传输介质课件
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计算机网络课件：第04章 传输介质
Cat5e：既适用于100Mbps的100Base-TX 、100Base-T4，支持 高达100MHz的数据通信；又适用于1000Mbps的1000Base-TX，支持 高达1000MHz的数据通信。
Cat6：适用于1000Mbps的1000Base-TX，支持高达1000MHz的 数据通信。
Cat7：屏蔽双绞线标准，提供比6类更高的带宽。
1. 同轴电缆的结构 一根中央铜导线（内导体） 包围铜线的绝缘层 一个网状金属屏蔽层
（外导体屏蔽层） 一个塑料保护外皮
它的内部共有两层导体排列在 同一轴上，所以称为“同轴”。
铜线：传输电磁信号； 绝缘材料：将铜线与金属屏蔽 物隔开； 网状金属屏蔽层：屏蔽噪声， 作为信号地，隔离外来电信号。
黑色保护套 金属网屏蔽层
只适合短距离传输。常用于建筑物内干线子系统、水平子 系统或建筑群之间的布线。
图a. 多模光纤 图b. 单模光纤
（3）按波长分类 综合布线所用光纤有三个波长区： 850nm波长区 1310nm波长区 1550nm波长区 （4）按纤芯直径划分 光纤纤芯直径有三类，光纤的包层直径均为125μm。 62.5μm渐变增强型多模光纤 50μm渐变增强型多模光纤 8.3μm突变型单模光纤
4对非屏蔽双绞线电缆
4对屏蔽双绞线电缆
EIA / TIA已颁布了7类(Category，简写为Cat)线缆的标准。其中： Cat1：适用于电话和低速数据通信； Cat2：适用于ISDN及T1/E1，支持高达16MHz 的数据通信； Cat3：适用于10Base-T或100Mbps的100Base-T4，支持高达 20MHz的数据通信； Cat5：适用于100Mbps的100Base-TX和100Base-T4，支持高达 100MHz的数据通信。
41有线传输介质 课件(共28张PPT)
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光纤
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光纤通常被扎成束，外面加上保护 制成光缆。光缆是当前数据 传输中最有效的一种传输介质。
光导纤维是一种直径很细的柔软、能传导光波的介质。 光缆主要是在要求传输距离较长且布线条件特殊的情况
下用于主干网的连接。
17
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光纤的特点
✓传输距离远。一个简单的由光缆连接的计算机局域网，在无需 中继器情况下就可使传输距离超过68KM。 ✓频率范围在10141015Hz之间，抗电气干扰能力强、化学特性 不活泼，因而可以在各种复杂环境中铺设。
500MHz 1000Mbp s
7类（屏蔽） 600MHz 10Gbps CAT 7
超7类CAT 7A
1000 MHz
10Gbps
8类CAT 8 2000MHz 40Gbps
传输 距离 100米
100米 100米 100米 50米 100米 50米 50米 30米
应用
用于语音、10Mbit/s以太网（10BASE‐T）和 4Mbit/s令牌环，最大网段长度为100m，采用 RJ45形式的连接器，目前已淡出市场。 用于令牌的局域网和 10BASE‐T/100BASE‐T。 采用RJ45形式的连接器，未被广泛采用。 用于100BASE‐TX，采用RJ形式的连接器,这是 最 常 用 的 以 太 网 电 缆 。 ATM 155Mbps,1000Base‐T
绝缘
每根4对、25对、1800对
内屏蔽
典型连接距离100m（LAN） RJ45插座、插头
外屏蔽
优缺点：
外套
成本低 组装密度高、节省空间
安装容易（综合布线系统）
平衡传输（高速率）
抗干扰性一般
数据传输只用2对即可 连接距离短
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光纤
