屏蔽層存儲溫度過高會引發材料老化、導電性能下降、結構變形及可靠性降低等問題,具體影響如下:
一、材料老化與性能退化
導電層氧化
高溫會加速屏蔽層中金屬導電材料(如銅、銀)的氧化反應。例如,某品牌電磁屏蔽膜在30℃、80%RH環境下存儲3個月后,因導電層氧化導致屏蔽效能下降20%。氧化后的導電層電阻率顯著升高,影響電磁干擾(EMI)抑制能力。膠層軟化與失效
屏蔽層常通過膠層與基材粘合,高溫會使膠層軟化甚至分解。例如,當溫度超過膠層耐熱極限時,粘接力下降可能導致屏蔽層脫落,尤其在振動或彎曲環境中易引發分層。聚合物基材降解
若屏蔽層采用聚合物基材(如聚酯、聚酰亞胺),高溫會加速其熱降解,導致機械強度降低、脆性增加。例如,聚酯薄膜在100℃以上存儲時,拉伸強度可能下降30%,影響抗沖擊性能。
二、導電性能劣化
電阻率升高
以海底電纜半導電屏蔽層為例,溫度超過80℃時,試樣電阻率顯著上升,正溫度系數效應明顯。電阻率升高會導致發熱量增加,形成惡性循環,加速材料老化。屏蔽效能下降
高溫環境下,屏蔽層對電磁波的反射和吸收能力減弱。例如,某無線信號屏蔽器在芯片溫度從65℃升至115℃時,平均無故障時間從10萬小時縮短至3萬小時,因高溫導致頻率穩定性變差,屏蔽效果時好時壞。
三、結構變形與尺寸不穩定
熱膨脹與翹曲
屏蔽層材料(如金屬箔、復合膜)與基材的熱膨脹系數差異可能導致高溫下翹曲或變形。例如,PCB電路板在高溫存儲時,若基材與銅箔熱膨脹系數不匹配,可能引發焊點疲勞或線路斷裂。網格結構氧化
金屬網格屏蔽膜在高溫下邊緣易氧化,產生摩爾紋或眩暈效果,不適用于高精度場景。氧化后的網格電阻升高,屏蔽效能降低。
四、可靠性降低與壽命縮短
加速老化
高溫會縮短屏蔽層的使用壽命。例如,某存儲產品閃存芯片在高溫下老化速度加快,數據保存期限和可靠性下降。一般來說,設備壽命與溫度升高的平方成反比。工藝兼容性變差
高溫可能影響屏蔽層與其他材料的兼容性。例如,開料、鉆孔等工序需在溫度≤23℃、濕度≤65%環境下操作,防止材料吸濕或靜電吸附灰塵,否則會導致膠層老化、粘接不良。
五、典型案例與數據
電磁屏蔽膜案例
某品牌電磁屏蔽膜在30℃、80%RH環境下存儲3個月后,屏蔽效能下降20%,因導電層氧化導致電阻率升高。改用0℃~10℃、相對濕度≤65%的存儲條件后,屏蔽效能穩定在60dB@1GHz以上。海底電纜案例
海底電纜半導電屏蔽層在80℃時導熱系數達峰值0.83 W/(m·K),但超過80℃后顯著下降,同時交流電氣強度由25℃的104.5 kV/mm降低至90℃的90.8 kV/mm,影響絕緣性能。無線信號屏蔽器案例
某款無線信號屏蔽器設備芯片溫度在65℃時,平均無故障時間約為10萬小時;溫度升至115℃時,平均無故障時間僅3萬小時,因高溫導致材料特性破壞。


