热处理对PMMA@PCM纳米胶囊相变特性的影响及机理

采用界面聚合法制备了以石蜡为芯材、聚甲基丙烯酸甲酯为壳层的纳米胶囊相变材料。胶囊的直径为100~400nm,相变焓可达29J/g,封装比率约为35%。采用差示热扫描量热仪(DSC)对PMMA@PCM经40℃、60℃及100℃热处理后相变特性的变化进行了探讨。结果显示,随着热处理时间的延长,相变温度均有所升高。凝固温度的升高是由于胶囊表面形成了一定量的相变晶种,而熔化温度的升高则是由于纳米胶囊体积的增加而引起的热传导率降低。这一研究结果将有助于分析纳米胶囊相变过程的微结构变化理论。     

可印刷柔性应变传感器的制作及其对 人体运动行为监测研究

该文主要研究了导电浆料 PS@Ag/PDMS 的流变特性与印刷性,以聚苯乙烯微球表面镀 银(PS@Ag)的核壳结构粒子为导电填料,与聚二甲基硅氧烷(PDMS)预聚物及其固化剂复合配制 PS@Ag/PDMS 导电浆料,采用丝网印刷技术与旋涂工艺制备得到 PDMS-PS@Ag/PDMS-PDMS 三明治结构柔性应变传感器。柔性应变传感器在人体运动行为中的实时监测结果显示,该传感器在手肘关节与膝盖关节的弯曲——伸展循环运动中的相对电阻变化率分别高达约 0.75 0.50,展现出较高的可拉伸柔性、灵敏度及一致性,在人体运动行为监测中具有广阔的应用前景。     

倒装芯片封装技术概论

高密度电子封装正朝着小型化、高I/O密度、更好的散热性和高的可靠性方向发展,传统引线键合技术已经无法满足要求。先进的倒装芯片封装技术由于具有较高的单位面积内I/O数量、短的信号路径、高的散热性、良好的电学和热力学性能,在电子封装中被广泛关注。底部填充胶被填充在芯片与基板之间的间隙,来降低芯片与基板热膨胀系数不匹配产生的应力,提高封装的稳定性。然而,流动底部填充胶依赖于胶的毛细作用进行填充,存在很多缺点。为了克服这些缺点,出现了非流动底部填充胶,以改善倒装芯片底部填充工艺。文章回顾了倒装芯片封装技术的发展,阐述了流动和非流动底部填充胶的施胶方式和性质。     

环境老化对底部填充胶性能的影响

焊球可靠性是电子封装过程中重点关注的问题之一,底部填充胶被引入电子封装领域用来匹 配基板和芯片之间的热膨胀系数,从而保护焊球,提高焊球的可靠性,但是底部填充胶的引入也会出 现老化过程中一些由材料本体变化造成的可靠性问题。该文主要研究了几种老化处理对底部填充胶热 机械性能和黏接性能的影响。对于胶水的热机械性能,经过水热老化处理和高温存储老化处理后的变 化最为明显。对于胶水的黏接性能,老化处理在有机基底和无机基底表现出的影响并不相同。其中, 对无机基底影响较为明显的是高温存储,而对有机基底影响较为明显的是水热老化处理。     

基于聚吡咯修饰的碳泡沫可压缩电极材料

在该研究中,通过高温碳化和原位聚合法制备了基于市售三聚氰胺泡沫和吡咯单体的聚吡咯/ 碳化三聚氰胺泡沫(Polypyrrole/Carbonized Melamine Foam,PPy/CMF)的可压缩超级电容器电极材料。 通过三电极体系在 1 mol/L 高氯酸钠电解液中研究了可压缩 PPy/CMF 电极材料的电化学性质。结果显 示,可压缩电极材料的体积电容在 2 mA/cm3 时可达到 3 168 mF/cm3,1 000 次充放电循环后可保持原 始电容的 86.88％。此外,该材料的循环伏安曲线和恒流充放电曲线在不同压缩下无显著变化,表明 PPy/CMF 是具有高压缩稳定性的可压缩电极,适合于超级电容器。以上结果表明,PPy/CMF 可作为可 压缩超级电容器的潜在电极材料。     

