[发明专利]一种制备柔性可延展互连线的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备柔性可延展互连线的方法，属于工程材料、结构形变及力学实验设备技术领域。 

背景技术

为适应下一世代电子产品在可移植性、轻便化与便携性程度上的进一步需求，近年来柔性可延展电子(Flexible and Stretchable Electronics)成为全球电子产业界与学术界关注的新焦点。目前，制备柔性可延展电子主要是通过有机半导体材料代替无机半导体硅，有机高分子聚合物往往具有很好的柔韧性，但是有机半导体本身的物理性能始终无法达到工业化需求，与硅基半导体相比还有很大的距离，这严重制约了有机电子的实用化与工业化，使得有机电子的发展面临难以突破的瓶颈。因此，亟待开发一种性能优越的柔性电子的制备方法。 

发明内容

本发明的目的是提供一种制备柔性可延展互连线的方法，通过互连线的柔性可延展实现电子器件的柔性可延展，对电子器件的设计具有指导意义，避免电子器件在受到拉伸的作用时失效。该方法特别适用于柔性电子器件中互连线的制备，操作简单、方便。 

本发明的技术方案如下：一种制备柔性可延展互连线的方法，其特征在于该方法按如下步骤进行： 

1）将长度为L₀的软基底一端固定，另一端仅能够沿水平方向移动，所述软基底上表面设有方形凸台； 

2）使软基底沿着水平方向伸长ΔL，此时软基底的长度L₁=L₀+ΔL，预应变ε_pre=ΔL/L₀； 

3）将互连线贴在被拉伸的软基底上表面的方形凸台上，然后再使软基底的长度恢复到原长L₀，此时互连线在水平方向上被压缩，在相邻两个方形凸台之间的互连线产生向上偏转的失稳，得到柔性可延展的互连线，失稳后的互连线能够承受的拉伸应变等于软基底被拉伸时受到的预应变ε_pre，该柔性可延展互连线的幅值A和波长λ分别为： 

A=4πwd(wd+wp)(ϵpre-ϵc)]]>

λ=2w_d

其中，w_d和w_p分别为相邻两个方形凸台间隙的一半和凸台宽度的一半，为软基底被拉伸时受到的预应变，为对应的两端固支欧拉梁失稳的临界应变；h为互连线的厚度。 

所述方法采用如下装置：该装置包括固定支座、滑移块、位移调节机构以及用于夹持软基底的第一夹具和第二夹具；所述的滑移块设置在固定支座上并沿水平方向滑动；所述的位移调节机构与滑移块相连接。所述的调节机构采用机械式或电动式。 

本发明与现有技术相比，具有以下的优点和突出性效果：通过位移加载对软基底施加和释放预应变使互连线失稳，得到柔性可延展的互连线，失稳后的互连线承受的拉伸应变等于软基底被拉伸时受到的预应变。该方法通过控制预应变来增加柔性互连线的拉伸能力，通过互连线的柔性可延展实现电子器件的柔性可延展，对电子器件的设计具有指导意义，避免电子器件在受到拉伸的作用时失效。 

附图说明

图1是上表面设有方形凸台的软基底拉伸前的状态。 

图2是预拉伸上表面设有方形凸台的软基底并将互连线贴上后的状态。 

图3是释放预拉伸后互连线失稳的状态。 

图4是互连线失稳状态下的几何尺寸和坐标标示。 

图中：1-固定支座、2-滑移块、3a-第一夹具、3b-第二夹具、4-位移调节机构、5-软基底、6-互连线。 

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明的原理和具体实施方式。