[发明专利]一种通过高频超声提高粘弹性流体流动性的方法

说明书

技术领域

本发明属于电子封装技术领域，涉及一种通过高频超声提高粘弹性流体流动性的方法。

背景技术

芯片完成互连后都需要灌封高粘弹性的粘弹性流体，使得芯片电学互连通道与空气隔绝并被保护。在灌封过程中，由于粘弹性流体的粘弹性过大，使得粘弹性流体的流动性差且弹性较强，很难被挤出或者喷出，从而导致灌封困难。特别是采用喷射点胶技术进行灌封时，粘弹性流体的粘弹性过大将导致粘弹性流体在喷嘴积聚，不但会影响灌封质量的一致性，严重时甚至会造成喷嘴堵塞。

目前降低粘弹性流体粘弹性的办法主要有两种：掺入稀释剂或者加温。掺入稀释剂后对流体进行改性，可以明显地降低流体的粘弹性，但粘弹性流体的化学性质也发生不可恢复的变化，可能引入其他的可靠性问题，甚至很难达到高粘弹性流体隔绝空气和保护互连通道的效果。此外，新的稀释剂的研发涉及到材料、物理化学和力学等多学科的交叉，研发周期长、成本大。通过加温可以有效地降低粘弹性流体的粘弹性，但是高温的灌封流体会使得芯片产生不均匀变形和残余应力，从而影响芯片的可靠性。

综上所述，对于电子产品中高粘弹性粘弹性流体灌封的需求，目前尚无有效的解决方案。因此，有必要发明一种能够在不破坏流体性质的前提下、在灌封过程中降低流体的粘弹性、但其粘弹性能够在灌封后能够自动恢复的方法。

发明内容

本发明提供了一种通过高频超声提高粘弹性流体流动性的方法，其目的在于，在不破坏流体性质、不引入高温的前提下，在灌封过程中利用高频超声波降低流体的粘弹性，但流体的粘弹性能够在灌封后能够自动恢复。

一种通过高频超声提高粘弹性流体流动性的方法，利用由超声电源供电的超声变幅杆，在粘弹性流体中引入高频超声波产生大量气泡，并由超声变幅杆产生的剪切运动引爆气泡，从而将缠绕在一起的分子链打散，降低粘弹性流体的粘弹性，提高粘弹性流体的流动性。

所述超声变幅杆的工作频率为3000-200000Hz，功率为1-100W。

所述超声变幅杆在粘弹性流体中振动时间为1-60分钟。

所述超声变幅杆在粘弹性流体中振动时间为5-8分钟。

粘弹性流体中的粘弹性主要由流体中的长分子链聚合物所决定。在粘弹性流体中，长分子链聚合物并不是单独悬浮在溶剂中，而是相互缠绕。通过引入高频超声，通过超声变幅杆产生的高速剪切运动，将缠绕在一起的分子链打散，从而降低胶液的粘弹性。

有益效果

本发明提出的一种基于高频超声降低粘弹性流体粘弹性的方法，在电子封装技术领域，与传统的掺入稀释剂或者加温降低粘弹性流体粘弹性的方法相比，具有以下的特点和优势：

1、该方法降低流体的粘弹性是通过打散缠绕在一起的分子链但不会改变分子结构，因此不会改变流体的性质；分散的分子链随着布朗运动能够逐步重新恢复缠绕状态，因此能够恢复流体的高粘弹性。与掺入稀释剂彻底改变流体性质可能引入其他可靠性问题的方法相比，在保持流体稳定性方面具有明显的优势。

2、该方法基于由高频超声导致气泡破裂释放能量来降低流体的粘弹性，不需要高温，因此不会引入额外的热应力和变形。与加温降低流体粘弹性的方法相比，在保护材料本身与分配载体方面具有明显优势。

附图说明

图1为本发明所述方法的方案示意图；

图2为基于本发明所述方法所使用装置示意图；

图3为粘弹性流体处理前后粘弹性对比示意图；

图4为粘弹性流体处理前后拉曼红外光谱比较示意图；

图5为处理前后粘弹性流体喷射情况对比示意图，其中，(a)为未做处理，(b)为使用本发明所述方法进行处理；

图6为5天后粘弹性流体粘弹性逐步恢复示意图；

标号说明：1-三维运动平台，2-粘弹性流体，3-盛放流体的容器，4-超声变幅杆，5-固定超声变幅杆的夹具，6-连接变幅杆的导线，7-超声电源，8-喷嘴，9-基板。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。

一种通过高频超声提高粘弹性流体流动性的方法，利用由超声电源供电的超声变幅杆，在粘弹性流体中引入高频超声波产生大量气泡，并由超声变幅杆产生的剪切运动引爆气泡，从而将缠绕在一起的分子链打散，降低粘弹性流体的粘弹性，提高粘弹性流体的流动性。

所述超声变幅杆的工作频率为3000-200000Hz，功率为1-100W。

所述超声变幅杆在粘弹性流体中振动时间为1-60分钟。