第2章 电子材料

第2章电子材料2.1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。2.1.1导电材料高电导材料是指某些具有低电阻率的导电金属。常见金属的导电能力顺序为银、铜、金、铝。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铜、铝及它们的合金。

纯铜，故又称紫铜。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，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。2.1导电材料

铝，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。铝合金以提高其机械强度。

金，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。2.1.1导电材料银，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，银的价格比较便宜。但其耐磨性差，容易硫化，其硫化物不易导电，也不易清除。2.1导电材料铂，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。2.1.1导电材料

常用的连接导线有电线和电缆两大类，它们又可分为裸线、电磁线、绝缘电线电缆、通信电缆等。

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。

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。2.1导电材料2.1.2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1-铜线芯1-铜线芯2-聚氯乙烯绝缘2-橡皮绝缘2-橡皮绝缘3-聚氯乙烯薄膜绕包3-橡皮护套3-橡皮护套4-聚氯乙烯护套4-镀锡铜线编织（a）聚氯乙烯安装电缆

（b）橡皮软电缆（c）橡皮安装屏蔽电缆绝缘电线电缆种类2.1导电材料2.1.2导线1-铜线芯

1-铜线芯

1-铜线芯2-聚氯乙烯绝缘2-聚氯乙烯绝缘2-聚氯乙烯绝缘3-聚氯乙烯薄膜绕包

3-铜线编织4-镀锡铜线编织4-聚氯乙烯护套5-聚氯乙烯护套（a）广播电缆（b）扁平电视电缆（c）同轴射频电缆通信电缆种类2.1导电材料2.1.2导线电线、电缆型号命名（电线型号命名方法）2.1导电材料2.1.2导线射频电缆型号命名方法2.1导电材料2.1.2导线①允许电流。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。②导线电阻的电压降。在导线很长时，要考虑导线电阻对电压的影响。③额定电压与绝缘性。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。④频率特性。对不同的频率选用不同线材，要考虑高频信号的趋肤效应。⑤特性阻抗。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。2.1导电材料2.1.3导线选用2.2焊接材料-2.2.1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（3）含银焊锡。含银焊锡是在锡铅焊料中加0.5%～2.0%的银，可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（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（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峰焊。2.2焊接材料-2.2.3

阻焊剂①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。③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②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。①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②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2min～3min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

磁性材料分为两大类：软磁材料和硬磁材料。

软磁材料，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、电工用纯铁等。2.3

磁性材料2.3.2软磁材料

硬磁材料（又称永磁材料），