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光纤通常被扎成束，外面加上保护 制成光缆。光缆是当前数据 传输中最有效的一种传输介质。
光导纤维是一种直径很细的柔软、能传导光波的介质。 光缆主要是在要求传输距离较长且布线条件特殊的情况
下用于主干网的连接。
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光纤的特点
✓传输距离远。一个简单的由光缆连接的计算机局域网，在无需 中继器情况下就可使传输距离超过68KM。 ✓频率范围在10141015Hz之间，抗电气干扰能力强、化学特性 不活泼，因而可以在各种复杂环境中铺设。
500MHz 1000Mbp s
7类（屏蔽） 600MHz 10Gbps CAT 7
超7类CAT 7A
1000 MHz
10Gbps
8类CAT 8 2000MHz 40Gbps
传输 距离 100米
100米 100米 100米 50米 100米 50米 50米 30米
应用
用于语音、10Mbit/s以太网（10BASE‐T）和 4Mbit/s令牌环，最大网段长度为100m，采用 RJ45形式的连接器，目前已淡出市场。 用于令牌的局域网和 10BASE‐T/100BASE‐T。 采用RJ45形式的连接器，未被广泛采用。 用于100BASE‐TX，采用RJ形式的连接器,这是 最 常 用 的 以 太 网 电 缆 。 ATM 155Mbps,1000Base‐T
绝缘
每根4对、25对、1800对
内屏蔽
典型连接距离100m（LAN） RJ45插座、插头
外屏蔽
优缺点：
外套
成本低 组装密度高、节省空间
安装容易（综合布线系统）
平衡传输（高速率）
抗干扰性一般
数据传输只用2对即可 连接距离短
《传输介质》课件
详细描述
同轴电缆常用于电视信号、网络信号等传输，特别是在需要较高传输质量和抗 干扰能力的场合。同轴电缆的传输距离较远，但成本较高，安装和维护相对复 杂。
光纤
总结词
光纤是一种传输介质，利用光的全反射原理传递信号，具有高速、高带宽、低损耗等特点。
详细描述
光纤广泛应用于长距离、高速数据传输领域，如互联网、电视信号等。光纤传输不受电磁干扰和雷电影响，传输 质量高，损耗低，能够支持更高的数据传输速率和更远的传输距离。光纤的制造和维护成本较高，需要专业的技 术和设备支持。
03 无线传输介质
无线电波
无线电波的传播方式
无线电波的应用
无线电波是通过空间传播的电磁波， 可以在自由空间中传播，也可以在导 电介质中传播。
无线电波广泛应用于通信、广播、电 视、雷达、导航、测向等领域。
无线电波的频段
无线电波的频段非常广泛，根据不同 的应用和频段，可以分为长波、中波 、短波、超短波和微波等。
双绞线广泛应用于电话线、局域网等场合，传输距离较短，但价格低廉，易于安 装和维护。常见的双绞线有屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线两种，其中屏蔽双绞线具 有较好的抗干扰性能，适用于高速数据传输和干扰较大的场合。
同轴电缆
总结词
同轴电缆是一种结构特殊的传输介质，由内导体、绝缘层和外部的金属网组成 ，具有较好的抗干扰性能和传输质量。
《传输介质》课件
目录
Contents
• 传输介质概述 • 有线传输介质 • 无线传输介质 • 传输介质的选择 • 传输介质的发展趋势
01 传输介质概述
传输介质的定义
传输介质
指在网络中传输信息的物理通道 ，是实现网络连接的基础。
传输介质的作用
传输介质负责将数据从一个设备 传输到另一个设备，是实现网络 通信的重要环节。
同轴电缆常用于电视信号、网络信号等传输，特别是在需要较高传输质量和抗 干扰能力的场合。同轴电缆的传输距离较远，但成本较高，安装和维护相对复 杂。
光纤
总结词
光纤是一种传输介质，利用光的全反射原理传递信号，具有高速、高带宽、低损耗等特点。
详细描述
光纤广泛应用于长距离、高速数据传输领域，如互联网、电视信号等。光纤传输不受电磁干扰和雷电影响，传输 质量高，损耗低，能够支持更高的数据传输速率和更远的传输距离。光纤的制造和维护成本较高，需要专业的技 术和设备支持。
03 无线传输介质
无线电波
无线电波的传播方式
无线电波的应用
