贵金属在高电导材料中有何应用?
髙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。
金的导电性仅次于银和铜,有优良的化学、物理和力学性能:它在大气中不氧化,抗有机物污染;在氧存在时能溶于王水、教水、溴水和氰酸盐,加工性能极好,被称为柔性金属。熔融时能形成稳定的球形,能承受树脂封装的应力。金丝是微电子工业的重要导电材料。用键合机完成键合,是生产半导体集成元器件及电路的{zh1}工序。微电子工业要求采用键合金丝的原因如下:机械强度能适应高速键合的需要,具有一定的抗拉破断力,伸长率波动范围小;与半导体器件芯片之间及引线框架之间有足够的结合强度;能 满足高速键合的长度要求。
银及银合金是电器开关的重要触头材料。银的优良导电、导热 性居所有金属之首,其接触电阻低而且稳定,抗高温氧化,加工性 能好。溶于硝酸、浓硫酸、王水和氰化物,与氢氟酸不起反应。稳 定的硫化银使银变黑,气态卤素的氢卤化物对银起激烈反应。导电 银胶和银基导电浆料是重要的导电材料。导电银胶由银粉、树脂和 溶剂混合而成,用于导电粘接和涂层,涂于被粘接的元器件,由于 银粉固化接触而导电。固化条件相同时,树脂(包括溶剂){zj0}含 量(质量分数)为35%~40%,在树脂能承受的温度下,固化温 度越高,导电性越好;固化温度相同,固化时间越长,导电性越 好。银基导电浆料由银或银合金微粒、玻璃料及树脂等构成,分为 高温银浆、中温银浆、银钯浆料及铂银浆料等。
除了纯金属作为高电导材料以外,金银等贵金属与贱金属或贵 金属相互之间形成的合金也是常用的导电材料(称为复合导电金属)。例如,银可以制成高电导的银覆铝材料,具有电导率高、接 触性好的优点。镍包银和耐髙温合金包银,可以制成抗高温氧化性 能和电导率均高的耐髙温复合导电合金。银包(或镀银)铜线具有 易焊性、导电性、抗氧化性和接触性均好的特点,镀银铜包钢线具 有抗拉强度高和抗氧化性好的特点,是耐腐蚀的高电导材料的主要 品种之一。
1.什么是印制电路板?
计算机板卡的基础是印制电路板(PWB),简称为印制板,出现于20世纪30年代,当时主要是为了适应兵器工业所用电路装配简易化、小型化和高可靠性化的要求,减少以往组装电路时靠手工焊接依次连接各种零件的误操作和提高装配效率之用。随后在各类电器电路中,印制电路板逐步成为必不可少的基本材料。计箅机板卡上的各种元器件都是通过一定的方式固定在印制电路板之上。计算机中使用印制板的优点在于:产品的一致性、重现性好;产品的标准化容易,有关部件易于模块化设计,生产自动化程度高,生产效率可以大大提高;产品小型化容易,生产成本低。现代计算机印 制板的发展方向是薄型、多层和图形高密度化。衡量印制板技术水 平的参数主要有钻孔直径、铜箔厚度、端子密度、层数等。
2.印制板基板主要使用什么材料?
印制板基板所用材料主要有贴铜箔的纸/酚醛树脂、玻璃布/环 氧树脂、纸/环氧树脂、纸/不饱和聚酯、玻璃布/聚酰胺层压板以及陶瓷基板等。不同材质基板的电绝缘性能、力学性能、耐热性能 和尺寸稳定性不同。印刷电路基板的发展与集成电路的发展有着密 切关系。20世纪80年代以前所用的基板材料主要是单面纸彳酚醛、 单面纸/聚酯、双面纸/环氧树脂、双面玻璃布/环氧树脂等材料, 20世纪80年代以后逐步使用了多层玻璃布/聚酰亚胺、玻璃布/耐高温和超耐高禪树脂以及陶瓷作为基板材料。
3.贵金属在计算机印制板中的应用有哪些?
计算机印制板中含量{zg}的金属是铜。金、银和钯等贵金属在 印制板中也占有一定比例。印制板经过钻孔操作后需要对印制板孔 进行金属化。所谓孔金属化是通过氧化还原反应在孔内壁上沉积-层铜,以使孔与焊盘形成导电通路,提高元器件安装的可靠性。在 孔金属化过程中,经去除毛刺、清洁处理、化学粗化、预浸、活 化、加速处理等工序后,带孔印制板将进人化学镀铜工序。常用的 化学镀铜工艺分为胶体钯和离子钯镀铜体系两种。使用胶体钯或离 子钯镀铜的目的是为了在铜沉积前在孔壁上先沉积一层金属钯,该层金属钯具有一定活性,能够使金属铜以较好的结合力沉积在钯层上。因此,钯在现代印制板(特别是多层印制板)上是孔金属化的必需材料。
印制板镀铜后,根据印制板的使用范围不同,需要在镀铜层表/面再镀上一层锡铅合金、金或银。印制板上镀金层主要位于接插件/以及电接触要求比较髙的触点或触片上。镀金层具有电导率高、耐磨性好、不易氧化、易焊、抗浊刻等优点,尽管价格昂贵,但一直
是计算机印制板上不可替代的材料。由于在铜板上直接镀金会产生空隙率大、耐磨性差以及易产生电化学腐蚀等问题,通常在镀金以前先在铜板上镀上一层镍作为中间层。目前所用的镀金方式主要有亚硫酸盐镀金(金以氯金酸形式加入镀槽)和低氰化物镀金(金以氰化亚金钾或氰化金钾形式加人镀槽)两种。镀金层越厚,耐磨性越好。
银的价格比金低,但容易产生银离子迁移现象。在某些低档印制板中,常在铜层表面镀上一层银,化学镀银的工艺与镀金相似,所用含银物质主要是硝酸银和氰化银钾等。