【摘要】:液态金属可以作为自修复材料,在微电子保护方面发挥独特作用。基于微胶囊法自修复材料的原理,研究者提出一种将常温液态金属用于自修复电路的方法[5],可以使被破坏的电路在1 ms内修复。主要措施是将镓基常温液态金属包裹于微胶囊内嵌入电路板内,在电路被破坏后,裂缝使微胶囊破裂继而液态金属流出弥补裂缝,如图9.5所示。图9.4微胶囊修复法原理[4]图9.5液态金属微胶囊自修复电路原理[5]
液态金属可以作为自修复材料,在微电子保护方面发挥独特作用。经典意义上的自修复材料,是指受到损伤后一段时间能够自行修复的材料。微胶囊法是用于高分子材料最基础的一种修复方法[4],主要原理如图9.4所示。在高分子材料中嵌入很多微胶囊(~μm),微胶囊内含有高分子单体。当裂缝扩展至微胶囊时,胶囊受力破裂,单体流出填补缝隙,同时在催化剂作用下迅速发生交联反应使材料固化,在最短的时间内使材料恢复到未受损伤时的状态。
对于高集成化电路,由于热应力造成的电路失效比较常见,这种损伤很难通过一般方法修复。基于微胶囊法自修复材料的原理,研究者提出一种将常温液态金属用于自修复电路的方法[5],可以使被破坏的电路在1 ms内修复(约99%)。主要措施是将镓基常温液态金属包裹于微胶囊内(2~200 μm)嵌入电路板内,在电路被破坏后,裂缝使微胶囊破裂继而液态金属流出弥补裂缝,如图9.5所示。由于液态金属良好的导电性,电路可以迅速被修复。这种简单而高效的修复电路的方法,可用于各种复杂的集成化小型电路,使其能够克服繁复的装配过程中可能产生的电路失效,从而提高电路的可靠性和持久性。
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图9.4 微胶囊修复法原理[4]
图9.5 液态金属微胶囊自修复电路原理[5]
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