缘电线电缆种类绝缘电线电缆种类2.1 导电材料导电材料2.1.2 导线导线1-铜线芯铜线芯 1-铜线芯铜线芯 1-铜线芯铜线芯2-聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯绝缘2-聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯绝缘2-聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯绝缘3-聚氯乙烯薄膜绕包聚氯乙烯薄膜绕包 3-铜线编织铜线编织4-镀锡铜线编织镀锡铜线编织4

7、-聚氯乙烯护套聚氯乙烯护套5-聚氯乙烯护套聚氯乙烯护套（a）广播电缆（）广播电缆（b）扁平电视电缆（）扁平电视电缆（c）同轴射频电缆）同轴射频电缆通信电缆种类通信电缆种类2.1 导电材料导电材料2.1.2 导线导线电线、电缆型号命名电线、电缆型号命名（电线型号命名方法电线型号命名方法）2.1 导电材料导电材料2.1.2 导线导线射频电缆型号命名方法射频电缆型号命名方法2.1 导电材料导电材料2.1.2 导线导线允许电流。允许电流。指常温下工作的电流值，导线在电路中工作时指常温下工作的电流值，导线在电路中工作时的电流要小于允许电流。的电流要小于允许电流。导线电阻的电压降。导线电阻的电压降。在导线

8、很长时，要考虑导线电阻对电在导线很长时，要考虑导线电阻对电压的影响。压的影响。额定电压与绝缘性。额定电压与绝缘性。使用时，电路的最大电压应低于额定使用时，电路的最大电压应低于额定电压，以保证绝缘性能和使用安全。电压，以保证绝缘性能和使用安全。频率特性。频率特性。对不同的频率选用不同线材，要考虑高频信号对不同的频率选用不同线材，要考虑高频信号的趋肤效应。的趋肤效应。特性阻抗。特性阻抗。在射频电路中还应考虑导线的特性阻抗，保证在射频电路中还应考虑导线的特性阻抗，保证电路的阻抗匹配，以防止信号的反射波。电路的阻抗匹配，以防止信号的反射波。2.1 导电材料导电材料2.1.3 导线选用导线选用2.2 焊

9、 接 材 料-2.2.1 焊料焊料（1）管状焊锡丝。 由助焊剂与焊锡制作在一起做成管状，在焊锡管中夹带固体助焊剂。助焊剂一般选用特级松香为基质材料，并添加一定的活化剂。管状焊锡丝一般适用于手工焊接。 管状焊锡丝的直径有0.5mm、0.8mm、1.2mm、1.5mm、2.0mm、2.3mm、2.5mm、4.0mm和5.0mm。（2）抗氧化焊锡。 是在锡铅合金中加入少量的活性金属，能使氧化锡、氧化铅还原，并漂浮在焊锡表面形成致密覆盖层，从而保护焊锡不被继续氧化。这类焊锡适用于浸焊和波峰焊。2.2 焊 接 材 料-2.2.1 焊料焊料（3）含银焊锡。 含银焊锡是在锡铅焊料中加0.5%2.0%的银，可

10、减少镀银件中银在焊料中的熔解量，并可降低焊料的熔点。（4）焊膏。 焊膏是表面安装技术中一种重要的材料，它由焊粉、有机物和熔剂制成糊状物，能方便地用丝网、模板或点膏机印涂在印制电路板上。2.2 焊 接 材 料 助焊剂主要用于锡铅焊接中，有助于清洁被焊接面，防止氧化，增加焊料的流动性，焊点易于成形，提高焊接质量。2.2 焊 接 材 料-2.2.2 助焊剂助焊剂（1）除氧化膜。 在进行焊接时，为使被焊物与焊料焊接牢靠，就必须要求金属表面无氧化物和杂质。（2）防止氧化。 有加热时防止氧化的作用。包住金属使其同空气隔绝，从而起到了加热过程中防止氧化的作用。（3）促使焊料流动，减少表面张力。 助焊剂减少焊