无线电波是通过空间传播的电磁波， 可以在自由空间中传播，也可以在导 电介质中传播。
无线电波广泛应用于通信、广播、电 视、雷达、导航、测向等领域。
无线电波的频段
无线电波的频段非常广泛，根据不同 的应用和频段，可以分为长波、中波 、短波、超短波和微波等。
双绞线广泛应用于电话线、局域网等场合，传输距离较短，但价格低廉，易于安 装和维护。常见的双绞线有屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线两种，其中屏蔽双绞线具 有较好的抗干扰性能，适用于高速数据传输和干扰较大的场合。
同轴电缆
总结词
同轴电缆是一种结构特殊的传输介质，由内导体、绝缘层和外部的金属网组成 ，具有较好的抗干扰性能和传输质量。
《传输介质》课件
目录
Contents
• 传输介质概述 • 有线传输介质 • 无线传输介质 • 传输介质的选择 • 传输介质的发展趋势
01 传输介质概述
传输介质的定义
传输介质
指在网络中传输信息的物理通道 ，是实现网络连接的基础。
传输介质的作用
传输介质负责将数据从一个设备 传输到另一个设备，是实现网络 通信的重要环节。
通信网络原理第1章传输介质要点课件
3) 同轴电缆 同轴电线是容量较大的有线信道。
常用的同轴电缆有两种：一种是管外径为 4.4mm的小同轴；另一种是管外径为9.5mm的中同 轴。在同轴电线中，电磁波在外管和内芯之间传播， 基本上与外界隔开，因而无发射损耗，也较少受外 界干扰，可靠性和传输质量都很好。
同轴 电缆
粗缆(RG-11,直径9.5毫米) 基带同轴电缆（50Ω）
★光纤的优点★
与传统的铜导线介质相比，光纤主要有以 下优点：大容量、体积小、重量轻、低衰减、 抗干扰能力强。
(1) 大容量。光纤系统的工作频率分布在 100～1000THz（太赫兹）范围内，属于近红 外区，其潜在带宽是巨大的。目前 10(Tb/s)/100km的实验系统已试验成功。
(2) 体积小、重量轻。与铜导线相比，在相同的传输能力 下，无论体积还是重量，光纤都小得多，这在布线时有很大 的优势。
塑料外套
双绞线通常制成多芯电线，就是很 多对线路包扎成一条电线。从两对四芯 起，直到200对，形成多层结构，包成一 条电缆，外面还有保护芯线和绝缘体不 被侵蚀和破坏，也起着屏蔽外界干扰的 作用。
◆100Ω无屏蔽双绞线（四对线芯）◆
★双绞线是目前使用最广，价格相对便宜的一种 传输介质。 ★若干对双绞线构成的电缆称为双绞线电缆 ★双绞线分为非屏蔽双绞线UTP和屏蔽双绞线STP
4类（带宽20Mbps） 5类（带宽100Mbps）
使用 较多
超5类（带宽155Mbps）
6类（带宽200Mbps）
★非屏蔽双绞线的主要优点★
★无屏蔽外套，直径小，节省所占用的空间 ★质量小、易弯曲、易安装 ★将串扰减到最小或消除 ★具有阻燃性 ★具有独立性和灵活性，适用于结构化的综 合布线
★双绞线连接图★
第二讲 传输介质 42页PPT
2019/9/9
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微波的应用
微波中继通信 多点分配业务MDS（LMDS） 无线局域网 第四代移动通信系统
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2.4.5 卫星通信的概念
卫星通信是利用卫星作为中继站，转发微 波信号，实现两个或多个地球站间的通信
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卫星的频带
卫星频率分配涉及的两个频带
天线：用来发射电磁能量或者接收电磁 能量的电导体或电导体系统
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2.4.2 电磁波在无线信道的传播
基本传播机制
直射 反射 绕射 散射
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2.4.3 无线信道的特点
频谱资源有限 传播环境复杂 存在多种干扰 网络拓扑多变
