磁性元件材料认识课件

材料認識

一.材料部分的基本工作 材料部分的基本工作包括:材料規格的制作、發行和變更,以及各種材料的承認.一種材料的承認包括材料的尺寸、特性測試,成品試作及承認書資料的確認、發行等.材料相關的文件資料包括:廠商規格,材料規格,廠商承認書,

包裝規定,一般檢驗規范等.6/13/20231

材料認識(之一)

材料認識與檢驗

磁性元件的主要產品為變壓器及線圈,其中使用的材料主要有:鐵芯(CORE),塑膠材料(繞線架BOBBIN、底座BASE、外殼CASE),漆包線(WIRE),膠布(TAPE),絕緣套管(TUBE),化學材料(粘著劑ADHESIVE,凡立水VARNISH,溶劑SOLVENT,焊錫SOLDER,油墨INK),五金材料及包裝材料.6/13/202322.材料認識(之二)

1.鐵芯1-1鐵芯材質(1).MNZ(錳鋅)(2).NIZN(鎳鋅)(3).IRON(鐵粉芯)(4).SENDUST(鐵硅鋁)(5).MPP(鐵鎳鉬)(6).HIGHFLUX(高磁通)(7).AMORPHOUS(非晶)

6/13/20233

材料認識(之三)

Ironloss:鐵損,簡單的說,即為電能通過變壓器后的功率損失,理論上:鐵損=磁滯損耗+渦流損耗+殘留損耗

Al:電感額定值,是以每圈(N)平方的毫微亨(10-9亨利)值顯示,即(nH/N2)L(電感)=Al*N2 Gap:空氣隙 在同樣圈數下: Gap越大Al越小電感越小

Gap越小Al越大電感越大6/13/20234材料認識(之四)

2.特性介紹及其效益特性要求效益MNZN低高ui

系列,ui

值一般為5000~15000(用于抗電磁干擾扼流線圈)ui

值在2000~3500左右,此類鐵芯一般用于功率型變壓器,且這類變壓器有使用時,一般要研磨GAP,提高其耐電流和儲存電磁能量.Ni-Zn低類鐵芯也分為POWER電感及一般CHOKE類兩種.IRONCORE低由于成型時粒子較大,粒子間空隙也較大,適合于儲存電磁能量.因此,常用于耐大電流或扼流圈。SCNDUST高損耗小，損耗位於IRON和MPP之間，電感穩定，多用於大功率電源。MPP高損耗較小，電感穩定，多用於大功率電源。HIGHFLOX高損耗最小。AMORPHOUS高少用，用於開關管。6/13/20235

材料認識(之五)

3.鐵芯的基本形狀

鐵芯的基本形狀有:EE、EF、EP、EI、EER、PQ、UU、RM、環型CORE、DSCORE、BARCORE、DRCORE、ET(日字型)、UT(口字型)等等,其部分圖形參考如下:

EI型EE型 DR型RM型ER型ET型

UT型 EP型 UU型PQ型環型R棒6/13/20236材料認識(之六)

4.鐵芯尺寸認識

E30/15/7 U15/11/6

PQ20/16 RingCore6/13/20237

材料認識(之七)

5.鐵芯規格認識及鐵芯檢查

一.鐵芯規格1.鐵芯規格大致分為四部分:機械特性、電氣特性、材質特性、歷史卡.2.機械特性:描述鐵芯的形狀各各部份尺寸的大小,有的還會有破裂強度.3.電氣特性:描述鐵芯的L,Q,│Z│,測試條件、溫度及測試用標準線圈.4.材質特性:描述不同的材質(如N27,N67,PC40,3C85)等固有的特性.5.歷鳴卡:記錄整份規格的變更過程.6/13/20238材料認識(之八)

5.鐵芯規格認識及鐵芯檢查

二.鐵芯規格

鐵芯檢驗依照鐵芯規格進行機械特性及電氣特性測試,電氣特性測試使用標準線圈,同一類型的鐵芯一般用同一個標準線圈.如:EE25,KCT-8860-2,ψ0.322UEWN100TS.6/13/20239材料認識(之九)

6.鐵芯主要供應商

鐵芯一般來講是供應商的標準品,各供應商均會有一的編碼標準,現簡介如下:

