常用材料和工具.ppt
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1、常用材料和工具现在学习的是第1页,共44页 绝缘电线电缆包括固定敷设电线、绝缘软电线和屏蔽线,用做电子产品的电气连接。通信电缆包括用在电信系统中的电信电缆、高频电缆和双绞线。电信电缆一般是成对的对称多芯电缆,通常用于工作频率在几百kHz以下的信号传输;高频电缆对高频信号传输损耗小,效率高。双绞线用在计算机和电信信号的传输,频率在10MH至几百MHZ。现在学习的是第2页,共44页 导体材料 导体材料主要是导电性能好的铜线和铝线,大多制成圆形截面,少数根据特殊要求制成矩形或其他形状的截面。对于电子产品来说,几乎都是使用铜线。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。例如:普通导线镀
2、锡能提高可焊性;高频用导线镀银能提高电性能;耐热导线镀镍能提高耐热性能;后两种导线的成本较高,使用不如镀锡导线普遍。现在学习的是第3页,共44页 导线的粗细标准称为线规,有线号和线径两种表示方法:按导线的粗细排列成一定号码的叫做线号制,线号越大,其线径越小,英、美等国家采用线号制;线径制则是用导线直径的毫米(mm)数表示线规,中国采用线径制。现在学习的是第4页,共44页 绝缘外皮材料导线绝缘外皮的作用,除了电气绝缘、能够耐受一定电压以外,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。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(棉、化纤等)、涂料类(聚脂、
3、聚乙烯漆)。它们可以单独构成导线的绝缘外皮,也能组合使用。常见的塑料导线、橡皮导线、纱包线、漆包线等,就是以外皮材料区分的。因绝缘材料不同,它们的用途也不相同。现在学习的是第5页,共44页表3.1 常用安装导线型号名称工作条件主要用途AV,BV聚氯乙烯绝缘安装线250V/AC或500V/DC,-60+70弱电流仪器仪表、电信设备,电器设备和照明装置AVR,BVR聚氯乙烯绝缘安装软电线250V/AC或500V/DC,-60+70弱电流电器仪表、电信设备要求柔软导线的场合SYV聚氯乙烯绝缘同轴射频电缆-40+60固定式无线电装置(50)RVS聚氯乙烯绝缘双绞线450V或750V/AC,50家用电器
4、、小型电动工具,仪器仪表、照明装置RVB聚氯乙烯绝缘平行软线450V或750V/AC,50家用电器、小型电动工具,仪器仪表、照明装置SBVD聚氯乙烯绝缘双绞线-40+60电视接收天线馈线(300)AVV聚氯乙烯绝缘安装电缆250V/AC或500V/DC,-40+60弱电流电器仪表、电信设备AVRP聚氯乙烯绝缘屏蔽安装电缆250V/AC或500V/DC,-60+70弱电流电器仪表、电信设备SIV-7空气-聚氯乙烯绝缘同轴射频电缆-40+60固定式无线电装置(75)现在学习的是第6页,共44页现在学习的是第7页,共44页选择使用安装导线,要注意以下几点。安全载流量 表3.2中列出的安全载流量,是铜
5、芯导线在环境温度为25、载流芯温度为70的条件下架空敷设的载流量。当导线在机壳内、套管内等散热条件不良的情况下,载流量应该打折扣,取表中数据的1/2是可行的。一般情况下,载流量可按5A/mm2估算,这在各种条件下都是安全的。表3.2 铜芯导线的安全载流量(25)截面积(mm2)0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 1.0 1.5 4.0 6.0 8.0 10.0载流量(A)4 6 8 10 12 14 17 20 25 45 56 70 85现在学习的是第8页,共44页 最高耐压和绝缘性能 随着所加电压的升高,导线绝缘层的绝缘电阻将会下降;如果电压过高,就会导致放电击穿。导线
