幾種灌封材料西沙熱帶海洋大氣環(huán)境效應(yīng)研究

劉麗紅，胡湘洪

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幾種灌封材料西沙熱帶海洋大氣環(huán)境效應(yīng)研究

劉麗紅1,2，胡湘洪1,2

（1.工業(yè)和信息化部電子第五研究所，廣州 510610；2.廣州市電子信息產(chǎn)品可靠性與環(huán)境工程中心重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣州 510610）

目的研究灌封材料在南海海洋大氣中的環(huán)境效應(yīng)。方法在南海西沙永興島開(kāi)展24個(gè)月棚下大氣暴露試驗(yàn)，分析其性能劣化規(guī)律，評(píng)價(jià)其環(huán)境適應(yīng)性。開(kāi)展實(shí)驗(yàn)室高溫及濕熱人工模擬試驗(yàn)，并對(duì)比分析自然與人工模擬試驗(yàn)的相互關(guān)系。結(jié)果參與試驗(yàn)的16種材料有5種材料環(huán)境適應(yīng)性較好，10種環(huán)境適應(yīng)性一般。高溫試驗(yàn)后參與試驗(yàn)的材料主要性能指標(biāo)與棚下的相關(guān)性均為中等強(qiáng)度相關(guān)或之下，11種材料的介電常數(shù)性能、體積電阻性能劣化加速倍數(shù)超過(guò)2倍以上。濕熱試驗(yàn)后有11種材料主要性能指標(biāo)與棚下的相關(guān)性均為中等強(qiáng)度相關(guān)或強(qiáng)相關(guān)，10種材料表面電阻性能劣化加速倍數(shù)超過(guò)3倍以上，14種材料體積電阻性能劣化加速倍數(shù)超過(guò)3倍以上。結(jié)論在西沙棚下海洋大氣環(huán)境中，該批試驗(yàn)的灌封材料環(huán)境適應(yīng)性一般。濕熱試驗(yàn)與西沙棚下大氣暴露試驗(yàn)相關(guān)性較好，濕熱試驗(yàn)對(duì)性能劣化加速性較好。

灌封材料；海洋大氣暴露試驗(yàn)；環(huán)境適應(yīng)性

灌封材料有著良好的絕緣、防腐、防潮、固定、隔離等作用，在電子產(chǎn)品上的應(yīng)用十分廣泛，對(duì)電子裝備的絕緣性、可靠性起著重要的作用[1—3]。目前的灌封材料多種多樣，主要是各種合成聚合物，如環(huán)氧樹(shù)脂、有機(jī)硅、有機(jī)硅環(huán)氧、聚酰亞胺、液態(tài)聚合物、端羥基聚丁二烯、各類聚氨酯等。其中環(huán)氧樹(shù)脂、有機(jī)硅及聚氨酯灌封材料由于其各種優(yōu)良特性而被廣泛應(yīng)用[4—8]。我國(guó)經(jīng)過(guò)多年的研究，灌封材料性能的提高已取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步[9—12]，可滿足通用電子灌封領(lǐng)域的使用要求。由于自然環(huán)境的影響效應(yīng)，灌封材料的性能會(huì)有不同程度的下降，尤其是三防性能。研究灌封材料的環(huán)境效應(yīng)，尤其是惡劣環(huán)境的環(huán)境效應(yīng)，提高灌封材料的環(huán)境適應(yīng)性，對(duì)提高電子產(chǎn)品高可靠性和環(huán)境適應(yīng)性，減少部件、整機(jī)故障，有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

目前我國(guó)研究灌封材料在南海大氣環(huán)境下的環(huán)境效應(yīng)較少，文中選用電子裝備常用有機(jī)硅、環(huán)氧樹(shù)脂及聚氨酯類灌封材料樣品，在南海西沙試驗(yàn)站進(jìn)行海洋大氣暴露試驗(yàn)，觀察其性能劣化規(guī)律，并與實(shí)驗(yàn)室常規(guī)模擬試驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比分析，研究其相互關(guān)系。

1 實(shí)驗(yàn)方法

1.1 試樣

試驗(yàn)選擇不同廠家的環(huán)氧樹(shù)脂、有機(jī)硅及聚氨酯灌封材料制作標(biāo)準(zhǔn)平板樣品，試樣尺寸為100 mm，厚度約為2 mm。試驗(yàn)樣品清單見(jiàn)表1。

