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电子产品工艺与实训第二章电子材料的选用工艺本章重点：一般安装导线常用电工绝缘材料的选择本章难点：常用电工绝缘材料的选择电子产品工艺与实训目录一般安装导线常用电工绝缘材料的选择磁性材料粘接材料与粘接技术本章小节返回主目录电子产品工艺与实训2．1一般安装导线导线除裸线以外，主要由导体和绝缘体两部分构成。电子产品所用导线的导体基本上是铜线。纯铜的表面容易氧化，所以有的导线在铜线表面电镀一层抗氧化金属，如镀锌、镀锡、镀银等。绝缘体除了具有电绝缘功能外，还有保护导线不受外界环境腐蚀和增强导线机械强度的作用。绝缘材料有塑料类（聚氯乙烯、聚四氯乙烯等）、橡胶类、纤维（棉、化纤等）和涂料类（聚酯、聚乙烯漆等），它们可以单独使用，也可组合使用。常见的电线如塑料导线、橡皮导线、纱包线、漆包线等就是以外皮的绝缘材料来命名的。电子产品工艺与实训各种安装导线，如图2.1所示。图2.1常用的安装导线电子产品工艺与实训选用导线时要考虑的因素如下：•1、电气因素•2、环境因素•3、装配工艺因素电子产品工艺与实训1、电气因素•允许电流与安全电流；•导线的电压降；•导线的额定电压；•频率及阻抗特性；•信号线的屏蔽电子产品工艺与实训（1）允许电流与安全电流•导线通过电流时会产生温升，在一定温度限制下的电流值称为允许电流。对于不同的绝缘材料、不同导线截面的电线，其允许电流也不同。实际选择导线时要使导线中的最大电流小于允许电流并取适当的安全系数。根据产品的级别和使用要求，安全系数可取0。5~0。8（安全系数=工作电流/允许电流）。•安装导线常用的电源线，因其使用条件复杂，经常被人体触及，一般要求安全系数更大一些，通常规定截面不得小于0。4mm2，而且安全系数不得超过0。5。•作为粗略的估算，可按3A/mm2的截流量选取导线截面，在通常条件下是安全的。电子产品工艺与实训（2）导线的电压降当导线较短时，可以忽略导线上的电压降，但当导线较长时就必须考虑这个问题。为了减小导线上的压降，常选取较大截面积的电线。电子产品工艺与实训（3）导线的额定电压导线绝缘层的绝缘电阻是随电压的升高而下降的，如果超过一定的电压傎，则会发生导线间击穿放电现象。电子产品工艺与实训（4）频率及阻抗特性如果通过电线的信号频率较高，则必须考虑电线的阻抗、介质损耗和集肤效应等因素。射频电缆的阻抗必须与电路的阻抗特性相匹配，否则电路就不能正常工作。电子产品工艺与实训（5）信号线的屏蔽当导线用于传输低电平的信号时，为了防止外界的噪声干扰，应选用屏蔽线。例如，在音响电路中，功率放大器之前的信号线均需使用屏蔽线。电子产品工艺与实训2、环境因素•机械强度；•环境温度；•耐老化腐蚀性电子产品工艺与实训(1)机械强度如果产品的导线在运输或使用中可能承受机械力的作用，选择导线时就要对导线的强度、耐磨性、柔软性有所要求，特别是工作在高电压，大电流场合的导线，更需要注意这个个问题。电子产品工艺与实训(2)环境温度•环境温度对导线的影响很大，高温会使导线变软，低温会使导线变硬甚至变形开裂，造成事故。选择导线要能适应产品的工作温度。电子产品工艺与实训(3)耐老化腐蚀性各种绝缘材料都会老化腐蚀。例如，在长期日光照射下，橡胶绝缘层的老化会加速，接触化学溶剂可能会腐蚀导线的绝缘外皮。要根据产品工作的环境选择相应的导线。电子产品工艺与实训3、装配工艺因素选择导线时要尽可能考虑装配工艺的优化。例如，同一组导线应选择相同芯线数的电缆而避免用单根线组合，既省事又增加导线的可靠性；再如带织物层的导线用普通的剥线方法很难剥除端头，如果不考虑强度的需要，则不宜选用这种导线当普通连接导线。电子产品工艺与实训2．2绝缘材料1．绝缘材料的分类2．绝缘材料的性能指标3．常用电工绝缘材料的选择电子产品工艺与实训1、绝缘材料的分类按其形态可分为气体、液体和固体；按其化学性质可分为无机、有机和混合绝缘材料。液体绝缘材料：常用的有变压器油、开关油等。