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传输介质提供通信设备之间的物理通道， 是信息传输的实际载体
传输介质的多样性：源于通信环境和业 务的多样性
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4
传输介质的基本概念(续)
传输介质的分类
有线
双绞线 同轴电缆 光纤
无线
地面微波 卫星 红外等
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5
传输介质的基本概念(续)
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2.4.4 微波
微波频段：1Ghz到100Ghz 微波中继放大器之间的距离取决于传输的频率 微波在视线范围内传播
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微波的优点
足够的带宽 波长短 受天电干扰小
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微波的缺点
视线范围传播 对环境因素敏感 需要频带使用许可 潜在的环境限制
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9
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1
网络传输介质
双绞线概述
有线 同轴电缆 光纤 无线传输媒体概述 微波 卫星 红外线
2
1.1双绞线概述
双绞线的两种类型
双绞线的结构
双绞线的颜色
双绞线的接头(RJ45)
双绞线的线材等级
3
双绞线的两种类型
•非屏蔽双绞线 (Unshielded Twisted-Pair, UTP) •屏蔽双绞线 (Shielded Twisted-Pair, STP) 比UTP多一层屏蔽层
39
键合铜丝第一焊点变形机理及其硬度过高造成的基板损伤
40
对于高纯铜键合丝来说，第二焊点的不稳定造成焊接过程中 short tail（尾丝短）问题的出现频率较高，如图所示，严重增加了 MTBA（维修间隔平均时间），降低了 UPH（每小时件数），对 于焊线数目较多的产品，该影响更为严重，部分产品只有键合金丝
35
金属间化合物(Intermetallic)生长速度慢
在同等条件下，Cu/Al 界面的金属间化合物生长速度比 Au/Al 界面的慢 10 倍。因此，铜丝球焊焊点的可靠性要高于金丝球 焊焊点。
Cu-Al金属间化合物缓慢增长
36
高纯单晶铜被作为最初的键合铜线应用于微电子连接中，但 是随着键合铜线应用的广泛和在复杂电路中应用，以高纯 单晶铜为原料的键合铜丝在应用过程中暴露出一些弊端， 最为明显的问题就是其本身容易腐蚀，在室温下就可以与 氧气发生反应，高温时氧化速率会明显增大。 铜的氧化对键合铜线(直径 0.015-0.075mm)的电学性能、力 学性能和键合性能等产生严重的影响，造成键合过程中出 现 NSOP(No Stitch on Pad)(焊点不粘)现象及键合后的拉 力和球推力不能达到要求，造成器件早期失效，降低其使 用性能及器件的可靠性。
24
光纤的分类
光纤的分类主要是从工作波长、折射率分布、传输模式、 原材料和制造方法上作一归纳的，兹将各种分类举例 如下。 （1）工作波长：紫外光纤、可观光纤、近红外光纤、 红外光纤（0.85pm、1.3pm、1.55pm）。 （2）折射率分布：阶跃（SI）型、近阶跃型、渐变 （GI）型、其它（如三角型、W型、凹陷型等）。 （3）传输模式：单模光纤（含偏振保持光纤、非偏 振保持光纤）、多模光纤。 （4）原材料：石英玻璃、多成分玻璃、塑料、复合材 料（如塑料包层、液体纤芯等）、红外材料等。按被 覆材料还可分为无机材料（碳等）、金属材料（铜、 镍等）和塑料等。 （5）制造方法：预塑有汽相轴向沉积（VAD）、化学 汽相沉（CVD）等，拉丝法有管律法（Rod intube） 和双坩锅法等。
37
键合铜丝第二焊点颈部氧化现象
38
