CN102522361A - 一种无机柔性电子器件系统集成方法 - Google Patents

Abstract

一种无机柔性电子器件系统集成方法，属于电子器件集成及界面力学领域。本发明的技术特点是利用带图案的黏弹性图章对无机柔性电子器件的转印过程进行控制。通过修正的JKR模型，得到带图案的黏弹性图章与无机柔性电子器件间产生的附加黏附力，并计算出此力在界面破坏过程中在图章中产生的变形能，最终定量的表述出图案对界面强度的影响，使得转印过程在保证转印效率的情况下，转印速度的可选范围更宽，转印过程更加可控，并拓宽了转印技术的使用范围。

Description

一种无机柔性电子器件系统集成方法

技术领域

本发明涉及一种无机柔性电子器件系统集成的方法，属于电子器件集成及界面力学领域。

背景技术

在工业化程度已经非常高的电子产业中，传统的单晶硅仍然是应用最广泛的电子材料，以硅为代表的无机半导体材料因其资源丰富，易于净化和掺杂，具有良好的电子输运性能，用其所制作的电子产品因其体积小、重量轻、可靠性强和寿命长等优点占有了绝大部分的市场。传统的无机电子产品已经经历了数代发展，但这些材料往往硬而脆，可延展性不强，在单向拉伸实验中，仅仅可以承受量级为1％左右的轴向应变，这也大大制约了电子产品的进一步发展。为适应下一代电子产品在可移植性、轻便化与便携性等方面的高要求，从1998年Bowden等人首先发现金属薄膜在弹性衬底上的有序屈曲现象以来，随着材料科学和力学的不断发展，人们提出柔性电子的概念，致力于发展新的材料形式的和制备方法来实现出可承受弯、扭、拉和压等变形，能适应生物体的曲率且性能保持良好的电子产品。

为实现这样的柔性技术，所用的有效电子器件尺度一般都在微米甚至纳米的量级，另一方面，由于成本和技术的限制电子系统的各元器件大多是分开生产，最后再集成到所需衬底上的，因此，对于上述微纳米量级的电子器件的集成就成为了不能逃避的困难。

2006年美国伊利诺依大学的Rogers教授和美国西北大学的Y.Huang(黄永刚)教授带领的研究团队提出了一种基于软印刷术(Soft Lithography)的转印方法(Transfer Printing)来实现柔性电子的集成。他们通过实验已经证明，这一技术可以广泛用于各种电子材料，并且能够直接集成到曲面。这种方法巧妙的应用界面强度的速度相关性，使得整个集成过程不影响到待集成的微电子结构的电学性质，除此而外，它对集成材料的力学、物理性质依赖性不强，因此具有十分广泛的应用前景。转印技术是一种利用黏弹性图章(Stamp)将分开制造的无机电子器件从母体(mother substrate)上有序集成到目标柔性衬底(target substrate)的过程，其力学机制是界面间的竞争断裂，即当多个界面在一定条件下同时具有破坏倾向时，此条件下界面强度最低的界面将首先发生破坏。转印技术通常的技术方案，是利用图章黏弹性的界面强度速度相关性，通过不同的剥离速度来实现界面强度的控制，进而主动地选择破坏的界面。

根据转印技术的特点和原理，可以清楚的发现，有效的控制界面的强度是控制整个转印过程的核心。长期以来的生产实践和科学实验以及界面力学的发展，人们曾提出过很多关于控制界面强度的理论和方法。一种最常用的策略就通过界面涂层进行化学改性以实现对界面的强度的控制，但是这种方法对构成界面物质的化学性质依赖极强，因而存在很大的局限性。近年来许多学者受生物力学的启发，提出了通过设计界面微结构设计的理论来控制界面的强度的理论。例如，壁虎脚与墙体接触时形成的纤维状界面接触结构能够增强界面的黏着力，即增强了接触面的强度。学者们也进行了大量的实验来研究纤维状结构是如何控制界面强度的。目前，已经能够从机理上对其进行解释和定量的分析。