使用注意事項:注意材質形狀是否正確,GAP是否正確,是否有破損,變形,開裂等不良狀況.供應商主要材質編碼方式(舉例)SIEMENS(西門子)N27,N48,N67,N72,N87,T38,T44B65807-9-R87PHILIPS(飛利浦)3C80,3C85,3C90,3F343220220986TDKPC30,PC40,PC44PC30EE42/15W-ZNIPPONCIRAMIC(NICERA)NC-2H,NC-7,NC-42NC-2HFEEL-19THOMSON(湯姆遜)B1,B2,B50,T40A(A4),T8A(A8)B50E4220ATOMTTA2E6,2E4,2E2,2E1,2E6C2E6CUU-12TOKIN2500B,BH22500BETD34DKAWATETSU(川鐵)MB3,MA070,MP70DMB3EE-35B-ZMICROMETALS2,8,18,26,40,52T106-52AMAGNETICSP,J,FWZP-4160TCHITACHI(日立)SB-5S,GP-9,ML24DSB-5SRM-4SSAMHWA(三華)PL-3,PL-5,GP-5,GP-9PL-3EE1916BHOYNGYIH(弘億)P3B,YIC,Y2MP3BDR15*13*56/13/202310

材料認識(之十)

機構類材料介紹1.類型與材質

機構類材料從外形用途來分,大體可有BOBBIN、BASE、三類,若從其材質來分,可分為電木類(即熱固性)、塑膠類(即熱塑性).熱固性材料指的是只能一次成形的材料,反之,熱塑性材料指的是可以多次成形的材料.

6/13/202311

材料認識(之十一)

2.規格認識及檢驗

機構類材料規格一般包括圖面及腳位規格.圖面規格祥細描述了材料的材質、外形、排腳順序、尺寸、配合鐵芯等等.腳位規格則描述了BASE的腳位及腳長.6/13/202312

材料認識(之十二)

3.主要供應商 目前,機構類材料的主要供應廠商有:品翔(PINSHINE)、樹林(SHULIN)、必恒(BEEHENG)、盈勤(YINGCHIN)、合進(HOJINN)、協詠(SW)、鳳吾(GOLDEN)、申盛(SHENSHENG)、YW，HY。

6/13/202313

材料認識(之十三)

4.使用時注意事項 使用時,可能出現掉腳,擋墻底部熔損,葉片、擋墻破裂，長短腳,凸點掉,腳外張等問題.

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材料認識(之十四)

線材及銅箔介紹1.線的分類與特性

目前使用的線材種類有:漆包線,PVCWIRE,LIZEWIRE,USTCWIRE,KYNARWIRE&三層絕緣線.

6/13/202315材料認識(之十五)

漆包線: 1.漆包線按不同的線規來分,可分為三種:

日規線:根據漆包厚度不同,發為0,1,2,3種線,0種線漆包最厚,3種線漆包最薄,線徑以裸線直徑表示:如ψ0.5IUEWNNAT.

美規線:根據漆包厚度不同,分為SingleHeavyTripe線,經徑以美規線號來表示:(美規、日規對照表參考附錄3)如AWG17HeavyUEWNNAT.

IEC線:根據漆包厚度不同,分為GradelGrade2Grade3.

線徑直接以裸線直徑表示:如ψ0.8GradelUEW.NAT.6/13/202316

材料認識(之十六)

各種線規的漆包厚度對比表如下:標準ThinnerMedium

ThickerJIS3210NEMASingleHeavyTripleIECGradel

Grade2Grade36/13/202317材料認識(之十七)

2.漆包線根據耐溫等級不同,又分為130℃(MW-28),55℃(MW-80),180℃(MW-77),200℃(MW-35),22℃WM-73). 3.漆包線根據漆包種類不同,又分為:PEW,UEW,UEWN,SBW等,本廠最常用的為UEW化學名為聚胺基甲酸酯尼龍被覆漆包線,UEWN最大的特點為皮膜在300℃以上時,能于短時間內熔解,所以可不剝皮而作焊接工作,且外層加涂上一層尼龍涂料,耐磨性能佳.

不同廠商對聚胺基甲酸酯尼龍被覆漆包線有不同的代號,現歸納如下:

太平洋DD-NY華新麗華UEWN大亞UEW-NY臺一UEWE6/13/202318

材料認識與(之十八)

Lizewire(絞線)

絞線為多股單線絞合而成,形成了眾多圓周表皮,使高周波之交流信號增高,致Q值大增.同時可減小渦流損失,同等的截面積,絞線比一般單線柔軟,作業容易.6/13/202319材料認識(之十九)

USTCWIRE

絲包線同絞線一樣為多股單線絞合而成,具有絞線相同的特性，同時增強耐壓性，且線不易散開方便作業6/13/202320

材料認識(之二十)

三層絕緣線 三層絕緣線具有三層絕緣皮膜、表面平滑、摩擦系數低,適于自動繞線.

注意事項:使用時應注意線徑,線號,顏色,線材種類,漆膜厚度,耐溫狀況是否正確良好.6/13/202321

材料認識(之二十一)

WIRE的檢驗

線材檢驗項目包括:外觀、尺寸、針孔數、耐壓、DCR等等。6/13/202322

材料認識(之二十二)

WIRE的主要供應商太平洋PACIFIC大亞TAYA永泰ＷINGTAI丰盛FLOODLIT仲茂TEONGMAOLINWA榮星SHING6/13/202323材料認識(之二十三)

銅箔介紹

銅箔的主要作用有:屏蔽用銅箔或作繞組用銅箔.

