对具有辐射屏蔽性能的新型复合材料进行表征,用于电子封装

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 航空航天工程 航空航天工程
• 核物理 核物理 核物理

背景情况:

• 太空系统面临来自恶劣辐射环境的重大风险,包括被困粒子,太阳能粒子 (SEP) 和银河系宇宙射线 (GCR).
• 电子元件容易受到辐射诱导的降解,导致单一事件效应 (SEE),位移损伤 (DD) 和总电离剂量 (TID),这可能导致参数漂移或破坏性故障.
• 微电子系统的故障会损害系统的可靠性,性能和在太空探索中的总体任务成功.

研究的目的:

• 开发和验证新型复合材料,提供对太空辐射的优越屏蔽.
• 通过先进的封装材料提高微电子设备的辐射耐受性.
• 识别可减轻辐射引起的电子故障的复合材料,以提高太空系统的可靠性.

主要方法:

• 三种复合材料的合成使用液态环氧树脂基质与和高Z填充剂在不同的比例.
• 复合材料的综合性表征,包括气性排气,玛辐射屏蔽,热,电,热力学和吸水性能.
• 在热循环,热冲击和湿度下对表现最佳的复合材料进行降解测试,以评估其适用于空间包装的适用性.

主要成果:

• 开发三种不同的复合材料,为太空辐射屏蔽提供量身定制的复合材料.
• 最初的表征表明,由于低Z (富含的聚合物) 和高Z填充剂的组合,具有有前途的辐射屏蔽特性.
• 选择最佳的复合材料,基于对空间应用进行全面的性能和降解测试.

结论:

• 开发的复合材料显示出有效的太空辐射屏蔽的潜力.
• 聚合物矩阵和高Z填充剂的组合是提高微电子中的辐射耐受性的有希望的策略.
• 进一步的验证证实了所选复合材料适用于太空包装的适用性,有助于提高任务可靠性.