[发明专利]一种基于石英晶体微天平检测塑封树脂吸水率的方法

权利要求书

1.一种基于石英晶体微天平检测塑封树脂吸水率的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)QCM芯片预处理后利用QCM装置测出QCM芯片的基频f₀；

(2)称取塑封树脂用有机溶剂溶解并稀释，移液枪移取溶液于QCM芯片上，用旋涂仪将QCM芯片上的树脂均匀涂覆在其表面，旋转过程中，有机溶剂会迅速挥发，塑封树脂留在QCM芯片表面，然后将树脂进行固化；

(3)将固化塑封树脂后的QCM芯片置于QCM湿度模块中，利用QCM装置测出固化塑封树脂后QCM芯片的频率，待频率达到平稳后，向QCM湿度模块中通入饱和氯化钾溶液，同时采集QCM信号变化，通过频率信号的变化量Δf来表征塑封树脂吸水后的质量变化。

2.根据权利要求1所述的一种基于石英晶体微天平检测塑封树脂吸水率的方法，其特征在于，步骤(1)所述QCM芯片预处理，具体为：将QCM芯片用去离子水和酒精清洗并用氮气吹干干燥。

3.根据权利要求1所述的一种基于石英晶体微天平检测塑封树脂吸水率的方法，其特征在于，步骤(2)所述塑封树脂包括环氧树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂、聚氨酯树脂、硅树脂。

4.根据权利要求1所述的一种基于石英晶体微天平检测塑封树脂吸水率的方法，其特征在于，步骤(2)所述有机溶剂包括三氯甲烷、丙酮、丁酮、环己酮、甲苯、二甲苯、正丁醇。

5.根据权利要求1所述的一种基于石英晶体微天平检测塑封树脂吸水率的方法，其特征在于，步骤(2)所述将树脂进行固化，具体为：根据不同塑封树脂的固化温度不同将涂覆有塑封树脂的QCM芯片置于真空干燥箱进行干燥。

6.根据权利要求1所述的一种基于石英晶体微天平检测塑封树脂吸水率的方法，其特征在于，步骤(3)所述采集QCM信号变化包括共振频率Δf的信号变化：从通入饱和氯化钾溶液时刻t₂此时QCM共振频率曲线开始发生变化到曲线变化稳定后的时刻t₄之间的共振频率的变化量Δf，以此来确定塑封树脂的吸水质量。

7.根据权利要求1所述的一种基于石英晶体微天平检测塑封树脂吸水率的方法，其特征在于，步骤(3)所述采集QCM信号变化包括能量耗散ΔD的信号变化：从通入饱和氯化钾溶液时刻t₂此时QCM共振频率曲线开始发生变化到曲线变化稳定后的时刻t₄之间的能量耗散的变化量ΔD，以此来确定树脂材料的刚性程度。

8.根据权利要求1所述的一种基于石英晶体微天平检测塑封树脂吸水率的方法，其特征在于，塑封树脂吸水后质量变化的计算公式为

其中，A_q是石英晶体的有效面积，μ_q是石英晶体的剪切模量，ρ_q是石英晶体的密度，f₀是未涂覆树脂的QCM芯片的基频，Δf是塑封树脂吸水后共振频率的变化量。

9.根据权利要求1所述的一种基于石英晶体微天平检测塑封树脂吸水率的方法，其特征在于，塑封树脂吸水率的计算公式为W＝Δm/M；

其中，Δm是塑封树脂吸水后质量变化，M是涂覆在QCM芯片上的树脂固化后的质量。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种基于石英晶体微天平检测塑封树脂吸水率的方法，其特征在于，塑封树脂在QCM湿度模块中的高湿环境是由饱和氯化钾溶液提供的，所通入的饱和氯化钾溶液的空气湿度为84.34％。