在恶劣太空环境下的暴露实验中验证我司电子材料的耐久性

电子材料为今后航天、信息通信等领域的技术革新做出贡献

松下机电株式会社(总公司:大阪府门真市、董事长兼总裁、CEO:坂本真治)参与 “太空输送项目~RETURN to EARTH~”[1](Space BD株式会社主导),在国际空间站(ISS)“希望”号的舱外实验平台[2]上实施了我司电子材料产品的太空暴露[3]实验。从2023年3月起,在太空停留约三个月后(太空暴露实验期:两个月),我司对从太空返回的材料进行了性能评估,在三个重要项目中(详见首次评估内容),未检出大的性能变化,由此确认了这些材料的质量可以耐受恶劣的太空环境。

在太空中会同时发生微小重力、高真空、太空辐射、从低温到高温的大幅温度变化等现象,环境极其恶劣,在地面难以进行再现实验。因此本次实验的目的是将我司开发的电子材料产品实际暴露在太空中以确认其影响。

本次评估结果证实了我司的电子材料具有高水平的质量和卓越的耐久性。下一步我司将继续进行详细的材料特性评估。

我司在多年积累的技术开发能力的基础上,运用通过此次宇宙暴露实验得到的信息,在追求“行业理想低传输损耗”电子材料技术进步的道路上更上一层楼。这不仅限于地面高速通信网络的技术创新,今后还将为太空开发及实现第六代移动通信系统(6G)所需的高空基站(HAPS[4])等环境要求苛刻的非地面网络设备的技术开发提供支持,从而不断为实现更美好的未来和富足的社会做出贡献。

我司实验样品在太空暴露实验中的设置场所


我司实验样品在太空暴露实验中的设置场所

太空暴露实验的样品

太空暴露实验前后的样品(左为实验前/右为实验后)和太空暴露实验的样品明细


【术语说明】
[1] 太空输送项目~RETURN to EARTH~
  本项目由Space BD株式会社主导。利用的是搭载在ISS“希望”号日本实验舱内中型暴露实验适配器(i-SEEP)上的小型简易暴露实验装置
  (与ExBAS/JAXA共同开发)。为对象品的选定、发射乃至地面回收提供着各种支持。
[2] 国际空间站(ISS)“希望”号日本实验舱的舱外实验平台
  是指位于距地面约400km高空的太空国际空间站内“希望”号日本实验舱舱外的太空暴露实验空间。可进行科学观测、地球观测、通信、
  理工学实验及科学实验等。
[3] 太空暴露
  是指暴露于微小重力、太空辐射、高真空等太空环境特有的空间中。在地面上难以同时再现这些环境。
[4] HAPS
  这是高空平台的缩写,全称为High-Altitude Platform Station。是指在飞行于高空约20km平流层的无人航空器上搭载LTE和5G等通信基站,
  向广域地区提供通信服务的系统的总称。
  它抵御灾害的能力强,可向包括高空在内的三维空间提供通信服务,因此可广泛覆盖山区和偏远海岛等通信网络未建成的场所或地区,
  有望为消除信息鸿沟助力。

评估的内容和今后的计划

首次评估内容(详细)

① 外观观察:色调变化、电子显微镜观察 所有样品均无变化
 实 例  MEGTRON6 R-5775(K)的外观照片色调无变化。
MEGTRON6 R-5775(K)的外观照片色调无变化

 实 例  MEGTRON6 R-5775(K)表面的电子显微镜图像(倍率3000倍)实验前后无变化。无裂纹和空隙等异常。 MEGTRON6 R-5775(K)表面的电子显微镜图像(倍率3000倍)实验前后无变化。无裂纹和空隙等异常

 

② 电气特性:相对介电常数(Dk)、损耗角正切(Df)所有样品均无变化
 实 例  MEGTRON6 R-5775(K)的电气特性
        平衡型盘式谐振器法、实验前后各两个样品的测定平均值
MEGTRON6 R-5775(K)的电气特性

 

③ 化学分析:FT-IR红外光谱 所有样品均无变化
 实 例  MEGTRON6 R-5775(K) FT-IR光谱(ATR法) 实验前后光谱一致、无变化。
MEGTRON6 R-5775(K) FT-IR红外光谱 所有样品均无变化

二次评估内容(今后的评估计划)

④ 热分析:玻璃化转变温度、热膨胀系数、分解温度
⑤ 断面观察:树脂/玻璃布界面附着、玻璃布劣化分析

太空暴露实验 经过和今后的计划(以下为日本时间)

2023年3月15日
  完成向ISS的发射(任务名称:SpaceX CRS-27)

2023年3月21日
  在ISS舱外实验平台上进行安装,开始太空暴露实验。暴露实验结束,回收至ISS舱内

2023年6月30日
  通过补给舱返回至地球(任务名称:SpaceX CRS-28)。在NASA、JAXA等相关机构进行检验

2023年8月25日
  实验样品返回至我司。开始评估太空暴露前后的材料特性变化

2023年度末
  计划二次评估(评估其他材料特性)


我司实验样品在太空暴露实验中的设置场所

我司实验样品在太空暴露实验中的设置场所

太空暴露实验 我司对象商品

低传输损耗多层基板材料 MEGTRON 系列

高频基板材料 XPEDION 系列

高耐热、低膨胀多层基板材料 HIPER-V

柔性基板材料 FELIOS 系列

半导体封装基板材料 LEXCM GX 系列

二次实装补强材料底部填充 LEXCM DF 系列




相关信息

[ 通用信息 ]

Electronic Materials Top Page

Notes before you use

[ 关于商品的问询 ]

PRODUCT INQUIRIES