1.2 試驗(yàn)方法

考慮灌封材料多用于內(nèi)部器件的密封，試驗(yàn)選擇南海西沙試驗(yàn)站棚下大氣暴露試驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)室高溫模擬試驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)室濕熱模擬試驗(yàn)。在試驗(yàn)過(guò)程中進(jìn)行外觀、電性能變化周期檢測(cè)，觀察其性能劣化規(guī)律。每種樣品采用5塊平行樣來(lái)綜合評(píng)價(jià)，對(duì)樣品暴露24個(gè)月的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。

1）西沙棚下大氣暴露試驗(yàn)條件：樣品垂直懸掛，棚下年平均溫度為27.6 ℃，年平均相對(duì)濕度為79.1％；總試驗(yàn)時(shí)間為24個(gè)月。

2）高溫模擬環(huán)境試驗(yàn)條件：參考標(biāo)準(zhǔn)GJB 150執(zhí)行，試驗(yàn)溫度為75 ℃，總試驗(yàn)時(shí)間為60 d。

3）濕熱模擬環(huán)境試驗(yàn)條件：參考標(biāo)準(zhǔn)GJB 150中交變濕熱程序執(zhí)行，總試驗(yàn)時(shí)間為60 d。

2 結(jié)果與討論

2.1 西沙海洋大氣環(huán)境劣化規(guī)律

2.1.1 有機(jī)硅灌封材料

試驗(yàn)中5種有機(jī)硅類試樣西沙棚下大氣暴露24個(gè)月的主要性能指標(biāo)變化趨勢(shì)見(jiàn)圖1。

由圖1可以看出，試驗(yàn)2年后：介電常數(shù)呈輕微上升變化；損耗因數(shù)呈微弱升高的變化趨勢(shì)；表面電阻基本未變或微弱下降的變化趨勢(shì)；體積電阻輕微下降，下降了1個(gè)數(shù)量級(jí)左右；在試驗(yàn)過(guò)程中，耐壓強(qiáng)度呈不同程度的先上升后下降的變化趨勢(shì)，試驗(yàn)后基本屬于微弱下降的變化趨勢(shì)；表面邵氏硬度呈微弱到輕微上升變化趨勢(shì)。

2.1.2 環(huán)氧樹(shù)脂類灌封材料

試驗(yàn)中5種環(huán)氧樹(shù)脂類試樣西沙棚下大氣暴露2年的主要性能指標(biāo)變化趨勢(shì)見(jiàn)圖2。

由圖2可以看出，試驗(yàn)2年后：介電常數(shù)呈不同程度的上升變化趨勢(shì)；損耗因數(shù)呈微弱升高的變化趨勢(shì)；C6樣品表面電阻下降了3個(gè)數(shù)量級(jí)，呈明顯下降趨勢(shì)，C7，C8，C9樣品很輕微下降，下降了1個(gè)數(shù)量級(jí)，C10樣品基本無(wú)變化；體積電阻下降了1個(gè)數(shù)量級(jí)或基本無(wú)變化；在試驗(yàn)過(guò)程中擊穿強(qiáng)度呈先上升后下降的變化趨勢(shì)，試驗(yàn)前后性能未下降；樣品表面邵氏硬度呈很輕微上升的變化趨勢(shì)。

2.1.3 聚氨酯類材料

試驗(yàn)中6種聚氨酯類試樣西沙棚下大氣暴露2年的主要性能指標(biāo)變化趨勢(shì)見(jiàn)圖3。

由圖3可以看出，試驗(yàn)2年后：介電常數(shù)呈不同變化趨勢(shì)，很輕微上升或無(wú)變化或明顯上升的變化趨勢(shì)；損耗因數(shù)微弱升高或不變；表面電阻呈輕微下降的變化趨勢(shì)，下降在2個(gè)數(shù)量級(jí)之內(nèi)；體積電阻均輕微下降，下降在1個(gè)數(shù)量級(jí)之內(nèi)；擊穿強(qiáng)度均呈先上升再下降的變化趨勢(shì)，試驗(yàn)前后性能未下降；邵氏硬度總體呈輕微上升的變化趨勢(shì)。