固体绝缘材料：常用的有云母、玻璃、瓷漆、胶、塑料、橡胶等。电子产品工艺与实训2、绝缘材料的性能指标•为了防止绝缘性能损坏造成事故，绝缘材料应符合规定的性能指标。绝缘性能主要表现在电阻率、击穿强度、和耐热性能等方面。•电阻率它是最基本的绝缘性能指标。足够的绝缘电阻能把电气设备的泄露电压限制在很小的范围以内，电工绝缘材料的电阻率一般在109Ω•cm以上。•电击穿强度、击穿电压这个指标描述了绝缘材料抵抗电击穿的能力。当外施电压增高到某一极限值时，材料会丧失绝缘特性而击穿。通常以1mm厚的绝缘材料所能承受的KV电压值表示。一般的电工工具，例如，一般电工钳的绝缘柄可耐压500v，使用时必须注意不要在超过此电压的场合使用。电子产品工艺与实训•机械强度凡是绝缘零件或绝缘结构，都要承受拉伸、重压、扭曲、振动等机械负荷，因此，要求绝缘材料本身具有一定的机械强度。•耐热性能这个指标描述了当温度升高时，材料的绝缘性能仍旧保持可靠。绝缘材料有Y、A、E、B、F、H、C七个耐热等级，它们的最高允许工作温度分别为80℃、105℃、120℃、130℃、155℃、180℃和180℃以上。•绝缘材料除了以上的性能指标外，还有吸湿性能、理化性能等。•绝缘材料在使用过程中，受各种因素的长期作用，会由于电击穿、腐蚀、自然老化、机械损坏等原因，使绝缘性能下降甚至失去绝缘性能。电子产品工艺与实训3．常用电工绝缘材料的选择•常用电工绝缘材料的性能、用途及选择见表2.1所示。电子产品工艺与实训名称颜色厚度/mm击穿电压/v极限工作温度/℃特点用途备注电话纸白色0。040。0540090坚实，不易破裂∮＜0。4mm的漆包线的层间绝缘类似品:相同厚度的打字纸\描图纸或胶版纸电缆纸土黄色0。080。1240080090柔顺\耐拉力强∮＞0。4mm漆包线的层间绝缘\低压绕组间的绝缘类似品；牛皮纸青壳纸青褐色0。25150090坚实，耐磨纸包外层绝缘，简易骨架____电容器纸白\黄色0。0350090薄，耐压较高∮＜0。3mm漆包线的层间绝缘____聚酯薄膜透明0。040。050。10300040009000120~140耐热，耐高压高压绕组层、组间等的绝缘____聚酯薄膜粘带透明0。055~0。175000~17000120耐热，耐高压，强度高同上。便于低压绝缘密封聚氯乙烯薄膜粘带透明略黄0。14~0。191000~170060~80柔软，粘性强，耐热差低压和高压线头包扎(低温场合)____表2.1常用绝缘材料性能和用途一览表电子产品工艺与实训油性玻璃漆布黄色0。150。172000~3000120耐热好，耐压较高线圈\电器绝缘衬垫等____沥青醇酸玻璃漆布黑色0。150。172000~3000130耐热好，耐潮好；耐压较高\耐油差同上。但不太适用于在油中工作的线圈及电器等____油性漆布(黄蜡布)黄色0。140。172000~300090耐高压，但耐性较差高压线圈层组间绝缘____油性漆绸(黄蜡绸)黄色0。08400090耐压高，较薄，耐油较好高压线圈层\组间绝缘一般适用于需减小绝缘物体积之场合聚四氟乙烯薄膜透明0。036000280耐压及耐温性能极好需耐高压、高温或酸碱等的价格昂贵压制板土黄色1。01。5___90坚实，易弯折线包骨架_____高频漆黄色________90(干固后)粘剂粘剂粘合绝缘纸\压制板\黄蜡布等，浸渍代用品:洋干漆清喷漆透明略黄________________粘剂粘合绝缘纸\压制版\黄蜡布等，线圈浸渍又名:蜡克云母纸透明0。100。130。16160020002600130以上耐热好，耐压较高，但较易碎，不耐潮各类绝缘衬垫等_____环氧树脂灌封剂白色________________常用配方:6101环氧树脂70%，乙二胺9%，磷苯二甲酸二丁酯21%电视高压包等高压线圈的灌封\粘合等宜慢慢灌入(或滴入)高压包骨架内，以防空气进入硅橡胶灌封剂白色____________________电视高压包等高压线圈的灌封\粘合等同上。