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）分类代号或用途绝缘护套派生特性符号意义符号意义符号意义符号意义A安装线V聚氯乙烯V聚氯乙烯P屏蔽B布电线F氟塑料H橡胶套R软F飞机用低压Y聚乙烯B编织套S双绞R日用电器用软线X橡皮L蜡克B平行Y一般工业移动电器用线ST天然丝N尼龙套D带形T天线B聚丙烯SK尼龙丝T特种SE双丝包2.1导电材料2.1.2导线射频电缆型号命名方法分类代号或用途绝缘护套派生特性符号意义符号意义符号意义符号意义S射频同轴电缆Y聚乙烯实芯V聚氯乙烯P屏蔽SE射频对称电缆YF发泡聚乙烯F氟塑料Z综合式ST特种射频电缆YK纵孔聚乙烯B玻璃丝编织D镀铜屏蔽层SJ强力射频电缆X橡皮H橡胶套SG高压射频电缆D聚乙烯空气VZ阻燃聚氯乙烯SZ延迟射频电缆F氟塑料实芯Y聚乙烯SS电视电缆U氟塑料空气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。名称牌号主要成分熔点℃抗拉强度kg/cm2主要用途锡锑铅10锡铅HISnPb1089%～91%＜0.152772204.3用于锡焊食品器皿及医药卫生物品39锡铅HISnPb3939%～61%＜0.81834.7用于锡焊无线电元器件等50锡铅HISnPb5049%～51%3.8锡焊散热器、计算机、黄铜制件锡焊散热器、计算机、黄铜制件58-2锡铅HISnPb58-239%～41%1.5～22353.8用于锡焊无线电元器件、导线、钢皮镀锌件等68-2锡铅HISnPb68-229%～31%3.3用于锡焊电金属护套、铝管用于锡焊电金属护套、铝管80-2锡铅HISnPb80-217%～19%2.8用于锡焊油壶、容器、散热器用于锡焊油壶、容器、散热器

90-6锡铅HISnPb90-63%～4%5～62655.9用于锡焊黄铜和铜73-2锡铅HISnPb73-224%～26%1.5～22652.8用于锡焊铅管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.