Новые материалы в электронике

Электроника сейчас правит миром. Диоды и транзисторы многократно уменьшились в размерах с момента их изобретения, конденсаторы стали твердотельными. Нынешние телевизоры – это всего лишь плоские панели не стене. А «теплый ламповый звук» навсегда остался исключительно в памяти любителей «теплого лампового звука». Rest in peace последний ламповый триод 6Н9С.

Электроника сейчас правит миром. Диоды и транзисторы многократно уменьшились в размерах с момента их изобретения, конденсаторы стали твердотельными. Нынешние телевизоры – это всего лишь плоские панели не стене. А «теплый ламповый звук» навсегда остался исключительно в памяти любителей «теплого лампового звука». Rest in peace последний ламповый триод 6Н9С.

КЛАССИФИКАЦИЯ МАТЕРИАЛОВ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ

ОСНОВНЫЕ ТИПЫ МАТЕРИАЛОВ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ

В настоящее время в электронике применяют сотни различных материалов с разнообразным сочетанием физических, физико-химических, технологических и эксплуатационных свойств. Все материалы условно разделяют на конструкционные и функциональные.

Конструкционные материалы прежде всего должны обладать определенными механическими, технологическими и эксплуатационными свойствами, а также характерными значениями некоторых физических параметров, отражающих их свойства. К таким параметрам относятся: удельное электросопротивление — низкое для материалов металлического типа и высокое для диэлектрических материалов, относительная магнитная проницаемость — близкая к единице для диа- и парамагнетиков или превышающая тысячи или десятки тысяч единиц для ферромагнетиков, относительная диэлектрическая проницаемость и некоторые другие свойства. К конструкционным материалам, как правило, относятся чистые металлы и сплавы, а также керамические и стеклообразные материалы.

Функциональные материалы прежде всего должны обладать определенным сочетанием физических свойств, отражаемых соответствующими параметрами — удельное электросопротивление, тип и концентрация носителей заряда и их подвижность, магнитная проницаемость и форма петли гистерезиса, диэлектрическая проницаемость и ее температурная и частотная зависимость и т.п. Кроме того, они должны иметь определенные характерные значения механических, технологических и эксплуатационных свойств. К функциональным материалам прежде всего относят полупроводниковые материалы, а также некоторые типы металлических, магнитных и диэлектрических материалов, применяемых в твердотельной и вакуумной электронике, оптоэлектронике и некоторых других областях.

Читайте также  Небольшая печь 4 буквы сканворд

Условно материалы электроники разделяют натри основных класса — металлические, диэлектрические и полупроводниковые материалы. Отдельно можно выделить так называемые вспомогательные материалы, которые обеспечивают реализацию технологических процессов производства изделий электронной техники. К ним относят флюсы, припои, пасты, материалы технологических покрытий и ряд других материалов.

Металлические материалы. На рисунке 2.1 приведена примерная классификация металлических материалов.

Рис. 2.1. Классификация материалов металлического типа

Большую группу металлических материалов составляют собственно конструкционные материалы. Особую роль в электронике, во многом определяющую технические характеристики приборов, играют функциональные материалы.

Функциональные материалы общего назначения применяют при производстве практически всех элементов вакуумной электроники, микроэлектроники и наноэлектроники, а также при производстве радиоэлектронной аппаратуры. В данную группу входит примерно 200 прецизионных сплавов, обладающих определенным набором физических свойств.

Магнитомягкие сплавы обладают высокой магнитной проницаемостью и малой коэрцетивной силой в слабых полях. Их используют в качестве сердечников магнитопроводов, магнитных экранов и т.д.

Магнитотвердые сплавы обладают высокой магнитной энергией и используются как элементы памяти — носители информации, а также как постоянные магниты в радиоаппаратуре.

Сплавы с заданным термическим расширением используют для спаев с керамикой, стеклом и другими диэлектриками.

Сплавы с высокими упругими свойствами применяют в качестве пружин и упруго-чувствительных элементов в расходомерах, акселерометрах, резонансных фильтрах и т.д.

Сплавы сопротивления используют для изготовления нагревателей, термодатчиков, эталонных сопротивлений и т.д.

Криогенные сплавы обладают заданными тепловыми, магнитными и электрическими свойствами при температурах до —269 °С, и их используют в криогенной электронике.

Функциональные материалы специального назначения обычно используют в конкретных областях радиоэлектроники. Данные материалы должны обладать рядом специфических свойств, например высокими эмиссионными свойствами, высокой устойчивостью к электронной и ионной бомбардировке, высокими механическими свойствами при повышенных температурах, сверхвысокими рабочими температурами и т.д.

Читайте также  Можно ли сушить вещи на батарее

Диэлектрические материалы. На рисунке 2.2 показана примерная схема классификации диэлектрических материалов на основе керамик, стекла, компаундов и полимеров, которые широко применяют в электронике.

Керамические материалы используют в качестве элементов конструкций вакуумных электронных приборов, установочных элементов в радиоаппаратуре, подложек микросхем, пьезоэлементов, элементов конденсаторов и т.д. Кроме того, широко используют ферритную керамику на основе сложных оксидных систем, сегнетоэлекгрическую, пьезоэлектрическую, пироэлектрическую, конденсаторную керамику и т.д.

Стеклообразные материалы применяют для изготовления оболочек электронных устройств, элементов лазерных систем — активных элементов и световодов, защитных пленок, в качестве оптически- и магнитоактивных элементов микроэлектронных устройств, в качестве аморфных материалов микроэлектроники, подложек микросхем и т.д.

Рис. 2.2. Классификация диэлектрических материалов

Вспомогательные диэлектрические материалы нашли широкое применение в качестве герметизирующих элементов, диэлектрических слоев, защитных покрытий, служат основой для приготовления проводящих паст и т.д.

Полупроводниковые материалы. На рисунке 2.3 приведена примерная классификация полупроводниковых материалов.

Рис. 2.3. Классификация полупроводниковых материалов

Реально указанные материалы являются лишь основой полупроводниковых структур, при этом свойства самих структур определяются характером и уровнем легирования материала-основы различными примесными элементами, режимами термообработки полупроводниковых структуры, определяющими распределение примесей, и т.д.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Adblock detector
Домострой