发明内容

本发明提供一种无机柔性电子器件系统集成的方法，该方法可实现适应于不同无机柔性电子器件的可控性转印集成技术。本发明中，引入带图案(Pattern)的黏弹性图章，通过黏弹性图章上图案对图章与无机柔性电子器件间界面的强度的定量调控，同时结合黏弹性对界面调控理论，使得转印过程在保证转印效率的情况下，转印速度的可选范围更宽，转印过程更加可控，并拓宽了转印技术的使用范围。

本发明的技术方案如下：

1.一种无机柔性电子器件系统集成方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

1)通过多次改变剥离力进行剥离实验来拟合用以表征表面光滑的黏弹性图章与待集成无机柔性电子器件间界面的能量释放率与界面破坏速度关系的G₀-v曲线；

2)在光镜下观察和测定单位面积无机柔性电子器件上带图案的黏弹性图章与待集成无机柔性电子器件的实际接触面积S_P；

3)任意选取剥离力对带图案的黏弹性图章与待集成无机柔性电子器件间界面进行剥离实验，记录此时带图案的黏弹性图章与待集成无机柔性电子器件间界面的界面破坏速度v₀以及能量释放率G_P(v₀)；

4)在步骤1)中确定的光滑的黏弹性图章与待集成无机柔性电子器件间界面的G₀-v曲线中，得到v₀所对应的光滑的黏弹性图章与待集成无机柔性电子器件间能量释放率G₀(v₀)，将G_P(v₀)和G₀(v₀)代入公式：

$G_P\left(v_0\right)=S_P{G}_0\left(v_0\right)+W_0^P\left(F_{P0}\right)+W_0^S\left(F_{P0}\right)---\left(1\right)$

其中：

是界面破坏时单位面积无机柔性电子器件上带图案的黏弹性图章上图案产生的附加变形能；

是界面破坏时单位面积无机柔性电子器件上带图案的黏弹性图章中图案基底产生的附加变形能；

带图案的黏弹性图章产生的附加黏附力为F_P0＝μπR·G₀(v₀)；

R为图案的特征尺寸，μ为3)中所用带图案的黏弹性图章产生的附加黏附力的修正系数，由公式(1)求得；

5)根据步骤4)中计算出的附加黏附力修正系数μ和步骤1)中得到的光滑的黏弹性图章与待集成无机柔性电子器件间界面的G₀-v曲线、实际接触面积S_P、式F_P＝μπR·G₀(v)以及式

建立表征带图案的黏弹性图章与待集成无机柔性电子器件间界面的能量释放率随界面破坏速度变化的G_P-v曲线；

6)对带不同图案的黏弹性图章重复以上步骤1)到5)，确定每个图章与待集成无机柔性电子器件间界面的能量释放率与界面破坏速度关系的G_P-v曲线；

7)通过剥离实验测定出待集成无机柔性电子器件与其集成前所在的母体衬底材料间的能量释放率G_m，以及待集成无机柔性电子器件与所需集成到的目标衬底材料间界面的能量释放率G_t；

8)在已确定G_P-v曲线的带不同图案的黏弹性图章中，选择的一种带图案的黏弹性图章置于待集成无机柔性电子器件上并保持良好接触，选择满足G_P(v₁)＞G_m的速度v₁将带图案的黏弹性图章撕起，使待集成无机柔性电子器件脱离母体并与黏弹性图章底面保持良好粘合；

9)将步骤8)中底面粘有待集成无机柔性电子器件的带图案的黏弹性图章置于目标衬底上的指定位置并使两者保持良好接触，选择满足G_P(v₂)＜G_t的速度v₂将带图案的黏弹性图章撕起，使待集成无机柔性电子器件集成到目标衬底的指定位置上以完成转印。