目前，键合铜线多采用高纯铜为原料，其应用过程中存 在诸多问题。首先，铜键合线硬度较高，尤其是第一焊 点焊接过程中，如图所示，由于铜的加工硬化速率高于 Hv 显微 金，在第一焊点焊接后，铜线硬度增加 40%以上，这 硬度 样就增加了基板损伤的几率。
键合金丝与高纯键合铜丝硬度对比
16
同轴电缆
同轴电缆的结构
同轴电缆的分类和技术标准
17
同轴电缆的结构
18
同轴电缆的类型和技术标准
类型 技术标准 直径 传输距离 接头 阻抗 应用的 局域网类型 细缆 0.25英寸 185m 螺旋形BNC头(端接) T形头(分接) 50 Ω 10Base2 (细缆以太网) 粗缆 0.5英寸 500m AUI 50 Ω 10Base5 (粗缆以太网)
7
双绞线2
8
双绞线的颜色
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
颜色 橙白
橙
绿白
蓝
蓝白
绿
棕白
棕
9
双绞线的接头(RJ45)
正面
侧面
10
双绞线的线材等级
类别 最大传输速度
1类 2Mbit/s
应
用
模拟和数字语音 ( 电话 ) 通信以及低速的数据传 输。
2类
3类 4类
4Mbit/s
16Mbit/s 20Mbit/s
23
光纤系统的运用
多股光导纤维做成的光缆可用于通信，它的传导性能良好，传输信息容量大，一条通 路可同时容纳数十人通话；可以同时传送数十套电视节目，供自由选看。光导纤维 内窥镜可导入心脏和脑室，测量心脏中的血压、血液中氧的饱和度、体温等。用光 导纤维连接的激光手术刀已在临床应用，并可用作光敏法治癌。
25
光纤结构
光纤结构： 光纤裸纤一般分为三层：中心高折射率玻 璃芯（芯径一般为50或62.5μm），中 间为 低折射率硅玻璃包层（直径一般为 125μm），最外是加强用的树脂涂层。 数值孔径： 入射到光纤端面的光并不能全部被光纤所 传输，只是在某个角度范围内的入射光才可 以。这个角度就称为光纤的数值孔径。光纤 的数值孔径大些对于光纤的对接是有利的。
的 60%
Short tail 形成原理
41
高纯键合铜丝应用过程出现的问题
42
高纯键合铜丝与键合金丝 UPH 对比
43
键合铜线以其低的成本因素、优良的电学性能和力学性能，在微电 子封装逐步替代金线应用于中低端半导体器件中，但实际应用中，
由于铜线本身容易腐蚀( 氧化) 、Cu/Al金属间化合物在高温高湿环
27
光纤传输优点
频带宽 损耗低 重量轻 抗干扰能力强 保真度高 工作性能可靠 成本不断下降
28
1.4铜线
目录
键合铜线的优势 缺陷 最新发展
30
如图 1.1 所示，键合线起联结硅片电极与引线框架的外部引出端子的作用， 并传递芯片的电信号、散发芯片内产生的热量，是集成电路封装的关 键材料。
31
们造出一种透明度很高、粗细像蜘蛛 丝一样的玻璃丝──光导纤维. 光导纤维可以用在通信技术里。1979年9 月，一条3．3公里的120路光缆通信系统 在北京建成，几年后上海、天津、武汉等 地也相继铺设了光缆线路，利用光导纤维 进行通信。 还可以制成的内窥镜 ，用于医疗. 铺设1000公里的同轴电缆大约需要500吨 铜，改用光纤通信只需几公斤石英就可以
1 传输介质
传输介质是通信网络中发送方和接收方之间的物理通 路。计算机网络中采用的传输介质可以分为有线、无线 两大类。传输介质本身的特性对网络数据通信质量有很 大的影响，这些特性包括： 物理特性，包括外观、直径等内容。 传输特性，包括信号形式、调制技术、传输速率及频带 宽度等内容。 连通性，采用点到点连接还是多点连接。 地理范围。 抗干扰性，防止噪音、电磁干扰影响数据传输的能力。 相对价格。
11
准备工具和材料
UTP
RJ45接头
护套
压线钳
简易测线仪
12
连接UTP和RJ45接头(1)
13
连接UTP和RJ45接头(2)
14
连接UTP和RJ45接头(3)
15
1.2同轴电缆
网络中使用的第二种导线是同轴电缆， 和有线电视所用的电缆一样。同轴电缆较 双绞线有更好的抗干扰作用。与双绞线绞 在一起以限制干扰不同，同轴电缆由一根 为金属屏蔽层所包围的导线组成。
20
1.3光纤
光纤是光导纤维的简写，是一种利用光在玻 璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达 成的光传导工具 .