11、料表面张力、促使焊料流动的功能，故使焊料附着力增强，使焊接质量得到提高。 分为：无机类、有机类和树脂类助焊剂3大类。（1）无机类助焊剂。 化学作用强，腐蚀性大，焊接性非常好。这类助焊剂包括无机酸和无机盐。它的熔点约为180，是适用于锡焊的助焊剂。2.2 焊 接 材 料-2.2.2 助焊剂助焊剂（2）有机类助焊剂。 由有机酸、有机类卤化物以及各种胺盐树脂类等合成。 由于含有酸值较高的成分，因而具有较好的助焊性能，但具有一定程度的腐蚀性，残渣不易清洗，焊接时有废气污染，限制了它在电子产品装配中的使用。（3）树脂类助焊剂。 主要成分是松香，应用较广。加热时，去除焊件表面氧化物，焊接后形成的膜层具有覆

12、盖和保护焊点不被氧化腐蚀的作用。 目前出现了一种新型的助焊剂氢化松香，它是用普通松脂提炼的。氢化松香在常温下不易氧化变色，软化点高，脆性小，酸值稳定，无毒、无特殊气味，残渣易清洗，适用于波峰焊接。2.2 焊 接 材 料 由于松脂残渣具有非腐蚀性、非导电性、非吸湿性，焊接时没有什么污染，且焊后容易清洗，成本又低，所以这类助焊剂被广泛使用。松香助焊剂的缺点是酸值低、软化点低（55左右），且易结晶、稳定性差，在高温时很容易脱羧碳化而造成虚焊。-2.2.2 助焊剂助焊剂 阻焊剂是一种耐高温的涂料。在焊接时，可将不需要焊接的部位涂上阻焊剂保护起来，使焊料只在需要焊接的焊接点上进行。阻焊剂广泛用于浸焊和波

13、峰焊。2.2 焊 接 材 料-2.2.3 阻焊剂阻焊剂 可避免或减少浸焊时桥接、拉尖、虚焊和连条等弊病，使焊点饱满，大大减少板子的返修量，提高焊接质量，保证产品的可靠性。 由于板面部分为阻焊剂膜所覆盖，增加了一定硬度，是印制电路板很好的永久性保护膜，还可以起到防止印制电路板表面受到机械损伤的作用。2.2 焊 接 材 料-2.2.3 阻焊剂阻焊剂 使用阻焊剂后，除了焊盘外，其余线条均不上锡，可节省大量焊料；另外，由于受热少、冷却快、降低印制电路板的温度，起了保护元器件和集成电路的作用。 热固化阻焊剂的优点是附着力强，能耐300高温；缺点是要在200高温下烘烤2h，板子易翘曲变形，能源消耗大，生产

14、周期长。2.2 焊 接 材 料 阻焊剂一般分为干膜型阻焊剂和印料型阻焊剂。现广泛使用印料型阻焊剂，它可分为热固化和光固化两种。-2.2.3 阻焊剂阻焊剂 光固化阻焊剂（光敏阻焊剂）的优点是在高压汞灯照射下，只要2min3min就能固化，节约了大量能源，大大提高了生产效率，便于组织自动化生产。另外，其毒性低，减少了环境污染。2.3 磁性材料2.3.1磁性材料的特性磁性材料的特性磁性材料分为两大类：磁性材料分为两大类：软磁材料和硬磁材料软磁材料和硬磁材料。 软磁材料软磁材料，主要特点是高导磁率和低矫顽力。这类材主要特点是高导磁率和低矫顽力。这类材料在较弱的外磁场下就能获得高磁感应强度，并随外磁场料

15、在较弱的外磁场下就能获得高磁感应强度，并随外磁场的增强很快达到饱和。当外磁场撤除时，其磁性即基本消的增强很快达到饱和。当外磁场撤除时，其磁性即基本消失。主要用来导磁，用作变压器、线圈、继电器等的导磁失。主要用来导磁，用作变压器、线圈、继电器等的导磁体。体。 常用的软磁材料有：硅钢片、铁镍合金、软磁铁氧体常用的软磁材料有：硅钢片、铁镍合金、软磁铁氧体 、电工用纯铁电工用纯铁 等。等。2.3 磁性材料2.3.2 软软磁材料磁材料 硬磁材料（又称永磁材料）硬磁材料（又称永磁材料），主要特点是具有高矫顽主要特点是具有高矫顽力。其经饱和磁化后当外磁场撤除后磁性并不完全消失，力。其经饱和磁化后当外磁场撤除后磁性