2.2 實(shí)驗(yàn)室模擬環(huán)境試驗(yàn)變化規(guī)律

2.2.1 高溫模擬環(huán)境試驗(yàn)

2.2.1.1 有機(jī)硅灌封材料

實(shí)驗(yàn)室高溫模擬環(huán)境試驗(yàn)中有機(jī)硅類試樣的主要性能指標(biāo)變化趨勢(shì)見(jiàn)圖4。

由圖4可以看出，試驗(yàn)60 d后：介電常數(shù)呈基本無(wú)變化或輕微上升變化趨勢(shì)；損耗因數(shù)呈微弱升高的變化趨勢(shì)；表面電阻輕微下降，下降了1個(gè)數(shù)量級(jí)左右；C4樣品體積電阻變化明顯，下降3個(gè)數(shù)量級(jí)，其他體積電阻輕微下降，下降了1個(gè)數(shù)量級(jí)左右；在試驗(yàn)過(guò)程中，耐壓強(qiáng)度呈不同程度的先上升后下降的變化趨勢(shì)，試驗(yàn)后基本屬于微弱下降的變化趨勢(shì)；表面邵氏硬度呈微弱變化或基本無(wú)變化。

2.2.1.2 環(huán)氧樹(shù)脂類灌封材料

實(shí)驗(yàn)室高溫模擬環(huán)境試驗(yàn)中環(huán)氧樹(shù)脂類試樣主要性能指標(biāo)變化趨勢(shì)見(jiàn)圖5。

由圖5可以看出，試驗(yàn)60 d后：介電常數(shù)呈微弱上升或基本無(wú)變化趨勢(shì)；損耗因數(shù)呈微弱下降或基本無(wú)變化；表面電阻試驗(yàn)前后性能未下降；體積電阻很輕微下降，下降了1個(gè)數(shù)量級(jí)；擊穿強(qiáng)度呈先輕微上升后輕微下降的變化趨勢(shì)，試驗(yàn)前后性能未下降；部分樣品表面邵氏硬度呈很輕微上升，部分樣品表面邵氏硬度基本無(wú)變化。

2.2.1.3 聚氨酯類材料

實(shí)驗(yàn)室高溫模擬環(huán)境試驗(yàn)中聚氨酯類試樣主要性能指標(biāo)變化趨勢(shì)見(jiàn)圖6。

由圖6可以看出，試驗(yàn)60 d后：樣品介電常數(shù)呈輕微或明顯上升變化趨勢(shì)；損耗因數(shù)微弱升高或基本不變；樣品表面電阻性能呈基本未變或很輕微下降的變化趨勢(shì)，下降在1個(gè)數(shù)量級(jí)之內(nèi)；體積電阻呈很輕微下降，下降在1個(gè)數(shù)量級(jí)之內(nèi)；擊穿強(qiáng)度均呈先上升再下降的變化趨勢(shì)，試驗(yàn)前后性能未下降；部分樣品邵氏硬度呈輕微上升的變化趨勢(shì)，部分樣品試驗(yàn)前后基本未變。

2.2.2 濕熱模擬環(huán)境試驗(yàn)

2.2.2.1 有機(jī)硅灌封材料

實(shí)驗(yàn)室濕熱模擬環(huán)境試驗(yàn)中有機(jī)硅類試樣主要性能指標(biāo)變化趨勢(shì)見(jiàn)圖7。

由圖7可以看出，試驗(yàn)60 d后：介電常數(shù)變化微弱或基本無(wú)變化；部分樣品損耗因數(shù)明顯升高，部分樣品損耗因數(shù)微弱升高；表面電阻、體積電阻輕微下降，變化在1~2個(gè)數(shù)量級(jí)；在試驗(yàn)過(guò)程中，耐壓強(qiáng)度呈不同程度的先上升后下降的變化趨勢(shì)，試驗(yàn)后部分樣品性能未下降，部分樣品性能輕微下降；表面邵氏硬度呈微弱上升變化趨勢(shì)，個(gè)別明顯上升。

2.2.2.2 環(huán)氧樹(shù)脂類灌封材料

實(shí)驗(yàn)室濕熱模擬環(huán)境試驗(yàn)中環(huán)氧樹(shù)脂類試樣主要性能指標(biāo)變化趨勢(shì)見(jiàn)圖8。