6、标志的试验电压,是表示导线加电1分钟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的1/31/5。导线颜色 塑料安装导线有棕、红、橙、黄、绿、蓝、紫、灰、白、黑等各种单色导线,还有在基色底上带一种或两种颜色花纹的花色导线。为了便于在电路中区分使用,习惯上经常选择的导线颜色见表3.3,可供参考。见P142现在学习的是第9页,共44页 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过导线绝缘层的耐热温度;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。对于抗拉强度、抗反复弯曲强度、剪切强度及耐磨性等指标,都应该在选择导线的种类、规格及连线操作、产品运输等方面
7、进行考虑,留有充分的余量。要便于连线操作 应该选择使用便于连线操作的安装导线。例如,带丝包绝缘层的导线用普通剥线钳很难剥出端头,如果不是机械强度的需要,不要选择这种导线作为普通连线。现在学习的是第10页,共44页3.1.2 绝缘材料 绝缘材料又称电介质,它在直流电压的作用下,只允许极微小的电流通过。绝缘材料的电阻率(电阻系数)一般都大于109cm,在电子工业中的应用相当普遍。这类材料品种很多,要根据不同要求及使用条件合理选用.现在学习的是第11页,共44页3.1.2.1 绝缘材料的主要性能及选择 抗电强度 抗电强度又叫耐压强度,即每毫米厚度的材料所能承受的电压,它同材料的种类及厚度有关。对一般
8、电子产品生产中常用的材料来说,抗电强度比较容易满足要求。机械强度 绝缘材料的机械强度一般是指抗张强度,即每平方厘米所能承受的拉力。对于不同用途的绝缘材料,机械强度的要求不同。例如,绝缘套管要求柔软,结构绝缘板则要求有一定的硬度并且容易加工。同种材料因添加料不同,强度也有较大差异,选择时应该注意。现在学习的是第12页,共44页 耐热等级 耐热等级是指绝缘材料允许的最高工作温度,它完全取决于材料的成分。按照一般标准,耐热等级可分为七级,参见表2.6。级别代号最高温度()主要绝缘材料Y90未浸渍的棉纱、丝、纸等制品A105上述材料经浸渍E120有机薄膜、有机瓷漆B130用树脂粘合或浸渍的云母、玻璃纤
9、维、石棉F155用相应树脂粘合或浸渍的无机材料H180耐热有机硅、树脂、漆或其它浸渍的无机物C200硅塑料、聚氟乙烯、聚酰亚胺及与玻璃、云母、陶瓷等材料的组合现在学习的是第13页,共44页3.1.2.2 常用绝缘材料 薄型绝缘材料。主要应用于包扎、衬垫、护套等。绝缘纸:常用的有电容器纸、青壳纸、铜板纸等,具有较高的抗电强度,但抗张强度和耐热性都不高。主要用于要求不高的低压线圈绝缘。绝缘布:常用的有黄腊布、黄腊绸、玻璃漆布等。它们具有布的柔软性和抗拉强度,适用于包扎、变压器绝缘等。这种材料也可制成各种套管,用做导线护套。有机薄膜:常用的有聚脂、聚酰亚胺、聚氯乙烯、聚四氟乙烯薄膜。厚度范围是0.0
10、40.1mm。其中以聚脂薄膜使用最为普遍。粘带:上述有机薄膜涂上胶粘剂就成为各种绝缘粘带,俗称塑料胶带,可以取代传统的“黑胶布”,大大提高了耐热、耐压等级。塑料套管:除绝缘布套管外,大量用在电子装配中的是塑料套管,即用聚氯乙烯为主料制成各种规格、各种颜色的套管。由于耐热性差(工作温度为-6070),不宜用在受热部位。还有一种热缩性塑料套管,经常用作电线端头的护套。现在学习的是第14页,共44页 绝缘漆。使用最多的地方是浸渍电器线圈和表面覆盖。热塑性绝缘材料。热固性层压材料。云母制品。橡胶制品。现在学习的是第15页,共44页3.2 制造印制电路板的材料覆铜板 覆铜板是用减成法制造印制电路板的主要
11、材料。所谓覆铜板,全称为覆铜箔层压板,就是经过粘接、热挤压工艺,使一定厚度的铜箔牢固地附着在绝缘基板上的板材 3.2.1.1 覆铜板的组成 铜箔覆在基板一面的,叫做单面覆铜板,覆在基板两面的称为双面覆铜板。现在学习的是第16页,共44页现在学习的是第17页,共44页几种常用覆铜板的基板材料及其性质如下:酚醛树脂基板和酚醛纸基覆铜板 环氧树脂基板和环氧玻璃布覆铜板 聚四氟乙烯基板和聚四氟乙烯玻璃布覆铜板 现在学习的是第18页,共44页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
