导电膏的结构是不导电基质中夹有金属微粒,与导线表面接触可破坏导线表面氧化层,降低接触电阻。
导电膏基质确实不是良导体,当涂得很薄,或紧密挤压时,涂层很薄,借助“隧道效应”实现导电。
两层金属导体间夹一薄绝缘层,结果电子可以穿过绝缘层形成导电,称为隧道效应。
涂抹导电膏,采用铜、铝过渡线夹
白凡士林为白色软膏状,有一定拉丝性,无臭,有良好的化学安定性及润腻感,适用于作配制医药药膏及皮肤保护油膏的辅料,并可用于精密仪器和医疗器械等高级制品的防腐,也可用于高档化妆品及其他日用品的配料。
在和奶油的抗争中,黄油属于胜利者(我们说的是DOUBLE_QUOTATION炼乳DOUBLE_QUOTATION)。每生产1公斤黄油至少需要22到25升奶。黄油中脂类的含量占到82%,即738千卡/100g。在这些脂类中有526g的饱和脂肪酸,235g的单不饱和脂肪酸和2g多种不饱和脂肪酸。如果是脱脂黄油,脂肪成分则会下降65%到41%。
黄油富含维生素A(750μg/100g),它不仅仅有助于视力,还有利于拥有健康的皮肤,并且是生长发育必不可少的元素。10g黄油足够满足一个孩子对于维生素A日常需求量的15%。黄油同样也是生成维生素D的源泉(13μg/100g),而维生素D有助于骨骼中钙元素的吸收。但是除了略带咸味的黄油中含有钠以外(870mg/100g),黄油中矿物质含量并不高。
电路板详解(转)2007-04-27 09:04 我们要制作一件电子产品,通常是先设计电路原理图。在电路原理图上,用各种特定的符号代表不同的电子元器件,并把它们用线连接起来。一个电子工程 师可以通过这些符号和连线清楚地看出电路工作原理和各个各部分的功能。如果电路设计无误的话,你只需要准备好所需的电子元器件,然后用导线把它们连接起来 就能工作了。早期的电子产品大都如此,如果你家里还有一台六七十年代的电子管收音机的话,你就可以看到那些凌乱的元器件和纵横交错的导线。
好在电子管收音机的电路还算简单,但如果想做一个比较复杂的产品,比如说一块电脑主板,你可以想想看,如果还用上面的方法来做会是什么样的结果。那可能 需要几万根电线,然后一根一根地进行焊接,恐怕最熟练的工人也要累趴下。另外,用这样的方法是无法进行批量生产的。因此我们需要PCB。
PCB是什么
PCB是英文“Printed Circuit Board”的缩写,直译就是印制电路板的意思。其含义是:以绝缘材料为基板加工成一定尺寸的板,上面至少有一个导电图形及所设计好的孔,以实现电子元器件之间的电气连接,这样的板称为印制电路板。
一般来说,PCB是敷铜板经过蚀刻处理得到的。敷铜板有板基和铜箔组成,板基通常采用玻璃纤维等绝缘材料,上面覆盖一层铜箔(通常采用无氧铜)。铜箔经 过蚀刻后就剩下一段一段曲曲折折的铜箔,这些铜箔称为走线(trace)。这些走线的功能就相当于电路原理图中的那些连线,它们负责把元器件的引脚连接到 一起。铜箔上钻有一些孔,用来安装电子元件,称为钻孔。而用于与元件引脚焊接的铜箔则称为焊盘(Pad)。
显然,PCB能为电子元器件提供固定、装配的机械支撑,可实现电子元器件之间的电气连接或绝缘。另外,我们还可以看到许多PCB上都印有元件的编号和一些图形,这为元件插装、检查、维修提供了方便。
元件可通过哪些方式装在PCB上
