U形互連-彈性基底組合結(jié)構(gòu)延展性分析
本文選題:屈曲 切入點(diǎn):柔性電子 出處:《現(xiàn)代制造工程》2017年04期
【摘要】:可延展柔性電子器件可共形貼合在復(fù)雜曲面的彈性物體表面,在生物集成電子、共形天線等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。島-橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提高了柔性電子器件的可拉伸能力,橋結(jié)構(gòu)通常設(shè)計(jì)成U形互連結(jié)構(gòu),通過有限元計(jì)算發(fā)現(xiàn),在拉伸過程中該結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)非常復(fù)雜的變形行為:橋結(jié)構(gòu)經(jīng)歷純彎、整體受拉,最后進(jìn)入塑性變形階段。橋結(jié)構(gòu)的線寬和結(jié)構(gòu)長跨比對結(jié)構(gòu)延展性影響顯著,計(jì)算結(jié)果表明:寬度減小可以提高結(jié)構(gòu)拉伸能力,但是寬度過小,結(jié)構(gòu)拉伸能力急劇降低;當(dāng)結(jié)構(gòu)寬度較大時(shí),結(jié)構(gòu)斷裂前局部出現(xiàn)平面外屈曲;而跨度增加普遍明顯地提高了結(jié)構(gòu)的拉伸能力,但會使結(jié)構(gòu)尺寸變大;長跨比小于1.4時(shí),U形互連結(jié)構(gòu)的延展性隨長跨比的增加而增大。通過U形互連結(jié)構(gòu)的變形機(jī)理研究可以優(yōu)化互連結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù),提高柔性電子器件的延展性。
[Abstract]:Extensible flexible electronic devices can be conformally bonded on the surfaces of elastic objects with complex surfaces. They are widely used in the fields of biointegration electronics conformal antennas and so on.The tensile capacity of flexible electronic devices is improved by the design of island-bridge structure. The bridge structure is usually designed as a U-shaped interconnection structure. The finite element calculation shows that the structure exhibits very complex deformation behavior during the tensile process: the bridge structure goes through pure bending.The whole is pulled and finally enters the plastic deformation stage.The line width and the ratio of length to span of the bridge structure have a significant effect on the ductility of the structure. The calculation results show that reducing the width can improve the tensile capacity of the structure, but if the width is too small, the tensile capacity of the structure decreases sharply, and when the width of the structure is larger,Local out-of-plane buckling occurs before fracture, and the tensile capacity of the structure is obviously increased with the increase of span, and the ductility of U-shaped interconnects increases with the increase of the long span ratio when the span ratio is less than 1.4.By studying the deformation mechanism of U-shaped interconnection structure, the structural parameters of the interconnect structure can be optimized and the ductility of flexible electronic devices can be improved.
【作者單位】: 華中科技大學(xué)數(shù)字制造裝備與技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室柔性電子研究中心;
【基金】:國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51322507,51175209) 中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目(2013YQ048,2013TS019)
【分類號】:TN60
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本文編號:1723957
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