12、。覆铜板的生产工艺流程如图3.3所示。图3.3 覆铜板的生产工艺流程现在学习的是第19页,共44页 3.2.2 覆铜板的 技术指标和性能特点 1、覆铜板的非电技术指标A、抗剥强度 是使单位宽度的铜箔剥离基板所需要的最小力,单位为kgcm。用这个指标来衡量铜箔与基板之间的结合强度。此项指标主要取决于粘合剂的性能及制造工艺。B、翘曲度 翘曲度指单位长度上的翘曲值,衡量敷铜板相对于平面的不平度指标,取决于基板材料和厚度。现在学习的是第20页,共44页 C、抗弯强度抗弯强度表明敷铜板所能承受弯曲的能力,单位为kgcm。这项指标主要取决于敷铜板的基板材料。在确定印制板厚度时应考虑这项指标。D、耐浸焊性
13、耐浸焊性指敷铜板置人一定温度的熔融焊锡中停留一段时间(一般为10s)后,所能承受的铜箔抗剥能力。一般要求铜箔板不起泡、不分层。如果浸焊性差,印制板在经过多次焊接时,将可能使焊盘及导线脱落。此项指标对印制电路板的质量影响很大,主要取决于板材和黏合剂。除上述几项指标外,衡量敷铜板的技术指标还有表面平滑度、光滑度、坑深、介电性能、表面电阻、耐氰化物等,其电气指标可参阅相关手册。现在学习的是第21页,共44页几种常用覆铜板的性能特点 品种标称厚度(mm)铜箔厚度(m)性能特点典型应用酚醛纸基覆铜板1.0,1.5,2.0,2.5,3.0,3.2,6.45070价格低,易吸水,不耐高温,阻燃性差中、低档消
14、费类电子产品,如收音机、录音机等环氧纸基覆铜板 同上3570价格高于酚醛纸基板,机械强度、耐高温和耐潮湿较好工作环境好的仪器仪表和中、高档消费类电子产品环氧玻璃布覆铜板0.2,0.3,0.5,1.0,1.5,2.0,3.0,5.0,6.43550价格较高,基板性能优于酚醛纸板且透明工业装备或计算机等高档电子产品聚四氟乙烯玻璃布覆铜板0.25,0.3,0.5,0.8,1.0,1.5,2.03550价格高,介电性能好,耐高温,耐腐蚀超高频(微波)、航空航天和军工产品聚酰亚胺覆铜板0.2,0.5,0.8,1.2,1.6,2.035重量轻,用于制造绕性印制电路板工业装备或消费类电子产品,如计算机、仪器
15、仪表等现在学习的是第22页,共44页3.3 焊接材料 焊接材料包括焊料和焊剂(又叫助焊剂)。掌握焊料和焊剂的性质、成份、作用原理及选用知识,是电子工艺技术中的重要内容之一,对于保证产品的焊接质量具有决定性的影响。3.3.1 焊料 焊料是易熔金属,它的熔点低于被焊金属。焊料熔化时,将被焊接的两种相同或不同的金属结合处填满,待冷却凝固后,把被焊金属连接到一起,形成导电性能良好的整体。一般要求焊料具有熔点低、凝固快的特点,熔融时应该有较好的润湿性和流动性,凝固后要有足够的机械强度。按照组成的成分,有锡铅焊料、银焊料、铜焊料等多种。目前在一般电子产品的装配焊接中,主要使用铅锡焊料,一般俗称为焊锡。现在
16、学习的是第23页,共44页3.3.1.1 铅锡合金与铅锡合金状态锡(Sn)是一种质软低熔点的金属,熔点为232,纯锡较贵,质脆而机械性能差;在常温下,锡的抗氧化性强。高于13.2时,锡呈银白色;低于13.2时,锡呈灰色;低于-40时,锡变成粉末。铅(Pb)是一种浅青白色的软金属,熔点为327,机械性能也很差。铅的塑性好,有较高的抗氧化性和抗腐蚀性。铅锡合金铅锡焊料具有一系列铅和锡所不具备的优点:熔点低,低于铅和锡的熔点,有利于焊接;机械强度高,合金的各种机械强度均优于纯锡和铅;表面张力小、粘度下降,增大了液态流动性,有利于在焊接时形成可靠接头;抗氧化性好,铅的抗氧化性优点在合金中继续保持,使焊
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