生产厂:南京大学化工厂地蜡糖浆色_______________________各类变压器浸渍处理用石蜡70%，松香30%电子产品工艺与实训聚氯乙烯薄膜粘带透明略黄0。14~0。191000~170060~80柔软，粘性强，耐热差低压和高压线头包扎(低温场合)____油性玻璃漆布黄色0。150。172000~3000120耐热好，耐压较高线圈\电器绝缘衬垫等____沥青醇酸玻璃漆布黑色0。150。172000~3000130耐热好，耐潮好；耐压较高\耐油差同上。但不太适用于在油中工作的线圈及电器等____油性漆布(黄蜡布)黄色0。140。172000~300090耐高压，但耐性较差高压线圈层组间绝缘____油性漆绸(黄蜡绸)黄色0。08400090耐压高，较薄，耐油较好高压线圈层\组间绝缘一般适用于需减小绝缘物体积之场合聚四氟乙烯薄膜透明0。036000280耐压及耐温性能极好需耐高压、高温或酸碱等的价格昂贵电子产品工艺与实训2．3印刷电路板•在覆铜板上，按照预定的设计制成导电线路，元件可直接焊在板上，称为印刷电路。完成印刷电路或印刷线路工艺加工的成品板，称为印刷电路板（PrintedCircuitBoard）或印刷线路板，通常简称印刷板或PCB，如图2.2所示。人们熟知的计算机主机板，显卡等，它们最重要的部分就是印刷电路板。电子产品工艺与实训图2.2印刷电路板电子产品工艺与实训1．PCB基本知识•PCB几乎会出现在每一种电子设备当中。如果在某种设备中有电子元器件，那么它们也都是镶在大小各异的PCB上。电子产品工艺与实训（1）PCB常用名词•1）印刷采用某种方法，在一个表面上再现图形和符号的工艺，通常称为“印刷”。。•2)印刷线路采用印刷法在基板上制成的导电图形，包括印刷导线、焊盘等。•3)印刷元件采用印刷法在基板上制成的电路元件，如电阻、电容等。•4)印刷电路采用印刷法得到的电路，它包括印刷线路和印刷元件或由二者组合的电路。•5)覆铜板由绝缘板和黏敷在上面的铜箔构成，是制造PCB上电气连线的原料。•6)印刷电路板印刷电路或印刷线路加工后的板子，简称印刷板或PCB。板上所有安装、焊接、涂敷均已完成的，习惯上按其功能或用途称为“某某板”或“某某卡“，例如计算机的主板、声卡等。电子产品工艺与实训（2）导线或布线•PCB本身的基板是由绝缘隔热并且不易弯曲的材料所制成。在表面可以看到的细小线路材料是铜箔，原本铜箔是覆盖在整个板子上的，也就是覆铜板，但在制造过程中，一部分被蚀刻处理掉，剩下来的部分就变成所需要的线路了。这些线路被称作导线或布线，用来提供PCB上元器件的电路连接，如图2.3所示。电子产品工艺与实训图2.3导线布线电子产品工艺与实训（3）元器件面与焊接面•为了将元器件固定在PCB上面，需要将它们的引线端子直接焊在布线上。在最基本的PCB（单面板）上，元器件都集中在一面，导线则都集中在另一面，这就需要在板子上钻孔，使元件引线能穿过板子焊在另一面上。所以PCB的两面分别被称为元器件面与焊接为了将元器件固定在PCB上面，需要将它们的引线端子直接焊在布线上。在最基本的PCB（单面板）上，元器件都集中在一面，导线则都集中在另一面，这就需要在板子上钻孔，使元件引线能穿过板子焊在另一面上。所以PCB的两面分别被称为元器件面与焊接电子产品工艺与实训3．导线的印刷•印刷导线的布线原则•（1）导线走向尽可能取直，以近为佳，不要绕远。•（2）导线走线要平滑自然，连接处要用圆角，避免用直角。•（3）当采用双面板布线时，两面的导线要避免相互平行，以减小寄生耦合；作为电路输入及输出用的印刷导线应尽量避免相邻平行，在这些导线之间最好加上一个接地线。•（4）印刷导线的公共地线，应尽量布置在印刷线路的边缘，并尽可能多地保留铜箔作公共地线。•（5）尽量避免使用大面积铜箔，必须用时，最好镂空成栅格，有利于排除铜箔与基板间的黏合剂受热产生的挥发性气体；当导线宽度超过3mm时可在中间留槽，以利于焊接。电子产品工艺与实训4．PCB的对外连接•采用导线焊线时