21
光导纤维的发明
1870年的一天，英国物理学家丁达尔 到皇家学会的演讲厅讲光的全反射 原理，他做了一个简单的实验：在 装满水的木桶上钻个孔，然后用灯 从桶上边把水照亮。结果使观众们 大吃一惊。人们看到，放光的水从 水桶的小孔里流了出来，水流弯曲， 光线也跟着弯曲，光居然被弯弯曲 曲的水俘获了。人们曾经发现，光 能沿着从酒桶中喷出的细酒流传输； 人们还发现，光能顺着弯曲的玻璃 棒前进。这是为什么呢？ 后来经过他的研究，发现这是全反 射的作用.实际上，在弯曲的水流里， 光仍沿直线传播，只不过在内表面 上发生了多次全反射，光线经过多 次全反射向前传播。
境下容易失效等原因，在大规模集成电路及 LED封装中的应用受 到了限制; 镀钯铜线在铜线表面形成一层纯钯，能够有效提高铜线 的耐腐蚀性能及高温高湿环境下器件的可靠性;目前镀钯键合铜线 采用电镀工艺在较粗 (直径>0.15mm) 线材上电镀较厚的金属钯，
然后采用拉制工艺制备出所需规格镀钯键合铜线，而该工艺存在对
理、表面清洗、中间热处理等工艺过程，减少了对线材表面的损伤
46
台积电就WLCSP发表演讲， 封装技术水平提高
半导体封装技术相关国际学会“2015 Electronic Components and Technology Conference（ECTC）”（2015年5月26～29日，美国圣地亚哥）于美国时 间2015年5月26日开幕。 全球最大的硅代工企业——台湾台积电（TSMC）在上届的“ECTC 2014” 上只做了一场演讲，而本届做了四场演讲。其中两场是关于三维积层的，其 余两场是关于晶圆级CSP（wafer-level chip scale package：WLCSP）的。 题为“A flexible interconnect technology demonstrated on a Wafer-level Chip Scale Package”的演讲（演讲序号20-2），是关于旨在提高200mm2 大面积芯片的WLCSP封装可靠性的内容。台积电不仅从事半导体前工序，还 在向晶圆级封装领域扩大业务，其技术水平备受关注。 不用底部填充树脂也 可以确保封装可靠性 一般而言，WLCSP的芯片面积越大，封装基板与硅之间的热膨胀差所导致的 应力就越大。因此，基板与WLCSP的接合处——焊球上会产生裂缝，导致封 装可靠性降低。为改善这一点，原来采取的方法是在基板封装后在基板与芯 片之间注入底部填充树脂来加固的。
26
光纤的衰减
造成光纤衰减的主要因素有：本征，弯曲， 挤压，杂质，不均匀和对接等。 本征：是光纤的固有损耗，包括：瑞利散 射，固有吸收等。 弯曲：光纤弯曲时部分光纤内的光会因散 射而损失掉，造成的损耗。 挤压：光纤受到挤压时产生微小的弯曲而 造成的损耗。 杂质：光纤内杂质吸收和散射在光纤中传 播的光，造成的损失。
网络传输介质
双绞线概述
有线 同轴电缆 光纤 无线传输媒体概述 微波 卫星 红外线
2
1.1双绞线概述
双绞线的两种类型
双绞线的结构
双绞线的颜色
双绞线的接头(RJ45)
双绞线的线材等级
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双绞线的两种类型
•非屏蔽双绞线 (Unshielded Twisted-Pair, UTP) •屏蔽双绞线 (Shielded Twisted-Pair, STP) 比UTP多一层屏蔽层
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键合铜丝第一焊点变形机理及其硬度过高造成的基板损伤
40
对于高纯铜键合丝来说，第二焊点的不稳定造成焊接过程中 short tail（尾丝短）问题的出现频率较高，如图所示，严重增加了 MTBA（维修间隔平均时间），降低了 UPH（每小时件数），对 于焊线数目较多的产品，该影响更为严重，部分产品只有键合金丝
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金属间化合物(Intermetallic)生长速度慢
在同等条件下，Cu/Al 界面的金属间化合物生长速度比 Au/Al 界面的慢 10 倍。因此，铜丝球焊焊点的可靠性要高于金丝球 焊焊点。
Cu-Al金属间化合物缓慢增长
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高纯单晶铜被作为最初的键合铜线应用于微电子连接中，但 是随着键合铜线应用的广泛和在复杂电路中应用，以高纯 单晶铜为原料的键合铜丝在应用过程中暴露出一些弊端， 最为明显的问题就是其本身容易腐蚀，在室温下就可以与 氧气发生反应，高温时氧化速率会明显增大。 铜的氧化对键合铜线(直径 0.015-0.075mm)的电学性能、力 学性能和键合性能等产生严重的影响，造成键合过程中出 现 NSOP(No Stitch on Pad)(焊点不粘)现象及键合后的拉 力和球推力不能达到要求，造成器件早期失效，降低其使 用性能及器件的可靠性。
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光纤的分类
光纤的分类主要是从工作波长、折射率分布、传输模式、 原材料和制造方法上作一归纳的，兹将各种分类举例 如下。 （1）工作波长：紫外光纤、可观光纤、近红外光纤、 红外光纤（0.85pm、1.3pm、1.55pm）。 （2）折射率分布：阶跃（SI）型、近阶跃型、渐变 （GI）型、其它（如三角型、W型、凹陷型等）。 （3）传输模式：单模光纤（含偏振保持光纤、非偏 振保持光纤）、多模光纤。 （4）原材料：石英玻璃、多成分玻璃、塑料、复合材 料（如塑料包层、液体纤芯等）、红外材料等。按被 覆材料还可分为无机材料（碳等）、金属材料（铜、 镍等）和塑料等。 （5）制造方法：预塑有汽相轴向沉积（VAD）、化学 汽相沉（CVD）等，拉丝法有管律法（Rod intube） 和双坩锅法等。
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键合铜丝第二焊点颈部氧化现象
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目前，键合铜线多采用高纯铜为原料，其应用过程中存 在诸多问题。首先，铜键合线硬度较高，尤其是第一焊 点焊接过程中，如图所示，由于铜的加工硬化速率高于 Hv 显微 金，在第一焊点焊接后，铜线硬度增加 40%以上，这 硬度 样就增加了基板损伤的几率。
