【摘要】：柔性電子器件突破了電子產(chǎn)品只能保持固定形狀的局限,在可穿戴設(shè)備、生物、醫(yī)療、能源等領(lǐng)域的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),使其逐漸成為了人們關(guān)注的焦點(diǎn)和研究熱點(diǎn)。無機(jī)柔性電子系統(tǒng)中,島-橋結(jié)構(gòu)的可延展柔性互連導(dǎo)線承擔(dān)了柔性電子系統(tǒng)的主要形變,對(duì)于無機(jī)柔性電子系統(tǒng)可延展性和柔韌性的實(shí)現(xiàn)具有重要作用,可延展柔性互連導(dǎo)線延展性的實(shí)現(xiàn)及增強(qiáng)是目前對(duì)于互連結(jié)構(gòu)研究的主要內(nèi)容。在形變過程中,柔性導(dǎo)線形狀的變化導(dǎo)致其電學(xué)性能的變化,可能會(huì)引起電子系統(tǒng)信號(hào)完整性的問題。因此,對(duì)形變情況下可延展柔性互連導(dǎo)線的電學(xué)特性進(jìn)行分析具有重要的理論和實(shí)際意義。本文通過可延展柔性電子設(shè)計(jì)平臺(tái)進(jìn)行仿真,分析了無機(jī)柔性互連導(dǎo)線的電學(xué)特性,并建立了針對(duì)可延展柔性互連導(dǎo)線的解析模型。本文針對(duì)可延展柔性互連結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),通過仿真和解析模型對(duì)柔性導(dǎo)線的電學(xué)性能分析,為柔性電子的設(shè)計(jì)提供了一定理論參考,主要工作如下:(1)可延展柔性互連導(dǎo)線的寄生參數(shù)提取。建立可延展柔性互連導(dǎo)線仿真模型,對(duì)于不同形變情況下可延展柔性互連導(dǎo)線的寄生電阻、電感、電容等參數(shù)進(jìn)行提取,分析頻率升高引起的趨膚效應(yīng)和形變導(dǎo)致電磁場(chǎng)分布變化等因素對(duì)寄生參數(shù)的影響。分析了柔性導(dǎo)線間耦合電感、耦合電容與導(dǎo)線間距、形變方式和程度等因素的關(guān)系。(2)可延展柔性互連導(dǎo)線的頻域分析。對(duì)不同形變下可延展柔性導(dǎo)線的傳輸特性以及耦合柔性導(dǎo)線間的串?dāng)_情況進(jìn)行了頻域仿真。將通過等效電路得到的單根導(dǎo)線S參數(shù)結(jié)果與柔性電子設(shè)計(jì)平臺(tái)中的仿真結(jié)果對(duì)比,S_(11)參數(shù)誤差僅有3%,S_(21)參數(shù)誤差小于7%。單根導(dǎo)線S參數(shù)模型較為精確地描述了柔性導(dǎo)線的傳輸特性。(3)可延展柔性互連導(dǎo)線的時(shí)域分析。在時(shí)域下分析耦合可延展互連導(dǎo)線之間的串?dāng)_,根據(jù)拉伸形變下的等效電路建立串?dāng)_模型,與仿真結(jié)果相比,模型計(jì)算結(jié)果的誤差小于15%。單根導(dǎo)線階躍響應(yīng)延時(shí)模型能夠?qū)θ嵝詫?dǎo)線的延時(shí)性能進(jìn)行較為準(zhǔn)確的描述。分析了可延展柔性導(dǎo)線在驅(qū)動(dòng)-互連-負(fù)載結(jié)構(gòu)中的延時(shí)情況,并建立了階躍響應(yīng)延時(shí)模型,模型計(jì)算結(jié)果與仿真結(jié)果對(duì)比,誤差小于13%。拉伸形變串?dāng)_模型能夠反映導(dǎo)線間的串?dāng)_隨拉伸形變、導(dǎo)線間距、信號(hào)頻率的變化情況。討論耦合結(jié)構(gòu)導(dǎo)線間串?dāng)_對(duì)延時(shí)的影響,分析串?dāng)_引起的時(shí)序問題。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN402

【參考文獻(xiàn)】

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1 馮雪;陸炳衛(wèi);吳堅(jiān);林媛;宋吉舟;宋國鋒;黃永剛;;可延展柔性無機(jī)微納電子器件原理與研究進(jìn)展[J];物理學(xué)報(bào);2014年01期

2 李進(jìn)霞;張偉杰;張素香;;有限元法及應(yīng)用狀況[J];科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào);2012年31期

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1 李淼;邊界元法在波導(dǎo)本征值問題中的應(yīng)用研究[D];云南師范大學(xué);2009年

本文編號(hào)：2800760