纸纤维基柔性还原氧化石墨烯、聚苯胺超级电容器复合电极材料的制备与性能研究

文章研究了一种石墨烯复合电极材料制备方法,以低成本的纸纤维材料为柔性基板,结合双电层电容碳材料氧化石墨烯和赝电容导电聚合物聚苯胺的互补优势,通过超声分散和真空抽滤的方法,实现了纸纤维基-聚苯胺-还原氧化石墨烯复合电极材料的制备。采用场发射扫描电子显微镜、Zahner电化学工作站对电极材料的循环伏安曲线、充放电性能进行测试分析。结果表明,柔性电极材料在100次弯曲测试后,没有发生明显分层和活性物质剥落现象,在电流密度为1 A/g时比电容为458 F/g,10 A/g电流密度下比电容为250 F/g,经过1000次充放电循环后,比电容仍能保持80%左右。这种高性能低成本的柔性复合电极材料在可穿戴式电子设备领域具有广阔的应用前景。     

溶胶- 凝胶法制备二氧化硅微球研究进展概述

由于二氧化硅热膨胀系数低,同时具有高耐热、高耐湿、低介电等优越性能,填充到环氧树脂中能有效降低环氧树脂的热膨胀系数、吸水率、收缩率和内部应力。因此二氧化硅在电子封装领域具有广泛的应用。文章综述了近些年来利用溶胶-凝胶过程制备二氧化硅微球的方法及制备过程中的影响因素,以及二氧化硅与环氧树脂的复合问题,并指出了二氧化硅在电子封装应用领域中所存在的问题及发展方向。     

基于纳米铜烧结互连键合技术的研究进展

第三代半导体与功率器件的快速发展对封装互连技术提出了新的需求,纳米铜、银烧结互连技术因其优异的导电、导热、高温服役特性,成为近年来第三代半导体封装进一步突破的关键技术。 其中,纳米铜相较于纳米银烧结具有明显的成本优势和更优异的抗电迁移性能,然而小尺寸铜纳米颗粒的制备、收集与抗氧化性都难以保证,影响了其低温烧结性能与存储、使用的可靠性。该文回顾了近年来面向第三代半导体与功率器件封装的纳米铜烧结技术的最新研究成果,分析了尺度效应、铜氧化物对烧结温度及扩散的影响,总结了键合表面纳米化修饰、铜纳米焊料的制备与烧结键合、铜纳米焊料氧化物自还原等多项技术的优势与特点,展望了烧结铜技术进一步面向产业化应用的研究方向。     

镍填充聚偏氟乙烯复合材料的制备及性能研究

利用液相化学还原法制备了Ni微纳米颗粒,通过研磨和热压工艺制备了镍填充聚偏氟乙烯(PVDF)复合材料.研究了Ni/PVDF复合材料在107～ 109Hz频率范围内的介电性能和20℃～200℃范围内冷却过程中的热学性能.结果表明:在107Hz测试频率下,其渗流域值fc=0.275,渗流效应明显.在相同测试频率下,复合材料介电常数和介电损耗均随着Ni颗粒体积分数的增大而增大;在Ni颗粒含量不超过23.1vol％时,在同一体积分数下,介电常数和介电损耗均随着测试频率的增加而减小.Ni颗粒含量为27.1vol％时,在测试频率小于3.5×108Hz时,复合材料介电常数和介电损耗随着测试频率的增加而减小;大于3.5×108Hz时,其介电损耗随着测试频率的增加而逐渐增大,介电常数显著下降.随着Ni颗粒体积分数的增大,复合材料的结晶峰温度升高,结晶焓和结晶度减小.     

无机颗粒填充聚合物复合材料的介电性能研究

随着埋入式电容器的发展,具有高介电性能聚合物基复合材料的研究显得尤为重要。目前,高介电聚合物基复合材料主要有两种,铁电陶瓷/聚合物复合材料和导电颗粒/聚合物复合材料。综述了这两种复合材料的特点和最新研究进展,概述了可以增强聚合物基复合材料介电性能的方法。首先针对铁电陶瓷/聚合物复合材料介电常数难以提高的缺点,指出通过高介电聚合物基体的选择、陶瓷填料含量与尺寸形貌的控制,可以有效地提高这类材料的介电常数;同时介绍了这类复合材料不同界面结构和稳固界面的重要性,重点阐述了形成化学键连接的"分子桥"结构的方法;然后针对导电颗粒/聚合物复合材料渗流阈值难以控制和介电损耗高的问题,探讨了影响渗流阈值的因素和减小介电损耗的方法;最后基于本课题组在功能性纳米填料、高介电聚合物复合材料的基础研究及应用探索方面的工作积累,对高介电聚合物基复合材料的未来发展方向做出展望。