键合金丝与高纯键合铜丝硬度对比
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同轴电缆
同轴电缆的结构
同轴电缆的分类和技术标准
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同轴电缆的结构
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同轴电缆的类型和技术标准
类型 技术标准 直径 传输距离 接头 阻抗 应用的 局域网类型 细缆 0.25英寸 185m 螺旋形BNC头(端接) T形头(分接) 50 Ω 10Base2 (细缆以太网) 粗缆 0.5英寸 500m AUI 50 Ω 10Base5 (粗缆以太网)
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双绞线2
8
双绞线的颜色
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
颜色 橙白
橙
绿白
蓝
蓝白
绿
棕白
棕
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双绞线的接头(RJ45)
正面
侧面
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双绞线的线材等级
类别 最大传输速度
1类 2Mbit/s
应
用
模拟和数字语音 ( 电话 ) 通信以及低速的数据传 输。
2类
3类 4类
4Mbit/s
16Mbit/s 20Mbit/s
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光纤系统的运用
多股光导纤维做成的光缆可用于通信，它的传导性能良好，传输信息容量大，一条通 路可同时容纳数十人通话；可以同时传送数十套电视节目，供自由选看。光导纤维 内窥镜可导入心脏和脑室，测量心脏中的血压、血液中氧的饱和度、体温等。用光 导纤维连接的激光手术刀已在临床应用，并可用作光敏法治癌。
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光纤结构
光纤结构： 光纤裸纤一般分为三层：中心高折射率玻 璃芯（芯径一般为50或62.5μm），中 间为 低折射率硅玻璃包层（直径一般为 125μm），最外是加强用的树脂涂层。 数值孔径： 入射到光纤端面的光并不能全部被光纤所 传输，只是在某个角度范围内的入射光才可 以。这个角度就称为光纤的数值孔径。光纤 的数值孔径大些对于光纤的对接是有利的。
的 60%
Short tail 形成原理
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高纯键合铜丝应用过程出现的问题
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高纯键合铜丝与键合金丝 UPH 对比
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键合铜线以其低的成本因素、优良的电学性能和力学性能，在微电 子封装逐步替代金线应用于中低端半导体器件中，但实际应用中，
由于铜线本身容易腐蚀( 氧化) 、Cu/Al金属间化合物在高温高湿环
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光纤传输优点
频带宽 损耗低 重量轻 抗干扰能力强 保真度高 工作性能可靠 成本不断下降
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1.4铜线
目录
键合铜线的优势 缺陷 最新发展
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如图 1.1 所示，键合线起联结硅片电极与引线框架的外部引出端子的作用， 并传递芯片的电信号、散发芯片内产生的热量，是集成电路封装的关 键材料。
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们造出一种透明度很高、粗细像蜘蛛 丝一样的玻璃丝──光导纤维. 光导纤维可以用在通信技术里。1979年9 月，一条3．3公里的120路光缆通信系统 在北京建成，几年后上海、天津、武汉等 地也相继铺设了光缆线路，利用光导纤维 进行通信。 还可以制成的内窥镜 ，用于医疗. 铺设1000公里的同轴电缆大约需要500吨 铜，改用光纤通信只需几公斤石英就可以
1 传输介质
传输介质是通信网络中发送方和接收方之间的物理通 路。计算机网络中采用的传输介质可以分为有线、无线 两大类。传输介质本身的特性对网络数据通信质量有很 大的影响，这些特性包括： 物理特性，包括外观、直径等内容。 传输特性，包括信号形式、调制技术、传输速率及频带 宽度等内容。 连通性，采用点到点连接还是多点连接。 地理范围。 抗干扰性，防止噪音、电磁干扰影响数据传输的能力。 相对价格。
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准备工具和材料
UTP
RJ45接头
护套
压线钳
简易测线仪
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连接UTP和RJ45接头(1)
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连接UTP和RJ45接头(2)
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连接UTP和RJ45接头(3)
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1.2同轴电缆
网络中使用的第二种导线是同轴电缆， 和有线电视所用的电缆一样。同轴电缆较 双绞线有更好的抗干扰作用。与双绞线绞 在一起以限制干扰不同，同轴电缆由一根 为金属屏蔽层所包围的导线组成。
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1.3光纤
光纤是光导纤维的简写，是一种利用光在玻 璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达 成的光传导工具 .