既然我们在前面已经谈到了PCB能为电子元器件提供机械支撑和电气连接,那么这些电子元件又是如何安装在PCB上的呢?其实,电子元件有很多种封装形 式,不同封装形式的元件在PCB上的安装方式也是不同的。传统的电子元件大都是插针式的,体积较大,对于这种元件,需要在PCB上钻孔后才能安装。元件引 脚从钻孔穿过焊接在PCB另一面的焊盘上,焊接完成后还要剪除多余的引脚。但是现在电脑板卡更多采用的是成本低、体积小的SMD表面贴装元件,因而无需在 PCB上钻孔,只要粘在设计好的位置上,把元件焊接在焊盘上即可。可元件除了可以直接焊接在PCB上之外,还可以通过插座安装。例如大家熟知的BIOS芯 片大多就是用插座安装在主板上的。
在一些资料中常提到元件面和焊接面的概念。所谓元件面,就是电子元器件所在的那个面,焊接面就是元 件的引脚通过焊锡与PCB上的焊盘连接的那个面,它是我们焊接用的。对于插针式元件,焊点和元件分别处于PCB的两个面上,元件只能处于元件面,否则将给 焊接带来巨大的麻烦。对于SMD元件来说,焊点和元件都在一个面上,所以元件可以在PCB的任意一个面甚至两个面上。
为什么PCB要做成多层
对于最基本的PCB,元件集中在一面,导线则集中在另一面,因为只能在其中一面布线,所以我们就称这种PCB为单面板。双面板的两面都可以布线,因此布线面积比单面板大一倍,适合用在更复杂的电路上。
对于收音机这种简单电路来说,使用单面板或双面板制造就行了。但随着微电子技术的发展,电路的复杂程度大幅提高,对PCB的电气性能也提出了更高的要 求,如果还采用单面板或双面板的话,电路体积会很大,给布线也带来了很大困难,除此之外,线路间的电磁干扰也不好处理,于是就出现了多层板(层数代表有几 层独立的布线层,通常都是偶数)。
使用多层板的优点有:装配密度高,体积小;电子元器件之间的连线缩短,信号传输速度提高;方便布线;对于高频电路,加入地线层,使信号线对地形成恒定的低阻抗;屏蔽效果好。但是层数越多成本越高,加工周期也更长,质量检测比较麻烦。
我们常见的电脑板卡通常采用四层板或六层板,不过现在已有超过100层的实用印制线路板了。六层板与四层板的区别是在中间,即地线层和电源层之间多了两个内部信号层,比四层板厚一些。
多层板实际上是由蚀刻好的几块单面板或双面板经过层压、粘合而成的。双面板很容易分辨,对着灯光看,除了两面的走线外,其它地方都是透光的。对于四层板和六层板来说,因为PCB中的各层结合得十分紧密,如果板卡上有相应的标记,就没有很好的办法进行区分。
过孔(VIA)——电路的“桥梁”
介绍了多层板,大家心中或许会出现一个疑问,层与层之间应该是绝缘的,那它们之间的电路如何发生关系呢?为了实现各层之间的电气连接,在PCB的绝缘层 上打孔,然后在孔壁上镀铜,就可以连通内外层电路了,这种孔称为过孔,通孔或者贯孔等。对于多层板来说,过孔分为几种:贯穿所有层的穿透式过孔,只能在一 个面看到的半隐藏式过孔和看不见的全隐藏式过孔。
除了通过电镀形成过孔外,最近还普及了空内填入“导电膏”制作导通孔的方法。导电膏 是在树脂里加入金属颗粒的膏状物,填充到孔里一旦固化,金属颗粒之间互相接触,就可以连通电路。这样形成的孔叫做金属导通孔,银颗粒导电膏所形成的孔叫做 “银导通孔”,最近还开始使用铜颗粒的导电膏。
可以看到,过孔是连接电路的“桥梁”,但是“桥梁”也是不能乱搭的,对于两点之间的连线而言,经过的过孔太多会导致可靠性下降。
布线的学问
蛇行线的误区
在许多板卡的试用报告中都可以看到类似这样的描述:“做工不错,板上的蛇行线也很多”。也许大家对布线的认识就是从蛇行线开始的,那么蛇行线究竟是怎么一回事呢?