由圖8可以看出，試驗(yàn)60 d后：介電常數(shù)、損耗因數(shù)呈不同程度的上升變化趨勢(shì)；樣品表面電阻、體積電阻均下降了1~2個(gè)數(shù)量級(jí)，呈輕微下降趨勢(shì)；在試驗(yàn)過(guò)程中擊穿強(qiáng)度呈先上升后下降的變化趨勢(shì)，試驗(yàn)前后性能未下降；樣品表面邵氏硬度呈無(wú)變化到明顯上升的不同變化趨勢(shì)。

2.2.2.3 聚氨酯類材料

實(shí)驗(yàn)室濕熱模擬環(huán)境試驗(yàn)中聚氨酯類試樣主要性能指標(biāo)變化趨勢(shì)見(jiàn)圖9。

由圖9可以看出，試驗(yàn)60 d后：介電常數(shù)及損耗因數(shù)呈無(wú)變化到明顯上升的不同變化趨勢(shì)；表面電阻及體積電阻呈無(wú)變化到很輕微下降的變化趨勢(shì)，下降在一個(gè)數(shù)量級(jí)之內(nèi)；擊穿強(qiáng)度均呈先上升再下降的變化趨勢(shì)，試驗(yàn)前后部分樣品性能未下降，部分樣品性能下降；樣品邵氏硬度呈無(wú)變化到明顯上升的不同變化趨勢(shì)。

2.3 自然與實(shí)驗(yàn)室相關(guān)性

應(yīng)用Spearman秩相關(guān)系數(shù)（rho2）法計(jì)算出灌封材料實(shí)驗(yàn)室高溫模擬試驗(yàn)、濕熱模擬試驗(yàn)與西沙大氣暴露試驗(yàn)的相關(guān)系數(shù)見(jiàn)表2。

表2 西沙棚下大氣暴露試驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)室模擬試驗(yàn)相關(guān)系數(shù)

由表2中可看出，該次試驗(yàn)灌封材料實(shí)驗(yàn)室高溫模擬試驗(yàn)、濕熱模擬試驗(yàn)與西沙大氣暴露試驗(yàn)的相關(guān)性如下所述。

1）高溫試驗(yàn)與棚下試驗(yàn)結(jié)果的相關(guān)性：介電常數(shù)性能變化中等強(qiáng)度相關(guān)，相關(guān)性一般；損耗因數(shù)性能變化弱相關(guān)，相關(guān)性較差；表面電阻性能變化弱相關(guān)，相關(guān)性較差；體積電阻性能變化中等強(qiáng)度相關(guān)，相關(guān)性一般；擊穿強(qiáng)度性能變化中等強(qiáng)度相關(guān)，相關(guān)性一般；邵氏硬度性能變化中等強(qiáng)度相關(guān)，相關(guān)性一般。

2）濕熱試驗(yàn)與棚下試驗(yàn)結(jié)果的相關(guān)性：介電常數(shù)性能變化強(qiáng)相關(guān)，相關(guān)性較好；損耗因數(shù)性能變化中等強(qiáng)度相關(guān)，相關(guān)性一般；表面電阻性能變化強(qiáng)相關(guān)，相關(guān)性較好；體積電阻性能變化強(qiáng)相關(guān)，相關(guān)性較好；擊穿強(qiáng)度性能變化中等強(qiáng)度相關(guān)，相關(guān)性一般；邵氏硬度性能變化強(qiáng)相關(guān)，相關(guān)性較好。

2.4 實(shí)驗(yàn)室加速倍數(shù)

2.4.1 高溫試驗(yàn)加速效應(yīng)

應(yīng)用AF加速倍數(shù)計(jì)算公式，計(jì)算出實(shí)驗(yàn)室高溫試驗(yàn)與西沙大氣暴露試驗(yàn)的加速倍數(shù)見(jiàn)表3。

表3 灌封材料高溫試驗(yàn)相當(dāng)于西沙大氣暴露試驗(yàn)的加速倍數(shù)

