對于任何準(zhǔn)備在高真空環(huán)境中使用的電子設(shè)備來說，材料中的氣體釋放是一個值得研究的問題。這里說的“除氣”是指：釋放固體材料（如高頻電路板材料）內(nèi)部殘留的氣體。隨著航空航天（天基領(lǐng)域）、5G應(yīng)用、醫(yī)療系統(tǒng)等行業(yè)的迅猛發(fā)展，越來越多的領(lǐng)域開始重視材料的除氣特性，并針對該指標(biāo)提出了特別要求。在天基設(shè)備中，材料中釋放出的氣體會凝結(jié)在相機鏡頭等設(shè)備上，使它們無法工作。醫(yī)院和醫(yī)療機構(gòu)也必須排除可能釋氣的材料，以確保無菌環(huán)境。

在絕對空真空條件下，材料的除氣（也被稱為“放氣”）會導(dǎo)致空間探測器中“電荷耦合器件”（CCD）傳感器的性能下降。因此，促使美國宇航局（NASA）制定了嚴(yán)格的程序，在材料應(yīng)用于真空之前對其進行除氣方面的評估。例如，美國宇航局的測試程序SP-R-0022A被用來測試線路板層壓板等復(fù)合材料。著名的材料標(biāo)準(zhǔn)組織“ASTM International”已發(fā)布若干相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（例如ASTM E595-07）來測量材料的某些關(guān)鍵參數(shù)，例如：總質(zhì)量損失（TML）、收集的揮發(fā)性可冷凝材料（CVCM），以便評估在真空環(huán)境中不同材料因除氣而產(chǎn)生的各種性能上的變化。美國宇航局(NASA)的戈達德太空飛行中心(GSFC)長期以來支持一項政策，即選擇最低“除氣率”的材料作為航天器和航天應(yīng)用的首選材料。按照ASTM E595-07標(biāo)準(zhǔn)進行測試，該標(biāo)準(zhǔn)概述了一種測試方法，用于評估在+125°C的真空條件下24小時內(nèi)試件的質(zhì)量變化。NASA可接受的TML的目標(biāo)數(shù)量小于1％，CVCM的目標(biāo)數(shù)量小于0.1％。

這些測試中使用“真空”一詞有些主觀。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，測試不一定在絕對真空的水平下進行，真空度的典型值通常為10-12 Pa（10-14 Torr）。實際上，ASTM使用的標(biāo)準(zhǔn)僅規(guī)定在+125°C下進行24小時的TML和CVCM測試的真空度應(yīng)小于7 x 10-3 Pa (5 x 10-5 Torr)。測試通常會選擇比典型工作溫度至少高出+30°C的高溫，以便加速實現(xiàn)材料的使用壽命。

根據(jù)測試標(biāo)準(zhǔn)，在經(jīng)過24小時的真空/高溫測試后，應(yīng)在+23°C和50％的相對濕度下再次對樣品進行稱重，以最大程度地減少水蒸氣對測量精度的影響。在24小時加熱期間，將標(biāo)本放置在玻璃器皿中，并且必須在打開玻璃瓶后2分鐘內(nèi)進行稱重，以最大程度減少暴露于不受控制的濕度環(huán)境中水蒸氣的吸收損失。在對TML和CVCM進行測量之后，可以對回收的水蒸氣（WVR）進行附加測試。試驗可以在材料處于“原始”狀態(tài)或經(jīng)過固化后的狀態(tài)進行測試。

低水平的“除氣率”通常與高質(zhì)量的材料以及良好控制的制造工藝有關(guān)。例如，羅杰斯公司（Rogers Corporation）的多種線路板材料已經(jīng)按照美國宇航局的測試程序SP-R-0022A對TML、CVCM和WVR進行了測試，并證明這些系列材料非常適合航天器應(yīng)用。這些材料包括基于PTFE樹脂和無機填料（如玻璃或陶瓷填料等）的RT /duroid®復(fù)合材料，以及TMM®系列溫度穩(wěn)定的碳?xì)漕悘?fù)合材料。按照SP-R-0022A規(guī)定方法測試之前，先將樣品蝕刻成無銅箔狀態(tài)，并在+125℃的真空下加熱24小時。樣品大小為100至300 毫克，放置在銅制外殼中。將每個機箱的出口端口加熱到+125°C，同時將鍍鉻的集電極保持在+25°C，與出口之間的距離保持在12.7 mm。

對于這些測試，在所有情況下，RT/duroid和TMM線路板材料的TML和CVCM的測試數(shù)據(jù)都令人印象深刻，NASA的最大推薦值分別為1.0％和0.1％，對于RT/duroid 5880這款層壓材料，采用PTFE樹脂，玻璃纖維填料，相對介電常數(shù)為2.20，其TML和CVCM值分別為0.03%和0.00%。RT/duroid6002層壓板的TML和CVCM值分別為0.02%和0.01%，該層壓板也基于PTFE樹脂體系，但玻璃微纖維和陶瓷填料的濃度較低，相對介電常數(shù)為2.94。

對于所有被測的RT/duroid和TMM材料，TML值遠低于0.1%，CVCM值等于或接近于零。TMM層壓板是高度交聯(lián)的熱固性碳?xì)浠衔锊牧希哂蠺ML和CVCM值較低的特點。TMM 3層壓板的相對介電常數(shù)為3.27，TML為0.04%，CVCM為0.00%。具有較高的9.20介電常數(shù)的TMM 10層壓板，在保持0.00%的CVCM的前提下，TML的值為0.06%。在所有被測試的材料中，TML的最大值是3001半固化片，這是一種相對介電常數(shù)為2.28的熱塑性氯氟共聚物，設(shè)計用于粘合多個基于PTFE的電路板以形成多層電路。盡管如此，它的TML測試值也僅為0.13%，遠低于美國宇航局1.0%的上限，而CVCM僅為0.01%，相當(dāng)于美國宇航局建議的最大值的十分之一。

雖然材料除氣并不是所有電路設(shè)計工程師都關(guān)心的實質(zhì)性問題，但是材料除氣對于那些從事人造衛(wèi)星和其它航天電子產(chǎn)品的人來說，并不是一件容易的事。對于線路板材料，最謹(jǐn)慎的辦法還是盡可能選擇TML，CVCM和WVR值最低的材料。