上述技术方案中，步骤4)中带不同图案的黏弹性图章产生的附加黏附力的大小通过附加黏附力的修正系数μ进行修正。

为了便于给出

和关于黏弹性图章产生的附加黏附力F_P的解析表达式，步骤2)-9)中所述带图案的黏弹性图章上的图案的几何形状优选采用圆柱形或长方体，并呈点阵状排列，即在两个垂直的方向上相邻图案间距各自保持常数。

本发明的技术特征还在于：为满足实际生产中的转印效率，在步骤8)中剥离速度v₁应满足G_P(v₁)＞G_m(1+ε)，步骤9)中剥离速度v₂时满足G_P(v₂)(1+ε)＜G_t，其中ε＝0.05。

本发明与传统转印方法相比，具有以下优点及突出性效果：本发明通过选择带不同的图案的黏弹性图章对转印过程进行调控，为实现无机柔性器件的高精度和更宽速度范围的转印集成提供了有力的工具。特别当无机柔性电子器件与母体间界面的强度太高时，从母体上将器件剥离下来是很困难的，此时可以采用能提高界面强度的带图案的黏弹性图章，以使得可以在转印机构能够承受的速度范围内将无机柔性电子器件从母体上剥离；当无机柔性电子器件与目标体间界面的强度较弱时，可以使用能降低界面强度的带图案的黏弹性图章，以完成无机柔性电子器件集成到目标体上的过程；使得转印过程在保证转印效率的情况下，转印速度的可选范围更宽，转印过程更加可控，拓宽了转印技术的使用范围，从而有效克服了传统转印方法在低速率下精度较低且有一定的速度限制等问题。

附图说明

图1是本发明一种无机柔性电子器件系统集成的方法的流程图。

图2是本发明中表面光滑的黏弹性图章和无机柔性电子器件间粘合的示意图。

图3是本发明中带图案的黏弹性图章和无机柔性电子器件间粘合的示意图。

图4是实施例中的G₀-v曲线。

图5是实施例中的G₀-v曲线对应的G₀(v₀)与剥离实验中测得G_P(v₀)。

图6是实施例中的G_P-v曲线与G₀-v曲线的对比。

图7是实施例中的G_P-v曲线、G₀-v曲线、G_m与G_t的对比，以及v₁、v₂的范围。

图8是实施例中用带图案的黏弹性图章将无机柔性电子器件从母体上剥离过程的示意图。

图9实施例中用带图案的黏弹性图章将无机柔性电子器件印制到目标体上的示意图。

图中：1-光滑的黏弹性图章；2-待集成无机柔性电子器件；3-带图案的黏弹性图章；4-转印机构的夹具；5-待集成无机柔性电子器件的母体衬底；6-集成无机柔性电子器件的目标体衬底；7-实施例中的G₀-v曲线；8-实施例中剥离实验确定的G_P(v₀)数据点；9-实施例中的G_P-v曲线；10-实施例中的代表的G_m的直线；11-实施例中的代表的G_t的直线；12-实施例中v₁的范围；13-实施例中v₂的范围。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本发明的具体实施方式。

图1是本发明一种无机柔性电子器件系统集成的方法的操作流程图，其具体操作步骤如下：

a.通过多次改变剥离力进行剥离实验来拟合用以表征光滑的黏弹性图章1与待集成无机柔性电子器件2间界面的能量释放率与界面破坏速度关系的G₀-v曲线。即在剥离实验中不断改变剥离力F_Peel，测定此时的剥离速度v，根据G₀(v)＝F_Peel(v)/b计算在此剥离速度下界面的能量释放率，其中b为剥离界面的宽度，最后用这些离散的数据拟合出G₀-v曲线。

b.因为图案的存在使得实际的接触面积变小，这使界面的强度有着削弱的趋势。而带图案的黏弹性图章3和待集成无机柔性电子器件2保持接触的区域和未接触的区域会在光镜下由于光程的不同而显示出不同的亮度，从而可以根据光镜图像测定出单位面积无机柔性电子器件上带图案的黏弹性图章与待集成无机柔性电子器件的实际接触面积S_P。