注：AF1為灌封材料介電常數(shù)高溫試驗(yàn)相對(duì)西沙棚下試驗(yàn)的加速倍數(shù)；AF2為灌封材料表面電阻高溫試驗(yàn)相對(duì)西沙棚下試驗(yàn)的加速倍數(shù)；AF3為灌封材料體積電阻高溫試驗(yàn)相對(duì)西沙棚下試驗(yàn)的加速倍數(shù)；AF4為灌封材料擊穿強(qiáng)度高溫試驗(yàn)相對(duì)西沙棚下試驗(yàn)的加速倍數(shù)；AF5為灌封材料邵氏硬度高溫試驗(yàn)相對(duì)西沙棚下試驗(yàn)的加速倍數(shù)。

由表3結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出如下結(jié)論。

1）高溫試驗(yàn)對(duì)灌封材料的介電常數(shù)性能老化加速效果較好，進(jìn)行試驗(yàn)的16種材料中，有11種加速效果明顯，加速倍數(shù)在2倍以上，有6種材料加速倍數(shù)在12倍以上，尤其是聚氨酯灌封材料加速效果明顯。

2）高溫試驗(yàn)對(duì)灌封材料的表面電阻性能老化加速效果較差，進(jìn)行試驗(yàn)的16種材料中，只有6種加速效果明顯，加速倍數(shù)在2倍以上。對(duì)于有機(jī)硅材料加速效果相對(duì)明顯，5種材料中有4種材料的加速倍數(shù)在3.6倍以上。

3）高溫試驗(yàn)對(duì)灌封材料的體積電阻性能老化加速效果較好，進(jìn)行試驗(yàn)的16種材料中，有11種加速效果明顯，加速倍數(shù)在2.5倍以上，尤其是有機(jī)硅和聚氨酯灌封材料加速效果明顯，加速倍數(shù)均在1.5以上。對(duì)于環(huán)氧樹(shù)脂材料來(lái)說(shuō)，該性能加速效果不明顯，參試的5種材料中，只有1種加速效果明顯，加速倍數(shù)在24倍以上，其他4種幾乎沒(méi)有加速效果。

4）高溫試驗(yàn)對(duì)灌封材料的擊穿強(qiáng)度性能老化加速效果較差，進(jìn)行試驗(yàn)的16種材料中，只有4種加速效果明顯，加速倍數(shù)在12倍以上，其他材料加速效果不明顯。

5）高溫試驗(yàn)對(duì)灌封材料的邵氏硬度性能老化加速效果較差，進(jìn)行試驗(yàn)的16種材料中，只有5種加速效果明顯，加速倍數(shù)在5倍以上，其他材料加速效果不明顯。

2.4.2 實(shí)驗(yàn)室濕熱試驗(yàn)加速效應(yīng)

應(yīng)用AF加速倍數(shù)計(jì)算公式，計(jì)算出實(shí)驗(yàn)室濕熱試驗(yàn)與西沙大氣暴露試驗(yàn)的加速倍數(shù)見(jiàn)表4。

由表4結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出如下結(jié)論。

1）濕熱試驗(yàn)對(duì)灌封材料的介電常數(shù)性能老化加速效果一般，進(jìn)行試驗(yàn)的16種材料中，只有7種加速效果明顯，加速倍數(shù)在3倍以上，尤其聚氨酯灌封材料加速效果明顯，參試的6種材料中，有4種材料加速效果較好。

2）濕熱試驗(yàn)對(duì)灌封材料的表面電阻性能老化加速效果較好，進(jìn)行試驗(yàn)的16種材料中，有10種加速效果明顯，加速倍數(shù)在3倍以上。對(duì)于有機(jī)硅材料加速效果相對(duì)明顯，5種材料中只有C2加速倍數(shù)小于1倍，其他4種材料加速倍數(shù)在3倍以上。

3）濕熱試驗(yàn)對(duì)灌封材料的體積電阻性能老化加速效果較好，進(jìn)行試驗(yàn)的16種材料中，有14種加速效果明顯，加速倍數(shù)在3倍以上。

4）濕熱試驗(yàn)對(duì)灌封材料的擊穿強(qiáng)度性能老化加速效果較差，進(jìn)行試驗(yàn)的16種材料中，只有6種加速效果明顯，加速倍數(shù)在10.5倍以上，其他材料加速效果不明顯。

