ПЕРЕДМОВА. Для монтажу електронних компонентів в наш час використовують м’які припаї в основному двох типів – олов’яно-свинцеві та безсвинцеві.Для монтажу електронних компонентів в наш час використовують м’які припаї в основному двох типів – олов’яно-свинцеві та безсвинцеві. Олов’яно-свинцеві припаї. Олов’яно-свинцеві припаї мають високі технологічні та експлуатаційні властивості, звичні в користуванні. Припай Sn60Pb40 універсальний високорентабельний паяльний матеріал для електроніки і електротехніки з високим змочуванням. Sn63Pb37. Класичний олов’яно-свинцевий сплав для електроніки, що містить 63% олова та 37% свинцю. Придатний для ручного та автоматизованого монтажу, характеризується підвищеною міцністю пайки. Sn60Pb38Cu2. Олов’яно-свинцевий сплав 60/38 з добавкою (присадкою) 2% міді, утворює паяні з’єднання на міді підвищеної надійності. Дуже прийнятний для експлуатації при мінусових температурах, для пайки мідних не залужених контактів та дротів. Sn60Pb38Ag2. Олов’яно-свинцевий сплав 60/38 із присадкою 2% срібла Високочистий припай призначений для пайки посріблених, срібломістких та позолочених контактів, для пайки срібла на кераміці. Припаї безсвинцеві. Головний недолік олов’яно-свинцевих припаїв – наявність токсичного свинцю. Із 1 січня 2006 року всі електротехнічні і електронні вироби, що поставляються в Європу не повинні мати свинцю та деяких інших шкідливих речовин. Тому існує необхідність застосовувати для пайки сплави що не містять свинець. Нижче представлені основні види сучасних промислових безсвинцевих припаїв. Припай Sn96,5Ag3,5. Сплав, що має найвищу міцність серед безсвинцевих композицій, нетоксичний, використовується в електроніці й у медицині, а також при пайці виробів, що контактують з їжею. Придатний для пайки сталі. Sn96,5Ag3Cu0,5. Найуніверсальніший безсвинцевий припай з відносно низькою температурою плавлення та поліпшеними характеристиками змочуванням. Sn99Cu1. Сплав для ручної пайки та паяльних ванн (але має вищу температуру плавлення ніж Sn96,5Ag3Cu0,5), є економічною альтернативою традиційним олов’яно-свинцевим припаям. * – * – * [*] Проводяться при наявності в навчальних планах, або при організації навчання за вибором студентів. С. П. Надкерничний
МАТЕРІАЛИ І КОМПОНЕНТИ ЕЛЕКТРОНІКИ Програма та методичні вказівки
Посібник з вивчення навчальної дисципліни за програмою бакалавра електроніки
Київ «Політехніка» 2010 Матеріали і компоненти електроніки: Посібник з вивчення навчальної дисципліни за затвердженою програмою бакалаврської підготовки з напрямів 6.050801 “Мікроелектроніка і наноелектроніка”, 6.050802 “Електронні пристрої і системи”, 6.090800 “Електроніка”.
Гриф надано Методичною радою НТУУ «КПІ» (Протокол № 9, від 20 травня 2010 р.)
Навчальне видання
Укладач: Надкерничний Степан Петрович, старший викладач.
Рецензент: Мірошниченко Анатолій Петрович, канд. техн. наук, доцент.
Відповідальний редактор: Татарчук Дмитро Дмитрович, канд. техн. наук, доцент.
За редакцією укладача
ЗМІСТ ПЕРЕДМОВА...................................................................................................................... - 5 - ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ.................................................................................................... - 6 - Частина І. Матеріали електроніки.................................................................. - 8 - Вступ. Основні явища у матеріалах при дії електричного та магнітного полів - 8 - КЛАСИФІКАЦІЯ МАТЕРІАЛІВ ЕЛЕКТРОННОЇ ТЕХНІКИ............................... - 10 - Розділ 1. Матеріалознавчі аспекти КУРСУ. БУДОВА, загальні ВЛАСТИВОСТІ та класифікація МАТЕРІАЛІВ ЕЛЕКТРОНІКИ................................... - 12 - Методичні вказівки..................................................................................................... - 12 - П0. Питання для самоперевірки................................................................................ - 13 - Розділ 2. Види матеріалів електроніки та їх основні властивості і застосування.......................................................................................... - 14 - Тема 2.1. ПРОВІДНИКОВІ МАТЕРІАЛИ................................................................... - 14 - Методичні вказівки..................................................................................................... - 15 - П1. Питання для самоперевірки................................................................................ - 15 - Тема 2.2. НАПІВПРОВІДНИКОВІ МАТЕРІАЛИ..................................................... - 16 - Методичні вказівки..................................................................................................... - 17 - П2. Питання для самоперевірки................................................................................ - 18 - Тема 2.3. ДІЕЛЕКТРИЧНІ МАТЕРІАЛИ..................................................................... - 18 - Методичні вказівки..................................................................................................... - 19 - П3. Питання для самоперевірки................................................................................ - 20 - Тема 2.4. МАГНІТНІ МАТЕРІАЛИ............................................................................. - 21 - Методичні вказівки..................................................................................................... - 22 - П4. Питання для самоперевірки................................................................................ - 23 - Частина 2. Електронні компоненти........................................................... - 24 - ЗАГАЛЬНІ ПОНЯТТЯ ТА ОСНОВНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ.................................. - 24 - Основні характеристики компонентів..................................................................... - 25 - Зовнішні впливи на характеристики компонентів................................................. - 28 - Розділ 3. ПРИЗНАЧЕННЯ ТА ЗАГАЛЬНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ електронних КОМПОНЕНТІВ........................................................................................................................... - 30 - Тема 3.1. Загальні характеристики компонентів................................. - 30 - Тема 3.2. Резистори.................................................................................................... - 30 - Тема 3.3. Конденсатори......................................................................................... - 31 - Тема 3.4. Індуктивні компоненти................................................................... - 31 - Тема 3.5. Функціональні компоненти.......................................................... - 32 - Тема 3.6. Комутаційні друковані плати та матеріали для плат. - 32 - Методичні вказівки..................................................................................................... - 32 - П5. Питання для самоперевірки до другої частини................................................ - 33 - Приблизний перелік лабораторних робіт.................................................. - 35 - Приблизний перелік тем практичних занять......................................... - 35 - Індивідуальні семестрові завдання........................................................... - 36 - Вимоги до виконання завдання................................................................................ - 37 - КОНТРОЛЬНІ РОБОТИ................................................................................................... - 37 - Вимоги до виконання контрольної роботи.............................................................. - 38 - Варіанти завдань на ДКР *....................................................................................... - 40 - НАВЧАЛЬНО-МЕТОДИЧНІ МАТЕРІАЛИ.................................................................. - 41 - I. Основна методична література.................................................................................. - 41 - II. Додаткова література.................................................................................................. - 41 - Додатки.......................................................................................................................... - 42 - Додатки До розділу 1.............................................................................................. - 42 - 1.1. Кристалічна структура твердих тіл........................................................................ - 42 - 1.2. Основи симетрії кристалу....................................................................................... - 44 - 1.3. Елементи зонної теорії твердого тіла..................................................................... - 44 - Додатки До розділу 2.............................................................................................. - 47 - 2.1. Провідникові матеріали............................................................................ - 47 - 2.1.1. Квантова модель валентних електронів у металах.................................... - 47 - 2.1.2. Матеріали для термометрів опору та термопар............................................. - 50 - 2.2. Напівпровідникові матеріали............................................................... - 52 - 2.2.1. Основні напівпровідникові матеріали............................................................ - 52 - 2.3. Діелектричні матеріали.............................................................................. - 54 - 2.3.1. Класи нагрівостійкості діелектрика................................................................ - 54 - 2.3.2. Полімерні діелектричні матеріали................................................................... - 54 - 2.3.3. Активні діелектричні матеріали...................................................................... - 55 - 2.4. Промислові Магнітні матеріали........................................................... - 56 - Додатки До розділу 3.............................................................................................. - 58 - 3.1. Номінальні ряди пасивних компонентів............................................................... - 58 - 3.2. Резистори: маркування, частотна залежність опору............................................. - 58 - 3.4. Кодове маркування малогабаритних індуктивностей......................................... - 62 - 3.5. Промислові припаї для електроніки...................................................................... - 63 -
* – * – * ПЕРЕДМОВА Навчальна дисципліна “Матеріали і компоненти електроніки” є необхідною складовою частиною загальноінженерної підготовки і відноситься до перших предметів, що вивчаються в циклі професійної та практичної підготовки фахівців з електроніки. Знання, отримані при вивченні матеріалів електронної техніки, сприяють формуванню у студентів науково-технічного світогляду, виробленню раціонального підходу при дослідженні фізичних особливостей матеріалів і компонентів та при їх практичному застосуванні. Майбутні спеціалісти ознайомлюються з історією та перспективами розвитку матеріалознавства, узнають про роль науковців та інженерів в розвитку наукових знань про матеріали і компоненти електроніки. Весь курс “Матеріали і компоненти електроніки” ділиться на частини: 1) “Матеріали електронної техніки”; 2) “Електронні компоненти”. Основне призначення видання – це виклад навчальної програми курсу у розширеному, деталізовано виді. Роз’яснення та рекомендації до вивчення предмету даються у методичних вказівках для кожного розділу. Самоконтроль за рівнем засвоєння курсу можна здійснювати з допомогою "Питань для самоперевірки". До кожної теми у додатках наводяться важливі теоретичні викладки або наглядна інформація довідникового характеру. Дане навчальне видання розроблено для підготовки бакалаврів електроніки, і є особливо необхідним для студентів заочної та екстернатної форм навчання, а також іншим фахівцям при самостійному вивченні предмету “Матеріали і компоненти електроніки”.
|
