MASTERBOND,EP37-3FLF,在電子紡織品包裝研究中的卓越表現
概述 電子紡織品（e-textile）技術將微電子嵌入織物中，催生了一類激動人心的新產品，這些產品可用于時尚、醫療、軍事等行業。研究中的應用實例包括可穿戴系統中的實時氣體檢測、可以融化屋頂冰雪的電子墊子以及測量心率、呼吸和體溫的生理監測服裝。為了確保這些智能紡織品盡可能保持傳統織物的外觀和手感，通常采用靈活的電子電路。實際使用中，可穿戴電子紡織品將會經歷運動、彎曲和洗滌帶來的劇烈沖擊，這些活動會對嵌入的電子電路施加剪切和彎曲力，可能威脅到其可靠性和性能。
電子紡織品包裝工程師面臨的挑戰是，在盡可能保持包裝薄且靈活的同時，最大化嵌入電路的可靠性。電子電路的靈活性取決于用于電路基材、組件和連接材料的材料以及這些材料的尺寸和配置。許多電子紡織電路使用膠粘劑將電子芯片附著在基材上或用作翻轉芯片組件中的應力減少填充物。用于電子紡織品的膠粘劑必須具備足夠的靈活性和粘合強度，以確保在彎曲和其他運動條件下的可靠性。
Master Bond EP37-3FLF Master Bond EP37-3FLF 是一種極其靈活的環氧樹脂化合物，能夠形成高強度的粘合，能夠承受物理沖擊和嚴酷的熱循環和沖擊，使其非常適合電子紡織品應用。由于其靈活性和比傳統環氧樹脂系統更低的放熱（聚合過程中釋放的熱量），EP37-3FLF 在固化過程中對敏感電子組件的壓力較小。減少固化過程中的壓力對于保護超薄、靈活電子包裝中的脆弱芯片和其他組件至關重要。
EP37-3FLF 與多種基材（包括金屬、復合材料、玻璃、陶瓷、橡膠和許多塑料）具有良好的粘合性。它提供了優越的電絕緣性能，出色的光透過率（特別是在350到2000納米范圍內），并且可以在從4K到250°F的溫度范圍內使用。EP37-3FLF 可以在室溫下固化2-3天，或在200°F下固化2-3小時。最佳性能通過在室溫下過夜固化后，再在200°F下固化1-2小時獲得。
Master Bond EP37-3FLF 被選為南安普頓大學進行的電子紡織品靈活電子包裝研究中測試的六種膠粘劑之一。
應用 南安普頓大學的研究旨在調查材料選擇和組件尺寸對正在開發的電子紡織品包裝方法的可靠性的影響。該包裝結構使用翻轉芯片技術將多個超薄芯片附著到靈活的塑料基材上。塑料條上的圖案化互連和粘合墊用于連接各個芯片，焊料用于建立芯片與互連之間的電連接，填充膠用于減少每個芯片的應力。最終形成的長而薄的電路可以用包裝和覆蓋纖維圍繞，以形成電子紡織品。
關鍵參數和要求 該研究中調查的可靠性關鍵指標包括柔性包裝中膠粘劑和基材層的剪切負荷和彎曲應力。為了實驗驗證研究小組用于優化柔性包裝的模擬技術，研究人員開發了一個簡化版本的包裝，包括使用膠粘劑將一個電子芯片安裝到塑料基材上。這個電子芯片封裝（EDOP）作為測試工具，用于評估包裝方法在各種材料、尺寸和配置下的可靠性。實驗結果可以與模擬結果進行比較，以確定模擬技術是否可以用于調整更復雜包裝的設計。
結果：剪切負荷和彎曲測試 在研究的第一部分，研究人員重點關注了EDOP包裝的膠粘劑層性能，測試了六種不同的膠粘劑，包括 Master Bond EP37-3FLF。他們對多個EDOP樣品進行了剪切負荷和三點彎曲實驗，每個樣品由一個Kapton基材、一個硅芯片和一種正在測試的膠粘劑組成。對每種膠粘劑測試了多個EDOP樣品，通過控制施膠量來改變每個樣品的膠粘劑厚度。
為了進行剪切負荷和三點彎曲測試，建立了實驗裝置。對于剪切負荷測試，施加的力通過測試裝置傳遞到硅芯片的一端（見圖1）。力量逐漸增加直到發生斷裂。對于彎曲測試，基材的兩端被夾住，施加的力傳遞到基材的下側（見圖2）。同樣，力量逐漸增加直到發生斷裂。對于每項測試，記錄了導致斷裂的力值，以及每種膠粘劑類型和厚度。
在剪切負荷和彎曲測試中，Master Bond EP37-3FLF 表現最佳。使用 EP37-3FLF 的 EDOP 樣品在整個厚度范圍內所需的外部力量顯著高于其他樣品的斷裂力量。對于 EP37-3FLF 樣品，最佳厚度——即需要最大外部力量來破壞樣品的厚度——為0.048-0.05毫米。
參考文獻
- Li, Menglong，Tudor, John，Torah, Russel，Beeby, Steven. “功能性電子紡織品的翻轉芯片柔性電子封裝方法的應力分析與優化”，《IEEE 組件、包裝與制造技術匯刊》，第8卷，第2期，2018年2月，第186-194頁。
http://ydzhly.com/masterbond/EP37-3FLF/