5）濕熱試驗(yàn)對(duì)灌封材料的邵氏硬度性能老化加速效果較差，進(jìn)行試驗(yàn)的16種材料中，只有7種加速效果明顯，加速倍數(shù)在6倍以上，其他材料加速效果不明顯，尤其有機(jī)硅灌封材料加速效果不明顯。

2.5 分析

灌封材料屬于高分子材料，在自然環(huán)境中，易受到熱、氧、水、光、微生物、力、化學(xué)介質(zhì)等影響發(fā)生老化，從而使其物理性能、電性能等降低，甚至喪失?？諝庵械难鯐?huì)引起高分子發(fā)生氧化，造成降解或交聯(lián)反應(yīng)。光在老化過(guò)程中起活化作用，同時(shí)也是游離基生成過(guò)程中的引發(fā)劑，能引起高分子材料的光氧化反應(yīng)。熱會(huì)引起熱老化，影響化學(xué)反應(yīng)速率，加速破壞作用。濕氣附在表面凝結(jié)成露后遇到親水基團(tuán)或者水溶性物質(zhì)就會(huì)被吸附并滲透到高分子材料內(nèi)層，破壞結(jié)構(gòu)，降低其電學(xué)性能、物理性能和力學(xué)性能。在一定的溫度、濕度條件下，高分子材料表面沉附的氯離子通過(guò)材料的微孔逐步滲透到內(nèi)部，引起材料的老化。高分子材料表面在一定的溫度、濕度和介質(zhì)條件下會(huì)滋長(zhǎng)霉菌等微生物，吃掉高分子材料中的某些成分及分解碳?xì)浠衔?，從而降低其電學(xué)性能、機(jī)械強(qiáng)度，甚至破壞其組分、結(jié)構(gòu)，引起老化[13]。

1）在西沙棚下大氣暴露試驗(yàn)時(shí)，棚下年平均氣溫27.6 ℃，棚下年平均相對(duì)濕度RH為79.1%，戶外年平均太陽(yáng)輻照量為6760.6 MJ/m2，戶外月平均氯離子含量為0.152 μg/mL，霉菌種類繁多，為典型熱帶海洋大氣環(huán)境。因此西沙環(huán)境特有的高溫、高濕、高鹽霧及霉菌交互作用，是灌封材料性能劣化的主要因素。

2）高溫試驗(yàn)和濕熱試驗(yàn)結(jié)果表明，高溫加速及相關(guān)性較濕熱試驗(yàn)效果差，這是因?yàn)闊犭m然是促進(jìn)高聚物發(fā)生老化反應(yīng)的主要因素之一，可使高聚物分子發(fā)生鏈斷裂從而產(chǎn)生自由基，形成自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，導(dǎo)致聚合物降解和交聯(lián)，性能劣化。純粹大氣中的熱對(duì)高分子材料是沒(méi)有多大破壞作用的，其引起的破壞作用主要是有氧存在下的氧化作用，即“熱氧老化”[13]。高溫下的水汽對(duì)高分子材料具有一定的滲透能力，在熱的作用下，這種滲透能力更強(qiáng)，能夠滲透到材料體系內(nèi)部并積累起來(lái)形成水泡，從而降低分子間相互作用力，導(dǎo)致材料的性能老化[14]。因此在該試驗(yàn)中，單一75 ℃的高溫試驗(yàn)對(duì)耐高溫性能優(yōu)良的灌封材料樣品劣化效果不明顯，濕熱試驗(yàn)對(duì)樣品的劣化影響更接近于西沙棚下環(huán)境影響，相關(guān)性和加速性結(jié)果更好。

表4 灌封材料濕熱試驗(yàn)相當(dāng)于西沙大氣暴露試驗(yàn)的加速倍數(shù)

注：AF1為灌封材料介電常數(shù)濕熱試驗(yàn)相對(duì)西沙棚下試驗(yàn)的加速倍數(shù)；AF2為灌封材料表面電阻濕熱試驗(yàn)相對(duì)西沙棚下試驗(yàn)的加速倍數(shù)；AF3為灌封材料體積電阻濕熱試驗(yàn)相對(duì)西沙棚下試驗(yàn)的加速倍數(shù)；AF4為灌封材料擊穿強(qiáng)度濕熱試驗(yàn)相對(duì)西沙棚下試驗(yàn)的加速倍數(shù)；AF5為灌封材料邵氏硬度濕熱試驗(yàn)相對(duì)西沙棚下試驗(yàn)的加速倍數(shù)。

