为理解决标准电子模块在高湿、高热、高盐雾海洋环境下抗堕落、电磁屏蔽性能不低落与抗堕落抵牾等问题，降落导电密封橡胶圈堕落失落效风险，本文对标准电子模块的设计与制备方法进行研究。通过构造设计、材质选择、表面处理、制备工艺流程设计等，成功试制了耐海洋环境堕落和知足电磁屏蔽性能哀求的标准电子模块，通过环境适应性试验验证表明其设计合理性、制备的可行性和质量的可靠性，为耐海洋环境哀求的标准电子模块设计与制备供应了成功的技能和实例参考。
近年来，随着武器装备和电子技能的发展，模块综合化的电子装备越来越广泛地运用在各种军事平台上，个中舰载设备的环境适应性哀求很高，基于传统的构造设计形式及制备工艺技能无法知足型号的环境适应性哀求，在型号的环境适应性摸底试验以及其它类似型号的鉴定试验结果中也暴露出基于传统设计与制备方法的装备环境适应能力不敷的问题，问题涉及基材堕落、导电橡胶条堕落导致电磁屏蔽效能降落乃至失落效、防护层失落效，不能按GJB 150A.11A-2009 《军用装备实验室环境试验方法第11部分:盐雾试验》的哀求通过192h的中性盐雾试验或96h的酸性盐雾试验。目前常用外表面涂料涂覆实现电子设备防堕落设计以知足产品耐海洋环境适应性哀求。但涂料涂覆利用过程中易被划伤和局部毁坏导致基材或功能性镀层袒露使其防护效能低落等问题；因此，必须开展可靠性更高、适用海洋环境的抗堕落标准电子模块的设计与制备方法。
1 材料选型设计
材料选择方面，为提高标准电子模块的耐蚀性，屏蔽壳体、盖板等构造件均采取防锈铝5A06，铭牌采取铝合金1060，锁紧起拔机构和标准螺纹紧固件均采取不锈钢316，印制板采取玻璃纤维环氧树脂覆铜板FR-4。
2 标准电子模块构造设计
为理解决标准电子模块在高湿、高热、高盐雾海洋环境下抗堕落、电磁屏蔽性能不低落与抗堕落抵牾等问题，降落导电密封橡胶圈堕落失落效风险，本研究供应一种方法简便，能够提高抗堕落能力、坚持电磁屏蔽效能和长期事情可靠性高的标准电子模块制备制造加工方法，以办理现有技能问题的不敷。
构造形状设计方面，结合航空综合化电子设备特点，各个承制单位按照标准电子模块统一封装哀求采取LRM模块构造设计形式，局部采取防积水构造设计形式。模块通过双峰密封条实现整体密封，隔绝外部环境，利用双峰密封条既能隔绝外部海洋堕落大气环境对内部电子线路、器件等的侵蚀，又能将屏蔽盒体与盖板联成密闭完全的金属屏蔽腔体，担保内部电子组件不受外界电磁滋扰和对外产生电磁滋扰，知足模块的电磁兼容性哀求。
图1 标准电子模块耐海洋环境堕落的构造设计形式
3 制备方法
标准电子模块的制备工艺流程见图2。
图2 标准电子模块的制备工艺流程
标准电子模块的详细制备工艺流程如下：
1) 首先对作为标准电子模块的主体构造件屏蔽壳体进行数控铣削成型或一体化精密铸造成型，特殊须要担保镶嵌双峰密封条的屏蔽槽加工精度；
2) 然后依据铭牌设计哀求采取铝合金1060化学堕落成型，底色为玄色，字符为白色，完成往后字符面喷涂三防清漆；
3) 对屏蔽壳体和盖板等紧张构造件进行彩虹色导电氧化处理，再利用表面处理保护工艺装备和保护剂对屏蔽盒体和盖板进行局部保护，保护完成后进行局部微弧氧化处理。
4) 对完成贴片的印制电路板进行三防漆涂覆，将三防合格后的印制电路板机器装置在屏蔽壳体内部，接着依据电路接线图完成电装接线，对焊点进行三防漆涂覆。
5) 在电性能测试合格后将双峰密封条安装在屏蔽壳体或盖板的密封槽内，标准螺纹紧固件采取湿装置把盖板装置上，标准电子模块完成制备。
4 试验和运用验证
4.1 试验验证
2018年9月，对根据本设计方案制备的模块进行了环境试验，按照GJB 150A.11A-2009 《军用装备实验室环境试验方法第11部分:盐雾试验》哀求完成了192h的酸性盐雾试验，试验后样品外不雅观检讨无非常，解释模块通过了GJB 150A.11A盐雾试验。试验模块和报告结论如图3所示。
图3 试验模块和报告结论
4.2 运用验证