銅箔的主要成份是銅(99.98%),銅箔根據硬度不同,可分為0,H材,H又可分為1/4,1/2H,3/4H,H其中0材最軟,作業方便,H材最硬,作業較困難,所以設計上盡量使用軟材,但若為鐵芯外包銅箔,且銅箔上需外包膠布時,應使用硬銅箔.6/13/202324材料認識(之二十四)

膠布的結構及分類 膠帶構成是由基材加上背膠組成,基材種類有聚脂膜(PE)粘著齊adhesive環氣樹脂(EPOXY),牛皮紙,PVC及銅箔等.底膠primer背膠種類有:橡膠系,壓克力系及矽酮系支持體backing膠布按其用途可分為兩種:層間絕緣膠布(insulationtape)6/13/202325

材料認識(之二十五)

2.膠布的特性主要包括:

耐電壓,CTI值,電腐蝕系數,溫度等級,而且膠布都必須獲得UL認證,耐電壓必須通過4KV. 1.CTI:相對電痕指數,通常由UL認證其等級

CTII:600V以上CTIII:400V~600V CTIIIIa:175V~400VCTIIII b:100V~175V 2.電腐蝕系數:為1.0時不會有腐蝕

3.溫度等級:有130℃155℃180℃ 200℃等6/13/202326

材料認識(之二十六)

3.膠布的主要供應 主要供應商及其主要產品如下表:供應商主要產品顏色CTI電腐蝕系數溫度等級耐壓絕緣膠布3M#1350黃II1.0130℃5#92琥珀IIIb1.0180℃7壓敏PZ黃IIIa1.0130℃5安全膠布3M#44黃白I1.0130℃56/13/202327材料認識(之二十七)

4.使用注意事項:

使用前必須注意膠布的寬度,廠商是否正確,粘度是否良好,并應確保使用過程中沒有漏銅、翻翹等現象.6/13/202328

材料認識(之二十八)

5.膠布的檢驗

膠布檢驗項目包括:外觀、尺寸(寬度、厚度),耐壓,耐溶劑性,粘著力,拉伸長度等。6/13/202329

材料認識(之二十九)

套管的分類及特性 套管的主要作用為電氣絕緣,檢驗套管好與壞的兩個重要特性是耐溫性及耐壓性 套管按材料不同可分為:PVC(105℃)SILICON(155℃)TEFLON(180℃)

套管按特性不同可分為:熱不收縮及熱收縮套管.6/13/202330

材料認識(之三十)

1.PVC套管:

耐熱性不佳,一般只有105℃(ACLASS)

2.SILICON套管:一般包含SILICON套管及玻璃纖維被覆SILICON套管,后者機械強度較大,耐溫等級在155℃以上,耐溫性,柔軟性甚好,操作方便,本廠常用的均為玻璃纖維被覆套管,內覆玻璃纖維的有:(GFSTUBE),外覆玻璃纖維的有:(SGFTUBE),常用的般色為白色及黑色.6/13/202331

材料認識(之三十一)

3.TEFLON套管(鐵氟龍套管):

耐溫等級最高,可持續于260℃下工作不會變質,耐壓達1400V/mil,缺點為材質略硬,使用上不甚方便,且價格昂貴,常用的顏色為透明及黑色,TEFLON套管按壁厚不同可分三種:S、T、L型,即標準型,薄型,超薄型,其壁厚依次減小.

4.熱縮套管:

熱縮套管可因材質不同,達到105~200℃之不同溫度等組,收縮比便一般在1.3~1.5倍之間.6/13/202332

材料認識(之三十二)

1.套管的尺寸

套管的尺寸一般為國際通用的標準尺寸,以下僅列出TEFLON套管的標準尺寸作為參考.(僅為部分)鐵氟龍絕緣套管規格

內徑外徑ID(mm)OD(mm)規格最小正常最大S型T型L型300.250.300.380.760.760.60280.330.380.460.840.840.68260.410.460.530.920.920.76240.510.560.661.161.060.86230.580.660.741.261.160.966/13/202333

材料認識(之三十三)

2.套管的檢驗 套管的檢驗項目包括:外觀,尺寸(內徑、外徑、壁厚),耐壓,防火性,耐溶劑性等,具體檢驗方法依據華容一般檢驗規范.3.使用時應材質,尺寸是否正確,是否破損,耐溫、耐壓是否良好,防火性是否良好.6/13/202334材料認識(之三十四)

化學材料按其用途,可分為五大類:溶劑,焊錫,接著劑,凡立水,油墨.1.溶劑

.