c.对带图案的黏弹性图章3与待集成无机柔性电子器件2的界面进行一次剥离实验，在保持剥离过程稳定的剥离力范围内任意选取剥离力，记录此时的界面破坏速度v₀，和剥离力大小F_Peel(v₀)，计算此时带图案的黏弹性图章与待集成无机柔性电子器件的界面的能量释放率G_P(v₀)＝F_Peel(v₀)/b。

d.在a)中确定的光滑的黏弹性图章与待集成无机柔性电子器件间界面的G₀-v曲线中，得到v₀所对应的光滑的黏弹性图章与待集成无机柔性电子器件间能量释放率G₀(v₀)。

e.根据JKR(Johnson-Kendall-Roberts)模型，球形弹性体和光滑平面弹性体间的弹性接触会因为范德瓦尔斯力，静电力等作用产生附加的黏附力。因此带图案的黏弹性图章会因为图案的存在而与无机柔性电子器件间界面的产生附件的黏附力，而这些附加黏附力会导致在界面断裂过程中图案本身和图案下图章产生附加的变形，这部分变形能会在界面彻底破坏后耗散掉，这对增加界面强度有着积极的作用。可以根据对光滑的黏弹性图章与无机柔性电子器件间界面的能量释放率进行相关的修正，定量地描述带图案的黏弹性图章与无机柔性电子器件间界面的能量释放率：

$G_P\left(v\right)=S_P{G}_0\left(v\right)+W_0^P\left(F_P\right)+W_0^S\left(F_P\right)---\left(1\right)$

式中：

S_P——单位面积无机柔性电子器件上带图案的黏弹性图章与待集成无机柔性电子器件的实际接触面积

G_P——带图案的黏弹性图章与无机柔性电子器件间界面的能量释放率，单位为J/m²；

G₀——光滑的黏弹性图章与无机柔性电子器件间界面的能量释放率，单位为J/m²；

——界面破坏时单位面积无机柔性电子器件上带图案的黏弹性图章上图案产生的附加变形能，单位为J/m²，是附加黏性力的函数。函数形式依赖于图案的形状和排列，可将

图案看作欧拉梁同时受到剪力和轴力的模型所产生的应变能，从而根据材料力学的理论求得。

——界面破坏时单位面积无机柔性电子器件上带图案的黏弹性图章中图案下图章基底产生的附加变形能，单位为J/m²是附加黏性力的函数。函数形式依赖于图案的形状和排列，可根据接触力学中半无限大平面受与图案截面等面积的法向均匀分布力的模型求得。

为了便于给出

和

关于黏弹性图章产生的附加黏附力F_P的解析表达式，本发明中所述带图案的黏弹性图章上的图案的几何形状优选采用圆柱形或长方体，并呈点阵状排列(即在两个垂直的方向上相邻图案间距各自保持常数)。

由于可采用的图案并非只能是理想的球状，且转印过程中的黏弹性图章并非弹性体，因此实际接触情况并非完全地满足JKR模型，因此引入一个与图案几何形状相关的修正系数来描述实际黏附力F_P：

F_P(v)＝μG₀(v)πR                (2)

式中：μ——修正系数，与图案形状和排列相关；

      G₀(v)——表面光滑的黏弹性图章与无机柔性电子器件间界面的能量释放率，单位为J/m²；

R——图案的特征尺寸，单位为m。圆柱体图案取取半径r，长方体图案取长宽乘积的二分之一次方。

式(1)、(2)联立，并代入步骤c)中得到的G_P(v₀)、在步骤d)中G₀(v₀)以及b)中求得的S_P，可解得附加黏附力中的修正系数μ。

f.根据e)中计算出的修正系数μ、a)中得到的光滑黏弹性图章与待集成无机柔性电子器件间界面的G₀-v曲线、b)中求得的S_P以及关系式

和F_P＝μπR·G₀(v)建立带图案的黏弹性图章与待集成无机柔性电子器件间界面的能量释放率与界面破坏速度关系的G_P-v曲线。

g.对带不同图案的黏弹性图章重复b)-f)的过程，得到带不同图案的黏弹性图章与待集成无机柔性电子器件界面间的G_P-v曲线。

h.由于生长或者制造待集成无机柔性电子器件的母体衬底、待集成到的目标衬底以及无机柔性电子器件本身通常都是弹性材料，待集成无机柔性电子器件与母体衬底间界面的能量释放率G_m以及待集成无机柔性电子器件与目标衬底间界面的能量释放率G_t不随界面破坏速度而变化，在一定生产或实验环境温度条件下为常数，因此可以通过单次剥离实验测定。

