赵为刚
- 作品数：7 被引量：3H指数：1
- 供职机构：太原科技大学材料科学与工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金年山西省研究生优秀创新项目山西省自然科学基金更多>>
- 相关领域：金属学及工艺电子电信化学工程理学更多>>
- PEO基聚合物固体电解质的键合性能
- 2014年
- 为了促进微机电系统封装技术的发展,设计了应用聚氧化乙烯(polyethylene oxide,PEO)作为主体材料,通过掺杂不同的锂盐获得聚合物固体电解质用于阳极键合进行封装.阳极键合对材料的要求主要是具有离子导电性,因此采用X射线小角衍射(small-angle X-ray scattering,SAXS)和傅里叶红外光谱(Fouriex transform infrared radiation spectroscopy,FTIR)对设计的高分子固体电解质的导电机理进行分析.研究结果表明:LiClO4的离解能更小;锂离子的迁移数更多;随着其质量分数的增加,电导率更高;通过键合结果发现,PEO-LiClO4和金属铝键合界面过渡层的产生是两者得以焊合的关键.
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- 关键词：微机电系统阳极键合离子导电
- 基于静电键合的聚醚型聚氨酯基固体电解质柔性封装材料被引量：1
- 2019年
- 随着小型功能化移动电子装置的高速发展,制备一种柔性、长寿命的高稳定器件替代传统的刚性电子器件的重要性愈加凸显。静电键合是一种先进的材料连接技术,其连接强度高、密封性好、键合温度低、可以实现异种材料连接等特点在柔性器件的封装中展现出巨大的潜能。传统的聚合物固体电解质室温离子电导率低、机械性能差,无法很好的用于静电键合工艺,同时也制约了静电键合在柔性器件制备与封装中的应用。聚氨酯独特的微相分离结构赋予了其良好的物理化学性能,多样化的载流子通道、可调节的柔性链段以及拥有大量可解离锂盐的极性基团等特点使其成为理想固体电解质基体材料成为可能。从4个方面综述了聚氨酯基体材料进行分子结构设计和制备工艺优化的方法,旨在提高其室温离子电导率和机械性能,适合于静电技术的柔性器件封装。
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- 关键词：聚氨酯封装固体电解质
- 超声辅助对PEO-LiClO_(4)与Al阳极键合质量的影响
- 2021年
- 聚氧化乙烯-高氯酸锂(PEO-LiClO_(4))与Al的阳极键合工艺中,因键合温度较高,容易引起两者热膨胀系数不匹配、产生残余应力问题。针对这些问题,利用自主搭建的超声辅助阳极键合系统进行工艺实验,通过设计阳极键合与超声辅助键合的对比实验,进而分析键合电流和键合强度的变化趋势,从而验证超声辅助阳极键合工艺的可行性。研究结果表明:在键合电压700 V时,增加60μm超声振幅的键合峰值电流可达8.2 mA,相较于未加超声辅助时的峰值电流4.8 mA有明显提升。加超声辅助的过渡层较未加超声辅助的过渡层更厚,界面处发生电化学反应,过渡层出现新的官能团。增加超声辅助后的键合强度由4.0 MPa增强至5.9 MPa,键合强度明显提高。
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- 关键词：阳极键合超声辅助键合强度
- PEO-LiClO_4与铝阳极键合界面结构及力学性能
- 2014年
- 利用自制的阳极键合炉实现了PEO-LiClO4与铝的阳极键合,并且采用扫描电子显微镜(SEM)对键合界面进行了观察。结果表明,键合后铝/高分子固体电解质界面处生成了一层厚度约5μm的过渡层,分析认为该过渡层是两者得以焊合的关键。由实验得到的电流-时间的变化过程可以看出,键合区域中的导电离子是由瞬时高密度迁移转向低密度稳态迁移的。利用非线性有限元分析软件MSC.Marc研究了阳极键合件从90℃冷却到室温的残余应力和变形,并且建立了接头应力分析模型,探讨了界面应力场的分布规律,为提高键合质量提供了理论依据。对比翘曲变形前后的形状可知,试件从高温冷却后,上表面中心会向下收缩,边缘的翘曲下降,最大的翘曲发生在试件对角棱线处。模拟分析显示过渡层上等效应力是最大的,因此该层成为阳极键合接头中的薄弱部位。因此,对残余应力和变形进行分析并在此基础上提出缓解的措施是提高阳极键合性能的一个有效途径。
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- 关键词：阳极键合
- 玻璃与铝在不同层数结构下的阳极键合界面应力特征分析
- 2014年
- 采用共阳极接法对不同层数的玻璃与铝实现阳极键合,通过XRD分析结果显示,键合界面过渡层主要是3Al2O3·2SiO2,并运用MARC有限元软件对不同层数的键合结构进行模拟,通过对键合后产生的残余应力进行比较分析,结果表明:由于多层结构的对称性,最大残余应力发生在中心处的过渡层,研究结果为MEMS器件在多层封装结构设计中提供理论依据。
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- 关键词：阳极键合残余应力有限元分析
- 阳极键合用高分子固体电解质的性能研究被引量：2
- 2015年
- 根据微机电系统(MEMS)封装中常用的阳极键合技术的特点,采用机械合金化法制备了高分子固体电解质,用作新的阳极键合材料。采用傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和同步辐射小角X射线技术(SAXS)等手段研究了锂盐加入量对络合成的阳极键合用聚氧乙烯(PEO)LiX的导电性能的影响,进而探讨了高分子固体电解质作为新型封装材料在阳极键合应用中的可行性。结果表明:相对于LiPF6,络合LiClO4更容易增加锂离子的迁移数,能更有效地阻碍高分子固体电解质的结晶,使得无定形区的含量增加;对于制备出的阳极键合用PEO-LiClO4高分子固体电解质材料,随着锂盐含量的增加,PEO与锂盐之间的络合结构变得更松弛,该络合体系的有序性变差,无序度增大,这种结构在静电场作用下更容易破坏,因而电导率更高,键合质量良好。
- 阴旭刘翠荣赵为刚
- 关键词：封装聚氧乙烯阳极键合固体电解质
- 阳极键合中离子导电聚合物的开发
- 2015年
- 为了促进阳极键合技术在微机电系统封装环节的使用,开发一种离子导电聚合物代替原有的封装键合材料。设计利用聚氧化乙烯(PEO)作为基体,碱金属锂盐(LiClO4、LiPF6、LiBF4)作为电解质材料,利用高能球磨法对材料混粉进行研磨,使之充分络合,并分析其在不同制备参数下材料导电性的变化。最终利用m(PEO)∶m(LiClO4)为10∶1,在球磨转速为250r/min、球磨时间为8h、球料比为7∶1时,所得材料导电性最佳。将所制备PEO-LiClO4与铝箔进行阳极键合,在键合参数为:预热100℃、预设电压800V、键合时间10min的条件下,键合质量良好,有过度层产生,这也是能键合成功的关键。说明所制备离子导电聚合物PEO-LiClO4满足阳极键合要求。
- 赵为刚阴旭刘翠荣杜超
- 关键词：MEMS封装阳极键合球磨