在通过环境试验验证后，根据本设计方案制备的模块已运用于某型海军直升机、某型侦察机等机载平台，经由近两年来的实际利用，模块未涌现堕落或电磁屏蔽干系的问题，解释目前本设计制备方法可行可靠。
5 紧张技能点
5.1 材料选择
为提高标准电子模块的耐候性可靠性，密封采取外圈硅橡胶材质内圈导电橡胶的一体化双峰密封条。个中，外圈硅橡胶部分阻挡堕落介质浸入设备内部，内圈导电橡胶部分与构造屏蔽金属壳体组成一个有效电磁屏蔽体，达到电磁屏蔽哀求；模块加工组装性能良好，防护能力较强。
5.2 表面处理加工
表面处理加工方面，所有表面均导电氧化处理形成导电氧化膜，再通过保护工装对产品零部件进行微弧氧化前处理保护，能够担保微弧氧化处理过程中不会产生移动。装夹保护好后在双极性微弧氧化电解液池中进行微弧氧化处理，在产品局部形成抗堕落性良好的微弧氧化膜层，达到耐海洋环境利用哀求；末了将表面处理好的产品依据外不雅观装饰要素涂覆相应颜色的氟聚氨酯磁漆完成表面涂覆。
6 技能上风
6.1 可靠性上风
基于标准电子模块的抗堕落模块，材质为防锈铝和双峰密封条（硅橡胶+导电橡胶），两者材质性能非常稳定，两者间电位差小，基本无电偶堕落风险，具有长期事情可靠性；构造形式上采取双峰密封条实现模块密封设计，既能防止堕落介质进入模块对内部电子电路造成堕落影响失落效，又能形成内部电子电路接地回路，知足标准电子模块电磁屏蔽哀求，大大提升了模块的耐海洋环境适应能力和不降落产品电磁屏蔽效能，因此采取该种设计实现的标准电子模块具有卓越的长期事情可靠性。
6.2 防护综合性上风
标准电子模块由屏蔽盒体和屏蔽盖板通过双峰密封条（外圈硅橡胶条）形成一个防堕落密封闭环回路，隔绝堕落介质与模块内部电子电路及功能器件打仗，大幅提高了标准电子模块的耐堕落能力。同时，以双峰密封条安装槽为界，安装槽以外所有表面均采取耐堕落性能良好的微弧氧化处理，最后进行耐海洋环境装饰性涂料涂覆以知足产品外不雅观颜色哀求。通过微弧氧化+耐海洋环境涂料涂覆双重防护方法下，办理了产品利用过程中易导致装饰性涂料局部损伤后其耐蚀性不敷的问题，大大提高了其耐蚀性。
6.3 本钱上风
标准电子模块采取成熟度很高的设计和加工实现方法，精度设计合理且经济，制备工艺流程不繁芜，加工装置无需繁琐的前处理和后处理，难度不大，可自动化妆配，大批量制造本钱不高，适宜于大批量生产。
6.4 适用范围上风
传统的LRM模块常日是通过喷涂装饰性耐堕落涂料进行外表面防腐，其环境适用范围有限，常日实行一次任务后就须要检讨外部装饰耐蚀性涂层是否被毁坏，及时修补避免涌现堕落；传统的LRM模块很少进行密封设计，纵然密封设计也只考虑采取传统橡胶密封条或导电橡胶条进行单一功能，不能兼顾耐堕落和电磁屏蔽的功能哀求，如需实现耐堕落性能和电磁屏蔽效能哀求就须要开展更繁芜的构造设计；耐海洋环境抗堕落标准电子模块可以随装备平台（如舰船、飞机、卫星、地面站等）检修保养哀求一起进行维修保养，肃清了每次任务实行前的检修保养，缩短了任务实行准备韶光，同时以双峰密封条为界面的内部密封区域通过彩虹色导电氧化与屏蔽腔体形成导电回路实现电磁屏蔽，外部区域通过局部微弧氧化+耐堕落性涂料涂覆与模块腔体形成堕落防护完全回路实现抗堕落功能哀求。
7 结 论
本文对耐海洋环境的标准电子模块防护设计进行了研究，通过构造设计、材料及表面处理办法选择、制备工艺流程设计，成功制备了耐海洋环境的标准电子模块，经盐雾（pH值=3.5±0.5）试验验证知足耐海洋环境适应性哀求，取得了较为空想的利用效果。相较于传统的LRM模块，耐海洋环境的标准电子模块在可靠性、本钱、防护综合性（耐堕落性+电磁屏蔽效能）、适用环境等方面均有明显上风。
引用本文：胡国高.标准电子模块耐堕落设计与制备方法研究[J].环境技能，2021，233(05):35-38.
专家简介：胡国高（1977-），研究员级高等工程师，紧张研究方向：航空通信领域军用电子装备工艺总体设计。
