罗杰斯公司于今年将生产高频线路板材料的先进互联解决方案与生产curamik®基板及ROLINX®母排的电力电子解决方案合并，形成新的战略业务部门，即：先进电子解决方案（AES）。
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本篇文章是针对高频线路板材料的技术文章。
对于任何准备在高真空环境中使用的电子设备来说，材料中的气体释放是一个值得研究的问题。这里说的“除气”是指：释放固体材料（如高频电路板材料）内部残留的气体。随着航空航天（天基领域）、5G应用、医疗系统等行业的迅猛发展，越来越多的领域开始重视材料的除气特性，并针对该指标提出了特别要求。在天基设备中，材料中释放出的气体会凝结在相机镜头等设备上，使它们无法工作。医院和医疗机构也必须排除可能释气的材料，以确保无菌环境。
在绝对空真空条件下，材料的除气（也被称为“放气”）会导致空间探测器中“电荷耦合器件”（CCD）传感器的性能下降。因此，促使美国宇航局（NASA）制定了严格的程序，在材料应用于真空之前对其进行除气方面的评估。例如，美国宇航局的测试程序SP-R-0022A被用来测试线路板层压板等复合材料。著名的材料标准组织“ASTM International”已发布若干相关标准（例如ASTM E595-07）来测量材料的某些关键参数，例如：总质量损失（TML）、收集的挥发性可冷凝材料（CVCM），以便评估在真空环境中不同材料因除气而产生的各种性能上的变化。美国宇航局(NASA)的戈达德太空飞行中心(GSFC)长期以来支持一项政策，即选择最低“除气率”的材料作为航天器和航天应用的首选材料。按照ASTM E595-07标准进行测试，该标准概述了一种测试方法，用于评估在+125°C的真空条件下24小时内试件的质量变化。NASA可接受的TML的目标数量小于1％，CVCM的目标数量小于0.1％。
这些测试中使用“真空”一词有些主观。根据标准，测试不一定在绝对真空的水平下进行，真空度的典型值通常为10-12 Pa（10-14 Torr）。实际上，ASTM使用的标准仅规定在+125°C下进行24小时的TML和CVCM测试的真空度应小于7 x 10-3 Pa (5 x 10-5 Torr)。测试通常会选择比典型工作温度至少高出+30°C的高温，以便加速实现材料的使用寿命。
根据测试标准，在经过24小时的真空/高温测试后，应在+23°C和50％的相对湿度下再次对样品进行称重，以最大程度地减少水蒸气对测量精度的影响。在24小时加热期间，将标本放置在玻璃器皿中，并且必须在打开玻璃瓶后2分钟内进行称重，以最大程度减少暴露于不受控制的湿度环境中水蒸气的吸收损失。在对TML和CVCM进行测量之后，可以对回收的水蒸气（WVR）进行附加测试。试验可以在材料处于“原始”状态或经过固化后的状态进行测试。
低水平的“除气率”通常与高质量的材料以及良好控制的制造工艺有关。例如，罗杰斯公司（Rogers Corporation）的多种线路板材料已经按照美国宇航局的测试程序SP-R-0022A对TML、CVCM和WVR进行了测试，并证明这些系列材料非常适合航天器应用。这些材料包括基于PTFE树脂和无机填料（如玻璃或陶瓷填料等）的RT /duroid®复合材料，以及TMM®系列温度稳定的碳氢类复合材料。按照SP-R-0022A规定方法测试之前，先将样品蚀刻成无铜箔状态，并在+125℃的真空下加热24小时。样品大小为100至300 毫克，放置在铜制外壳中。将每个机箱的出口端口加热到+125°C，同时将镀铬的集电极保持在+25°C，与出口之间的距离保持在12.7 mm。
对于这些测试，在所有情况下，RT/duroid和TMM线路板材料的TML和CVCM的测试数据都令人印象深刻，NASA的最大推荐值分别为1.0％和0.1％，对于RT/duroid 5880这款层压材料，采用PTFE树脂，玻璃纤维填料，相对介电常数为2.20，其TML和CVCM值分别为0.03%和0.00%。RT/duroid6002层压板的TML和CVCM值分别为0.02%和0.01%，该层压板也基于PTFE树脂体系，但玻璃微纤维和陶瓷填料的浓度较低，相对介电常数为2.94。
对于所有被测的RT/duroid和TMM材料，TML值远低于0.1%，CVCM值等于或接近于零。TMM层压板是高度交联的热固性碳氢化合物材料，具有TML和CVCM值较低的特点。TMM 3层压板的相对介电常数为3.27，TML为0.04%，CVCM为0.00%。具有较高的9.20介电常数的TMM 10层压板，在保持0.00%的CVCM的前提下，TML的值为0.06%。在所有被测试的材料中，TML的最大值是3001半固化片，这是一种相对介电常数为2.28的热塑性氯氟共聚物，设计用于粘合多个基于PTFE的电路板以形成多层电路。尽管如此，它的TML测试值也仅为0.13%，远低于美国宇航局1.0%的上限，而CVCM仅为0.01%，相当于美国宇航局建议的最大值的十分之一。
虽然材料除气并不是所有电路设计工程师都关心的实质性问题，但是材料除气对于那些从事人造卫星和其它航天电子产品的人来说，并不是一件容易的事。对于线路板材料，最谨慎的办法还是尽可能选择TML，CVCM和WVR值最低的材料。
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来源：罗杰斯先进电子解决方案