溶劑一般的作用為稀釋,溶解及清潔.

注意:大部分有機溶劑均為無色透明液體,揮發性高,可烯釋,當蒸汽濃度過高時,會有爆炸危險.必須嚴禁煙火,且或多或少有些毒性,工作場所宜保持通風,以保安全.6/13/202335材料認識(之三十五)

8hrs持續容許濃度如下表:溶劑安全濃度PPM/8hrs二甲笨100甲醇200丁酮200三氯乙烷350異丙醇400丙酮1000乙醇10006/13/202336

材料認識(之三十六)

2.焊錫

焊錫相關產品有:助焊劑,錫棒,錫絲,錫膏.助焊劑:

主要作用為清潔待焊接面之氧化層,使焊錫能輕易附著于焊接金屬,并于加熱后覆蓋于焊點表面,避免錫面繼續氧化.

助焊劑依材料可分為:松香類,合成活化樹脂類,水溶性類:依用法可分為:清洗及免清洗助焊劑.

目前常用的為松香型免清洗助焊劑，松香類為最常用的助焊劑,于松香樹脂中加入活性劑,加熱時其中的活性劑溶出面清潔金屬面,冷卻后松香將離子性活性物包藏于其結晶格子中,由于松香全不吸收水氣,故其活化劑不會繼續對金屬表面造成侵蝕及降低絕緣度,故若不加以清洗,不會對金屬表面造成太大影響。6/13/202337

材料認識(之三十七)

錫棒

錫棒的成份為錫與銅之合金,用于電器電子,電腦等行業之零件焊接,為適應各種工業之不同要求,如熔點,張力,拉力,價格等,錫銅比例可按需要而調整,甚至加上其它金屬,像銀,銻,鎘,鉍等，常用無鉛錫為錫銅99.3/0.7

注意事項:錫爐在使用過程中,會有微量銅屑熔入其中,當銅含量超過0.3%時,焊錫表面會呈現顆粒狀,此時需清洗錫爐,更換新錫使用或將錫爐降溫至200℃,銅錫合金會結晶浮出,此勺子刮去,降低銅含量后,繼續使用.6/13/202338

材料認識(之三十八)

錫絲 錫絲的錫銅合金,線徑則依使用方式選擇,常用為1.0mm,0.8mm.而其中包含的助焊劑

注意事項:焊錫后,殘留之松香若需清洗,洗凈液必須經常維持清潔,因在清洗過程中,松香被溶解,其中的活性離子釋出,若清潔液不經常循環,保持清洗,反而更會導致電路之污染.6/13/202339

材料認識(之三十九)

錫膏 錫膏是將錫鉛合金作成微細顆粒狀,混合助焊劑及溶劑調成糊狀而成,主要用于SMD零件之焊接.注意事項:

一般可保存六個月,若能保存于5℃,可延長保存期限三個月.

儲存期間,每三個月將罐倒置,以減少焊錫與助焊劑分離.

開罐前先恢復至室溫,以免錫膏吸收水氣,于作業中爆開,產生錫珠.6/13/202340

材料認識(之四十)

3.粘著劑 目前常用的膠類材料大概可分為以下幾類:環氧樹脂系,厭氧系,壓克力系等.環氧樹脂 環氧樹脂因為對各種材質均有良好接著性,強度佳,廣泛被用作粘著劑,且由于低收縮,低延伸性,耐溶劑佳,很適合用作電子工業的粘著劑,商業化產品又分為單液型及雙液型.6/13/202341

材料認識(之四十一)

單液型環氧樹脂:即廠商事先已將反應樹脂及硬化劑按正確比例混合均勻后,才包裝出貨,因其硬化劑反應性較低,在室溫下作用緩慢,須加高溫才能反應,所需時間很長:優點為可辟免混合比例不當所導致的困擾,儲藏時須以低溫冷藏,目前本廠使用的產品如下表:品名供應商實際硬化條件用途儲存期限C2080EPOLAB130℃*2hrsCORE&BOBBIN接合,起固定作用,及鐵芯中柱點膠.5℃*3months25℃*2monthsEP-399貝斯特120℃*2hrs用于CORE與霧面BASE接著25℃*3monthsLOCITE#648樂泰自干型CORE&CORE接合,起固定的作用10℃*3months25℃*1monthsS-9001-6G惠利120℃*2hrsCORE&CORE接合,固定及控制電感25℃*1month10℃*3months6/13/202342

材料認識(之四十二)

雙液型環氧樹脂:把樹脂和硬化劑分開保存,使用前加混合再使用,通常可室溫或低溫下反應,硬化時間短,兩劑均可在室溫下儲存,