水下設(shè)備基板的耐水解性能對(duì)比
一、吸水率對(duì)比
在85℃/85%RH環(huán)境下,普通FR4與特種樹(shù)脂(DCPD)的吸水率差異顯著:
- 普通FR4:吸水率通常在0.1%左右,但在高溫高壓環(huán)境下,吸水率可能會(huì)有所增加。
- 特種樹(shù)脂(DCPD):吸水率極低,通常在0.02%-0.05%之間。
二、耐水解性能分析
1. 耐水解機(jī)理
- 普通FR4:由于其環(huán)氧樹(shù)脂基體中含有較多的極性基團(tuán)(如羥基),在潮濕環(huán)境下容易吸收水分,導(dǎo)致性能下降。
- DCPD:其大分子量骨架含量較高,減少了官能團(tuán)濃度,降低了羥基濃度,從而顯著降低了吸水率。
2. 性能影響
- 吸水率:吸水率越高,材料的絕緣性能越差,容易產(chǎn)生漏電、短路等現(xiàn)象。高吸水率的材料在潮濕環(huán)境下還容易膨脹、變形,影響尺寸穩(wěn)定性。
- 耐水解性:耐水解性好的材料在長(zhǎng)期接觸水或潮濕環(huán)境時(shí),能夠保持其原有的物理和化學(xué)性能,延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。
三、機(jī)械性能與電氣性能
1. 機(jī)械性能
- 普通FR4:在吸水后,機(jī)械強(qiáng)度可能會(huì)下降,尤其是在高溫高濕環(huán)境下。
- DCPD:由于其低吸水率,機(jī)械強(qiáng)度在潮濕環(huán)境下保持穩(wěn)定,能夠承受更大的機(jī)械應(yīng)力。
2. 電氣性能
- 普通FR4:吸水后介電性能下降,可能導(dǎo)致信號(hào)傳輸不穩(wěn)定。
- DCPD:在潮濕環(huán)境下,介電性能保持穩(wěn)定,確保信號(hào)傳輸?shù)目煽啃浴?/span>
四、選型建議
- 水下設(shè)備應(yīng)用:對(duì)于需要長(zhǎng)期在水下或高濕度環(huán)境下工作的設(shè)備,建議優(yōu)先選擇吸水率低、耐水解性能好的DCPD材料。
- 成本與性能平衡:如果成本是主要考慮因素,普通FR4可以作為替代方案,但在設(shè)計(jì)時(shí)需考慮其吸水率對(duì)性能的影響,并采取相應(yīng)的防護(hù)措施。
在水下設(shè)備基板的設(shè)計(jì)中,選擇耐水解性能優(yōu)異的材料至關(guān)重要。DCPD材料憑借其低吸水率和優(yōu)異的耐水解性能,成為水下設(shè)備的理想選擇,能夠有效提升設(shè)備的可靠性和使用壽命。
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