3 結(jié)論

1）參與試驗(yàn)的16種灌封材料中，有5種在西沙棚下大氣環(huán)境中環(huán)境適應(yīng)性較好，10種環(huán)境適應(yīng)性一般，只有1種環(huán)境適應(yīng)性較差，即灌封材料在西沙棚下大氣環(huán)境中環(huán)境適應(yīng)性一般。

2）此次進(jìn)行高溫試驗(yàn)的16種灌封材料中，幾乎有62.5%以上的材料主要性能指標(biāo)與西沙棚下大氣暴露試驗(yàn)的相關(guān)性都為中等強(qiáng)度相關(guān)或之下，即高溫試驗(yàn)與西沙海洋大氣暴露試驗(yàn)結(jié)果相關(guān)性較差。原因?yàn)楣喾獠牧夏透邷匦阅茌^好，試驗(yàn)溫度遠(yuǎn)低于其老化溫度。

3）此次進(jìn)行濕熱試驗(yàn)的16種灌封材料中，至少有68.8%以上的材料主要性能指標(biāo)與西沙棚下大氣暴露試驗(yàn)的相關(guān)性都為中等強(qiáng)度相關(guān)或強(qiáng)相關(guān)，即濕熱試驗(yàn)與西沙海洋大氣暴露試驗(yàn)結(jié)果相關(guān)性較好，其原因?yàn)闈駸崾枪喾獠牧想娦阅芰踊闹匾蛩亍?/p>

4）高溫試驗(yàn)對(duì)灌封材料的介電常數(shù)性能、體積電阻性能劣化加速效果較好，超過(guò)69%的灌封材料加速倍數(shù)超過(guò)2倍以上。

5）濕熱試驗(yàn)對(duì)灌封材料的表面電阻性能老化、體積電阻性能老化加速效果較好，超過(guò)63%材料表面電阻性能老化加速倍數(shù)超過(guò)3倍以上，超過(guò)88%材料體積電阻性能老化加速倍數(shù)超過(guò)3倍以上。

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Marine Environmental Effect of a Few Encapsulating Materials in Xisha

LIU Li-hong1,2, HU Xiang-hong1,2

(1.The Fifth Electronics Research Institute of Ministry of Industry and Information Technology, Guangzhou, 510610, China;2.Key Laboratory of Electronic Information Product Reliability and Environmental Engineering Center in Guangzhou, 510610, China)

ObjectiveTo study the marine environmental effect of a few encapsulating materials in South China Sea. Methods The exposure test of a few encapsulating materials was carried out under shelter on Yongxing Island of Xisha in South China Sea for 24 months. The environmental effect and the environmental adaptability were analyzed. At the same time, the high temperature test and the humidity-heat test were completed. The correlativity between the environmental test and the artificial simulation test was compared and analyzed.Results There were 5 kinds of materials with better environmental adaptability and 10 kinds of materials with medium environmental adaptability in the tested 16 materials; the correlation between high temperature test and marine atmosphere expose test was medium or lower than medium, and there were 11 kinds of materials, which acceleration factor of dielectric constant and volume resistance were more than 2 times; there were 11 kinds of materials, which correlation between humidity-heat test and marine atmosphere expose test was medium or higher than medium, and there were 10 kinds of materials, which acceleration factor of surface resistance were more than 3 times, and there were 14 kinds of materials, which acceleration factor of volume resistance were more than 3 times.Conclusion The environmental adaptability of the tested encapsulating materials was medium under shelter on Xisha of South China Sea. The correlation between humidity-heat test and marine atmosphere expose test were preferable, and the humidity-heat test has better performance degradation acceleration effect.

encapsulating materials; marine atmosphere expose test; environmental adaptability

10.7643/ issn.1672-9242.2017.06.012

TJ04

A

1672-9242(2017)06-0055-10

2017-01-10；

2017-03-09

劉麗紅（1970—），女，黑龍江人，碩士，高級(jí)工程師，主要從事電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)與評(píng)價(jià)研究工作。