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光导纤维的发明
1870年的一天，英国物理学家丁达尔 到皇家学会的演讲厅讲光的全反射 原理，他做了一个简单的实验：在 装满水的木桶上钻个孔，然后用灯 从桶上边把水照亮。结果使观众们 大吃一惊。人们看到，放光的水从 水桶的小孔里流了出来，水流弯曲， 光线也跟着弯曲，光居然被弯弯曲 曲的水俘获了。人们曾经发现，光 能沿着从酒桶中喷出的细酒流传输； 人们还发现，光能顺着弯曲的玻璃 棒前进。这是为什么呢？ 后来经过他的研究，发现这是全反 射的作用.实际上，在弯曲的水流里， 光仍沿直线传播，只不过在内表面 上发生了多次全反射，光线经过多 次全反射向前传播。
境下容易失效等原因，在大规模集成电路及 LED封装中的应用受 到了限制; 镀钯铜线在铜线表面形成一层纯钯，能够有效提高铜线 的耐腐蚀性能及高温高湿环境下器件的可靠性;目前镀钯键合铜线 采用电镀工艺在较粗 (直径>0.15mm) 线材上电镀较厚的金属钯，
然后采用拉制工艺制备出所需规格镀钯键合铜线，而该工艺存在对
理、表面清洗、中间热处理等工艺过程，减少了对线材表面的损伤
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台积电就WLCSP发表演讲， 封装技术水平提高
半导体封装技术相关国际学会“2015 Electronic Components and Technology Conference（ECTC）”（2015年5月26～29日，美国圣地亚哥）于美国时 间2015年5月26日开幕。 全球最大的硅代工企业——台湾台积电（TSMC）在上届的“ECTC 2014” 上只做了一场演讲，而本届做了四场演讲。其中两场是关于三维积层的，其 余两场是关于晶圆级CSP（wafer-level chip scale package：WLCSP）的。 题为“A flexible interconnect technology demonstrated on a Wafer-level Chip Scale Package”的演讲（演讲序号20-2），是关于旨在提高200mm2 大面积芯片的WLCSP封装可靠性的内容。台积电不仅从事半导体前工序，还 在向晶圆级封装领域扩大业务，其技术水平备受关注。 不用底部填充树脂也 可以确保封装可靠性 一般而言，WLCSP的芯片面积越大，封装基板与硅之间的热膨胀差所导致的 应力就越大。因此，基板与WLCSP的接合处——焊球上会产生裂缝，导致封 装可靠性降低。为改善这一点，原来采取的方法是在基板封装后在基板与芯 片之间注入底部填充树脂来加固的。
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光纤的衰减
造成光纤衰减的主要因素有：本征，弯曲， 挤压，杂质，不均匀和对接等。 本征：是光纤的固有损耗，包括：瑞利散 射，固有吸收等。 弯曲：光纤弯曲时部分光纤内的光会因散 射而损失掉，造成的损耗。 挤压：光纤受到挤压时产生微小的弯曲而 造成的损耗。 杂质：光纤内杂质吸收和散射在光纤中传 播的光，造成的损失。