通常所说的蛇行线是指那种呈连续S形变化的布线。直观地看,需要连接地两点之间没有阻碍,本来是可以布成直线连通的,但却实际采用了蛇行布线。从理论上 来看,蛇行线有这些作用:形成一个微小的电感,抑制线上的信号电流的变化;保证某些线路的等长;能在一定程度上抑制串扰。可以看出,这只是一种局部的布线 方式,设计人员要根据实际情况来采用,并不能以蛇行线的多少来判断PCB布线的优劣。
粗细有别
我们在观察PCB 时会发现走线有粗有细,粗的地方通常是电源线和地线,而细的则是数据线。这是因为电源线和地线要通过比较大的电流,应尽可能粗一些。因此,空余的地方往往 被成片的铜箔覆盖作为地线。数据线上通过的电流较小,就可以设计得比较细,而且细的连线也更有利于布线。
拐弯也有讲究
PCB上的走线不可能全是直线,因此就要涉及到转向的问题。设计上通常要求走线在转向时不能是直角,而是45度角(指与线延伸方向的夹角度)左右。这是 因为直角和锐角的图形在高频电路中会影响电气性能,而且在高温情况下容易剥落,所以通常要求走线的转向处为钝角或圆角。
PCB的五彩外衣
我们对电脑板卡的第一印象恐怕就是它的颜色,除了最常见的绿色和棕色外,还有蓝色、红色、黑色、紫色等,那么这些颜色到底有什么意义呢?要回答这个问 题,我们先思考一下为什么PCB上其它铜导线不上锡呢。在PCB上除了需要锡焊的焊盘等部分外,其余部分的表面有一层耐波峰焊的阻焊膜,其作用是防止进行 波峰焊时产生桥接现象,提高焊接质量和节约焊料等优点。它也是印制板的永久性保护层,能起到防潮,防腐蚀,防霉和机械擦伤等作用。阻焊膜多数为绿色,所以 在PCB行业常把阻焊油叫成绿油,PCB的颜色实际就是阻焊油的颜色。如果阻焊油加入其它的化学原料就可以改变它的颜色,但是颜色只是起到装饰作用,对性 能是没有什么影响的。
看似寻常的细节
安装孔
安装孔就是固定板卡的螺丝孔,如果不是用于接地的话,周围5mm内不能用铜箔。这些孔是用于接地的,所以周围有一圈铜箔。这样,板卡的地线通过金属螺丝与机箱的金属外壳相连,可以起到屏蔽作用。
基准点
大量采用SMD元件的板卡通常元件非常密集,某些大规模集成电路的引脚排列更加密集,要采用自动化设备对PCB进行元件贴放就要求非常高的精密度。为了 满足这一要求,通常在PCB上设计有基准点,以帮助自动化设备对准PCB。PCB上通常有全局基准点和局部基准点,在整个PCB的对角线上看到的两个基准 点是全局基准点,在密间距QFP、TSOP和BGA封装的元件的对角线上看到的是局部基准点。有了这些基准点,所有的元件就能与PCB上设计的位置精确重 合。
PCB是如何制造出来的
随便拿一块主板看看,你可能会觉得不可思议,如此复杂的电路是怎么做成PCB的呢? 要制作PCB,首先要用专门的软件(如Protel)设计电路原理图,然后将原理图导入PCB设计软件进行布局,也就是确定每个元器件在PCB上的位置。 位置确定好后,就要软件中的画线工具把这些元器件连接到一起,这些线就是PCB上实际的铜箔了。连线是不可以随意交叉的,交叉就意味着电气上的连接,只有 电路原理图中允许连接的才能交叉。所以我们PCB上的铜箔连线都是曲曲折折、绕来绕去的。
PCB图设计好以后,就可以由工厂来加工了。
可以看到,PCB的制造并不那么简单。如果是制造多层板,其加工工艺更加复杂,成本也更高。实际上,PCB在电脑板卡的成本中所占的比例是较大的,这就是为什么有的板卡为了降低成本而使用四层板设计的原因。
总的来说,PCB的设计制造是一门复杂的学问,即使市面上那些不起眼的小厂生产的电脑板卡也都是专业PCB工程师设计的。当你购买电脑板卡时,不妨先欣赏一下PCB之美吧。
导电膏的结构是不导电基质中夹有金属微粒,与导线表面接触可破坏导线表面氧化层,降低接触电阻。
导电膏基质确实不是良导体,当涂得很薄,或紧密挤压时,涂层很薄,借助“隧道效应”实现导电。
两层金属导体间夹一薄绝缘层,结果电子可以穿过绝缘层形成导电,称为隧道效应。
