隨著數(shù)字化、智能化時代的到來,人機交互正成為電子、機械、醫(yī)療等領域的重大挑戰(zhàn)。為適應人們對下一代電子產(chǎn)品便攜性、柔順性、人體適用性等方面的進一步需求,柔性及可延展電子電路技術正成為產(chǎn)業(yè)界和學界的關注焦點之一。伴隨著可延展電子領域的快速發(fā)展,多種加工工藝與材料被用于可延展電子器件的制作。由于直接封裝（用聚二甲基硅氧烷封裝蜿蜒蛇形的金屬電極）的工藝具有操作便捷及低成本等優(yōu)點而被廣泛應用。然而,采用這種工藝封裝的金屬電極會由于硅膠聚合物包裹導致應力集中因而耐久性較差。本文提出一種通道封裝的新工藝用以減小拉伸時金屬電極所受的應力從而大幅度提升可延展電子器件的拉伸率與耐久性。該工藝首先形成聚乙烯醇薄膜/金屬電極/聚乙烯醇薄膜的三明治結(jié)構(gòu),再利用硅膠聚合物對該結(jié)構(gòu)進行封裝,最后溶解包裹金屬電極的聚乙烯醇固體以形成一個包裹著金屬電極的微通道。由于微通道的存在,金屬電極在器件拉伸時能夠在通道內(nèi)發(fā)生扭轉(zhuǎn)及滑移,大幅減小了所受應力。實驗表明,在50%的拉伸率下重復拉伸20000次,實驗樣本仍能穩(wěn)定工作。本文采用該工藝設計制作了可延展LED器件,并對其進行了性能測試,驗證了該工藝的可靠性。本文提出的通道封裝... 

【文章來源】：華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 課題背景及研究意義
    1.3 柔性可延展電子發(fā)展概述
    1.4 可延展電子封裝工藝研究現(xiàn)狀
    1.5 通道封裝工藝可行性與市場應用前景
    1.6 本文研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)框架
2 通道封裝工藝設計與試驗
    2.1 實驗材料的選擇
    2.2 通道封裝工藝流程與實驗樣品制備
    2.3 實驗樣品性能表征
    2.4 本章小結(jié)
3 通道封裝工藝對電路性能的影響
    3.1 通道封裝與直接封裝工藝對電路性能影響的對比
    3.2 通道截面尺寸對電路耐久性的影響
    3.3 通道內(nèi)填充物材料對電路耐久性的影響
    3.4 通道封裝工藝的封裝材料通用性
    3.5 通道封裝樣品的可逆回復性
    3.6 本章小結(jié)
4 通道封裝工藝優(yōu)化與器件展示
    4.1 通道內(nèi)置微支撐柱對電路耐久性的影響
    4.2 通道內(nèi)置微支撐柱對電路電學穩(wěn)定性的影響
    4.3 通道封裝的可延展LED器件展示
    4.4 本章小結(jié)
5 有限元模型參數(shù)與仿真分析
    5.1 有限元方法介紹
    5.2 可延展結(jié)構(gòu)有限元建模
    5.3 延展過程的仿真分析
    5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 研究展望
致謝
參考文獻
附錄1 攻讀碩士學位期間發(fā)表論文及其它成果
附錄2 試驗研究數(shù)據(jù)


【參考文獻】：
期刊論文
[1]可延展柔性光子/電子集成器件及轉(zhuǎn)印技術[J]. 黃銀,李海成,陳穎,蔡世生,張迎超,陸炳衛(wèi),馮雪.  中國科學:物理學 力學 天文學. 2016(04)
[2]可延展柔性無機微納電子器件原理與研究進展[J]. 馮雪,陸炳衛(wèi),吳堅,林媛,宋吉舟,宋國鋒,黃永剛.  物理學報. 2014(01)
[3]柔性電子系統(tǒng)及其力學性能[J]. 許巍,盧天健.  力學進展. 2008(02)



本文編號：3151709