применение проводниковых материалов

без дальнейшего развития производства и освоения новых материалов. Материаловедение является

одной из первых инженерных дисциплин, основы которой широко используются при курсовом и дипломном проектировании, а также в практической деятельности инженера. Прогресс в энергетической отрасли тесно связан с созданием и освоением новых материалов, обладающих самыми разнообразными механическими и электрофизическими свойствами. Свойства материала определяются его внутренним строением, которое, в свою очередь, зависит от состава и характера предварительной обработки. В разделе «Материаловедение» изучаются физические основы этих связей.

назначения

диэлектрические

проводники с 1010-8 Омм. Среди металлов наиболее электропроводным является серебро, у

которого при 20С = 1.58510-8 Омм , медь - = 1.67310-8 Омм , золото - = 2.08410-8 Омм, алюминий - = 2.69110-8 Омм . Серебро и золото применяют в качестве проводников лишь в специальных случаях. Наибольшее распространение имеют проводники из меди, алюминия и их сплавов.

токоведущих деталей приборов и аппаратов и т.д. Из специальных электровакуумных

сортов меди изготавливают детали приборов СВЧ, аноды мощных генераторных ламп, волноводы, резонаторы, экраны. Медь используют для изготовления фольгированного гетинакса и применяют в микроэлектронике для изготовления проводников и контактных площадок в ГИС.

стойкостью к износу. Это позволяет получать из нее электропроводящие пружины,

скользящие контакты, зажимы рубильников, выключателей и т.п. изделий.

т.п.), токопроводящие винты, гайки, шайбы, детали коммутирующих узлов и штепсельных

разъемов, проводниковые детали резисторов, конденсаторов, катушек.

конструкционный материал, для изготовления экранов, корпусов конденсаторов, пластин конденсаторов переменной

емкости; для изготовления фольги, применяемой в качестве обкладок конденсаторов; в производстве интегральных микросхем (алюминий ОЧ) для изготовления контактов и межсоединений. Алюминий легко напыляется, обладает хорошей адгезией к кремнию и пленкам SiO2, образует хорошие химические контакты с кремнием, обеспечивает хорошее разрешение при фотолитографии, но при малых размерах элементов (единицы мкм) подвержен электромиграции, что может привести к разрыву межсоединений.

вакуумных приборов, СВЧ приборов, резонаторов для уменьшения сопротивления поверхностного слоя.

Серебро является компонентом различных сплавов и контактных материалов.

СВЧ ,внутренних поверхностей волноводов. Тонкие пленки золота применяются в качестве

полупрозрачных электродов в фоторезисторах и полупроводниковых фотоэлементах, а также в качестве межсоединений и контактных площадок в гибридных интегральных микросхемах. Золото в виде тонких проволок используется для выводов малогабаритных бескорпусных активных и пассивных компонентов, а также для межсоединений в интегральных микросхемах. При контакте алюминия и золота возможно образование хрупких интерметаллических соединений, обладающих повышенным сопротивлением.

в нормальных условиях 0.3 мкОмм. Их применяют при изготовлении электроизмерительных

приборов, образцовых резисторов, реостатов и электронагревательных устройств. Поэтому от них требуется возможно меньшее значение ТКС, а также малое значение термо-э.д.с. относительно меди. Проводниковые материалы в электронагревательных приборах должны длительно работать при температурах порядка 1000С. Для указания цепей наибольшее применение нашли: манганин, константан, нихром, фехраль.

Mn, 2% Ni) для электроимзмерительных приборов и образцовых резисторов. Изготавливают

в виде проволоки и лент. Имеет = 0.42 - 0.46 мкОмм, = (5-30)10-6 K-1 , термо-э.д.с. относительно меди (1-2)мкВ/К. Характеризуется высокой стабильностью до 60С. Применяется для изготовления прецизионных резисторов. Предельная допустимая рабочая температура не более 200С.

Имеет = 0.48 - 0.52 мкОмм, = -(5-25)10-6 K-1, стабилен во

времени, нагревостойкость выше, чем у манганина, поэтому можно применять для изготовления реостатов, работающих при температуре 450 С. Недостатком константана является большая термо-э.д.с. в паре с медью и железом - 44 - 55 мкВ/К, но это позволяет применять его для изготовления термопар.

20-23% Cr, 1.5% Mg, остальное Fe) и Х15Н60 (55-61%Ni, 15-18%

Cr, 1.5% Mg, остальное Fe)Эти сплавы используются как жаростойкие для изготовления нагревательных элементов с максимальным значением температуры 1100С.

как не содержит дефицитного никеля, но более твердые и хрупкие,

из них могут быть получены проволоки и ленты с поперечным сечением большим, чем из нихромов. Поэтому эти сплавы используют для электронагревательных устройств большой мощности.

механически прочного (иногда герметичного) шва или для получения электрического контакта

с малым переходным сопротивлением. При пайке места соединения и припой нагревают. Припой имеет температуру плавления значительно ниже, чем соединяемые материалы и он плавится; растекается по металлу и заполняет зазоры между соединяемыми деталями. При этом припой диффундирует в основной металл, а основной металл растворяется в припое, в результате чего образуется промежуточная прослойка, которая после застывания соединяет детали в одно целое. Припои делят на две группы - мягкие (с температурой плавления Tпл 300С) и твердые, ( Tпл 300С) .Припои различаются по механической прочности.

при пониженных температурах используют припои, в состав которых входят висмут

и кадмий.
Наиболее распространенными твердыми припоями являются медноцинковые (ПМЦ) и серебряные (ПСр) с различными добавками.
Вспомогательным материалом для получения надежной, качественной пайки являются - флюсы.

для изготовления элементов коммутации и пассивных элементов ГИС.
Для выводов бескорпусных

активных и пассивных компонентов и для присоединения к выводам корпуса ИМС используют микропровод из алюминия и золота Зл999.
В качестве резистивных материалов тонкопленочных резисторов используют чистые металлы , сплавы, а также специальные материалы.

величиной порядка несколько кОм/, что во многих случаях недостаточно. В

связи с этим широкое распространение получили металлосилицидные и керметныепленки.

MgO, Al2O3, стекла, ситалла и др. с проводниковой фазой, состоящие

из металлов Au, Cr, Re, нихрома и др.

Ni, Co, W - это так, называемые, "резистивные сплавы" (РС3001,

РС3710, РС-5404К, МЛТ-3М).