第二章-电性功能材料ppt课件.ppt

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1、第二章电性功能材料内容电子导电材料1电阻和电热材料2快离子导体材料3导电薄膜4超导材料5第一节导电材料导电材料的分类：电子导电材料：导体、半导体和绝缘体。离子导电材料导体的电导率≥105S/m，超导体的电导率为无限大；半导体的电导率为10-7~104S/m；绝缘体的电导率小于10-7S/m第一节导电材料电导率：第一节导电材料导电材料：具有良好的导电性的材料，一般情况下电阻率在10-7-10-4Ω·m。电子元器件和集成电路中应用最广泛的一种材料，用来制造传输电能的电线电缆，传导电信息的导线、引线和布线。根据使用目的的不同，除了导电性外，有时还要求有足够的机械强

2、度、耐磨、弹性、耐高温、抗氧化、耐蚀、耐电弧、高的热导率等。第一节导电材料第一节导电材料第一节导电材料导电氟胶座导电尼龙导电胶带导电氟橡胶第一节导电材料—导电材料(1)电阻与电阻率导体的电阻材料与长度L成正比、与断面A成反比，可表示为R=L/A，是物质固有的参数，指1m3(或1cm3)材料的电阻，称为材料的电阻率，单位为·m或·cm。(2)电阻温度系数导体的电阻随温度的变化而变化。温度为T的电阻可表示为式中，R0为在基准温度T0的电阻,α为在基准温度T0的电阻温度系数。一般金属导体的电阻随温度升高而增大。第一节导电材料—金属导电材料金属的电阻与电阻率

3、金属名银铜金铝镁电阻率Ω.cm1.621.722.402.824.34最常用的三种金属导电材料：铜、铝、铁，它们的主要用途是制造电线电缆。金属导电材料应具备的条件：电导率大、易连接、较大的抗拉强度、易弯曲、容易加工成型、耐腐蚀、产量大、价格低等。第一节导电材料—金属导电材料1、铜及铜合金：玫瑰红色金属，柔软、有金属光泽，导电性（仅次于银）和导热性好，富于延展性，塑性高，机械强度好，易加工和焊接，易提炼。主要用途：电弹簧、电刷、插头。电解铜铜矿石粗铜冶炼电解无氧铜熔融再加工反射炉精炼铜含氧0.02-0.05%高频炉真空熔炼或者在还原气体中熔炼含氧小于0.005

4、%，延展性和焊接性好高真空密封磷脱氧铜电导率降低10-30%第一节导电材料—金属导电材料2、铝及铝合金：银白色轻金属，资源丰富，价格便宜，质量小。主要用途：送电线，配电线。3、金及金合金延展性在金属中是最高的，良好的导电性，极强的抗蚀能力。主要用途：作为金膜或金的合金膜用于集成电路中布线，芯片粘结，半导体封装等。4、银及银合金延展性仅次于金，具有最高的电导率。主要用途：触点材料。第一节导电材料—电极电极：电容器的重要组成部分，它在电容器中起着形成电场，聚集电荷的作用。第一节导电材料—电极电极材料的主要要求：①应具有优良的导电性能，体积电阻率要小；②具有良好的

5、化学稳定性和抗腐蚀性，不易氧化，并且对介质材料的老化、催化作用要小；③应有良好的机械性能。如不易变形、压延性和柔韧性要好、抗拉强度高、与电容器工艺匹配；④密度小，热导率大；⑤易于焊接，具有适当的熔点和沸点；⑥材料来源广泛，价格便宜。第一节导电材料—电极电极蒸发材料：铜(易氧化)、银(贵)、镉(贵)、铝、锌、锡铝：铝膜导电性好，功耗低，耐腐蚀，沸点高，易于沉积。锌：一般用作金属化纸介电容器。锌膜易氧化、电阻率大、易被腐蚀。锡：一般作为蒸镀Zn的打底材料，性质较为稳定。第一节导电材料—厚膜导电材料厚膜集成电路：在陶瓷等绝缘基片上，用厚膜工艺制作厚膜无源网络，然后

6、连接二极管、三极管或半导体集成电路芯片，构成一定功能的电路就是厚膜集成电路。厚度为7um-40um之间。丝网印刷工艺第一节导电材料—厚膜导电材料厚膜导电材料：作为元件之间的互连线、厚膜电容的上下电极及外引线的焊区等。厚膜导电材料应具有很低的电阻率、容易进行焊接、焊点有良好的机电完整性、与基体的粘附牢固等特点。第一节导电材料—厚膜导电材料贵金属：如金、银-金以及银、铂、钯的二元或三元合金。现在常用的浆料是含贵金属的厚膜导电材料浆料。特点：有很好的导电性，工艺简单，可在空气中烧成，工艺敏感性差，重复性好，导电膜性能稳定。贱金属：常见的有铜、镍-硼、铝-硼等。优点

7、：电阻低、可焊件和抗焊溶性好、无离子迁移等。缺点：工艺要求很高，老化性能不如贵金属好。厚膜导电浆料：由导电相（又称功能相）、粘结相、有机载体组成。导电相：贵金属、贱金属。第一节导电材料—薄膜导电材料薄膜集成电路：将整个电路的晶体管、二极管、电阻、电容和电感元件以及它们的互连线，全部用厚度在1μm以下的金属、半导体、金属氧化物、多种金属混合相、合金或绝缘介质薄膜，并通过真空蒸发、溅射和电镀等工艺制成的集成电路。薄膜导电材料：电路内部元器件的互连线、薄膜电阻的端头电极、薄膜电容的电极、薄膜电感线圈、微带线、外贴元器件的焊区、外引线焊区等。主要要求：导电性好、附着

8、性好、化学稳定性高、可焊性和耐焊接性好、成本低。第一