电气连接导体接触面和触头接触面,不管加工如何光洁,从细微结构来看,都是凹凸不平的,实际有效接触面只占整个接触面的一小部分,各种金属在空气中还会生成一层氧化层,使有效接触面积更小。导电膏中的锌、镍、铬等细粒填充在接触面的缝隙中,等同于增大了导电接触面,金属细粒在压缩力或螺栓紧固力作用下,能破碎接触面上金属氧化层,使接触电阻下降,相应接头温升也降低,使接头寿命延长。
对于不同材质的接头特别是铜-铝接头,由于锌元素的中间介入,使铜铝两者电位差缩小,可减缓铜铝电化腐蚀。所以,承载负荷电流的电力接头,涂敷导电膏,对于降低接触电阻,抗氧化,防腐蚀,延长使用寿命,节省有功电量都是有百利而无一害的,可用来取代传统的搪锡、镀银等工艺,很有推广使用价值。
导电膏在电气连接中的应用
在大气中铝材、铜材表面会生成三氧化二铝、氧化铜氧化膜,这些氧化物的导电性能极差,电阻率可达1×107~1×1010Ωm且不易去除,这将大大增加接触区域的无机膜接触电阻(简称膜电阻Rb)。
在显微镜下观察导体的表面和连接处,其表面存在许多坑洼,导电体间的连接实际上是点接触,当电流流过时,电流线发生剧烈的收缩现象,形成束流电阻RS(图1)。导电体接触面膜电阻Rb 和束流电阻RS之和即构成了接触电阻Rj:
Rj=RS+Rb=K/(0 102F)n
式中 F—接触头间接触压力,N
n—与接触形式(点、线、面接触)、压力范围、触面上接触点数以及触点分布情况有关的指数,
K—与接触的材料、表面状况、接触方式有关的系数
二、电气连接中接触电阻的危害
1.增加电能损耗
接触电阻越大,电能损耗也越大。
2.造成连接处发热
接触电阻Rj 大,产生焦耳发热效应的损耗亦大,使接触处温升增高。
3.连接处产生压降
接触处电阻Rj在接触处将产生一定的压降。
三、导电膏在电气连接中的作用
降低接触电阻传统的工艺方法通常有两种,一种是超声波搪锡或镀银;另一种是涂敷凡士林。超声波搪锡虽然效果不错,但需购置专用的超声波搪锡设备,工艺较复杂,因此不常采用。涂敷凡士林只能减少刚处理好的导体表面氧化膜的生成,而不能起到长期保护作用。而采用新型节能涂敷材料—导电膏,可直接涂敷接触面,既能代替传统的镀银和搪锡工艺,且实施经济方便、操作简单,完全可以解决上述存在的问题。
1.擦膜保护作用
当导电膏涂于接触面时,其导电填料—金属颗粒不仅具有导电作用,而且对导体表面起到机械研磨作用,从而破碎和消除金属表面上的各种氧化膜层,使接触电阻显著下降。
2.油封作用
当导电膏涂敷于接触面后,可阻止氧气、水气和其他腐蚀介质侵入接触区域,减轻高电阻率的氧化铝和氧化铜的生成,降低搭接区域的电化腐蚀等。
3.改善搭接区域的导电导热性能
在显微镜下,可清楚看到,当涂上导电膏后,接触面间的全部空隙被导电膏填满,并形成了许多网状通道,从而很大程度地扩大了实际有效接触面积,改善了搭接区域的导电和导热状况。表1为在其他条件不变时,实际测定导电膏涂敷前后温升比较。
四、导电膏的涂敷工艺及应用
1.导电膏的特性和工艺
通用导电膏(闽电牌DGl型)的电阻系数小于1×10-4Ωm,主要成分是铜、铝和锡合金等。在正常工作温度范围0~40℃,其电阻变化规律符合一般金属电阻的变化特性,能较有效地降低搭接处的接触电阻30%~60%,并能保持导电膏的稠度不变,不固化,不龟裂,无毒性,不长霉。
其工艺是以细锉刀或砂纸去除需涂敷的导体接触面毛刺,直到接触面平整无明显的麻点为止。若有油污,应以酸洗,碱洗或去油剂擦洗干净,并以钢丝刷去除接触面上的氧化膜。待干燥后,均匀涂上一薄层导电膏,再用钢丝刷刷一次,并用干净布擦净膏体;接着重新涂敷一层薄(1~2mm)而均匀的膏体,最后,将接触面重合,按规定扭力将螺帽拧紧。
2.应用实例
(1)用于输变电的高压隔离开关
厂35kV高压线路的GWS-35/1000隔离开关,涂敷导电膏后,经测定接触电阻降低了41%,仅这一组开关,经测算每年节电350kW h。
(2)用于变电所配电柜的母线铝排和配电电缆
厂04kV低压线路有50处,涂敷导电膏后,经测定接触电阻降低52%,经测算每年节电3270kWh。
(3)用于筛选系统的交流接触器
厂胶带输送机和电动筛的交流接触器共64处,电流大触点易烧坏,涂敷导电膏后,经测定接触电阻降低46%,经测算每年节电2870kWh。
应用导电膏,一般处理一处接点只需008元左右,接点涂敷后,维持时间长,半年检查一次即可, 35kV隔离开关、配电柜的母线、胶木闸刀开关等搭接点自使用导电膏以来,不仅起到良好导电、降温效果,而且保证了供用电的安全。
法国原装进口导电膏:
导电膏(CONTACTAL HPG)产品说明
产品名称:导电型密封剂(或导电膏)
原产地:法国(进口)
产品描述:
本导电膏(CONTACTAL HPG)富含纯矿物酯和金属锌粉末,主要满足于高导电性的技术要求。
导电膏(CONTACTAL HPG)不但具有一般金属的典型特征,同时还具有以下独特性:
(1)酸碱度几乎为零
(2)吸湿性几乎为零
(3)高滴点(190℃)
优点:
(1)使用方便;
(2)防腐蚀;
(3)提高导电性;
(4)提高连接强度;
(5)适用温度范围-40℃~150℃;
包装:5公斤/桶
技术参数:
物理特性(Physical State):膏状;
气味(Odour):典型的矿物油味;
颜色(Colour):灰绿色;
水溶性(Sotubility in water):不溶于水;
适用温度范围(Operating Temperature Range):-40~150℃;
滴点(Drop Point):190℃;
蒸汽压力(Vapour Pressure):无数据;
密度(Density):18g/cm3;
闪点(Flash Point):220℃;
自动点火温度(Auto-ignition Temperature):>250℃;
稳定性(Stability):正常状态下稳定;
禁止(Hazardous Reactions With):禁止暴露到明火中,或高热源中;
分解后产物(Hazardous Decomposition Products):部分燃烧会产生一氧化碳、二氧化碳和水;
参考网址:wwwphidixglobalcom
涂导电隐石膏,采用铜铝过渡线夹。白凡士林为白色软膏状,有一定的延展性,无气味,稳定性好,有油腻感。可作为制备医用软膏、护肤软膏的辅料,用于精密仪器、医疗器械等高档产品的防腐,以及高档化妆品和其他日用品的配料。黄油在与黄油的斗争中,黄油属于胜利者(我们说的是双引号炼乳双引号)。生产1公斤黄油至少需要22到25升牛奶。黄油中脂肪含量占82%,即738千卡/100克。这些脂质中含有526g饱和脂肪酸、235g单不饱和脂肪酸和2g多不饱和脂肪酸。如果是脱脂黄油,脂肪含量会下降65%到41%。黄油富含维生素A(750μg/100g),不仅对视力有帮助,对皮肤健康也有好处,是生长发育的必需元素。10g黄油足以满足一个孩子每天所需维生素a的15%,黄油也是维生素D(13μg/100g)的来源,维生素D有助于骨骼对钙的吸收。但是黄油中的矿物质含量并不高,除了微咸的黄油中含有钠(870mg/100g)。
导电膏主要用于高低压电气连接处,用于降低接触电阻,防止接触表面的氧化和腐蚀,起到降低电能损耗和保护电路的作用,用于代替传统的搪锡、镀银等工艺,具有很好的节能,电器防护功能。DDG-A只是一个型号,就像你用洗发水,是潘婷,还是飘柔,还是沙宣一样,没有什么特别的意思,只是厂家的一种命名而已。如果要说从型号上来区别导电膏的功能,只有国家电网公司在企业标准Q/GWD 634里有过相关规定,即:1型电力脂用于铝-铝,铜-铝金属连接,2型电力脂用于铜-铜连接。其他的命名方法都是厂家自己命名方法,并无特别的意思,对于其功能没有什么特别的指导意义。
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