i.计算不同图案图章在转印带集成无机柔性电子器件时所需要的速度范围。即根据竞争断裂的原则，在图章与待集成无机柔性电子器件间界面和在待集成无机柔性电子器件与母体(或目标体)间界面同时具有断裂倾向时，界面强度低的界面首先发生破坏。因此在用带图案的黏弹性图章将待集成无机柔性电子器件从母体上剥离时，剥离速度应满足G_P(v₁)＞G_m；在用带图案的黏弹性图章将待集成无机柔性电子器件集成到目标体的指定位置时，剥离速度v₂应满足G_P(v₂)＜G_t。但在实际生产过程中，为保证实际生产中的转印效率，实际生产中的剥离速度v₁应满足G_P(v₁)＞G_m(1+ε)，剥离速度v₂时满足G_P(v₂)(1+ε)＜G_t，其中ε＝0.05。

j.选择一种带图案的黏弹性图章进行转印，选择的原则是使得i)中算得的v₁、v₂的范围尽量大，尽量处于转印机构能够高精度控制的速度范围内。具体转印过程为：首先将选择的带图案的黏弹性图章放在带集成无机柔性电子器件上，然后任意选取已选择的带图案的黏弹性图章的v₁范围中的任意速度将带图案的黏弹性图章从母体上撕起，此时图章底部和无机柔性电子器件间会继续良好接触，如图8所示。接下来将底面粘有待集成无机柔性电子器件的带图案的黏弹性图章置于目标衬底上的指定位置，并使待集成无机柔性电子器件与目标体间保持良好接触，最后任意选取已选择的带图案的黏弹性图章的v₂范围中的任意速度将带图案黏弹性图从目标体上撕起，使待集成无机柔性电子器件集成到目标衬底上的设计位置以完成转印，如图9所示。

具体实施例如下：待集成无机柔性电子器件：Model-A；母体材料：Material-M；目标体材料：Material-T；带图案的黏弹性图章：S，材料为Material-S，图章宽20mm，其中图案为直径为1.7μm，高为0.5μm的圆柱体，圆柱体呈列阵排布，横向间距为8μm，纵向间距也为4μm，松弛模量E(t)＝6.249+1.0135e^-t/5.188(Mpa)。

1)首先根据剥离实验拟合出材料为Material-S表面光滑的黏弹性图章1与待集成无机柔性电子器件2的界面间的能量释放率随界面破坏的G₀-v曲线，如图4所示。

2)根据光镜图像测定出单位面积无机柔性电子器件2上带图案的黏弹性图章3与待集成无机柔性电子器件2的实际接触面积S_P＝0.87728。

3)对带图案的黏弹性图章3与待集成无机柔性电子器件2的界面进行一次剥离实验，在保持剥离过程稳定的剥离力范围内任意选取剥离力，记录此时的界面破坏速度v₀＝11.562mm/s，测得剥离力为F_Peel(v₀)＝0.4594N，此时带图案的黏弹性图章与待集成无机柔性电子器件的界面的能量释放率G_P(v₀)＝F_Peel(v₀)/b＝22.970J/m²，如图5方点所示。

4)在1)中的G₀-v曲线中找到界面破坏速度v₀对应的光滑的黏弹性图章与待集成无机柔性电子器件间能量释放率G₀(v₀)＝15.256J/m²，如图5圆点所示。

5)将G₀(v₀)＝15.256J/m²、G_P(v₀)＝22.970J/m²、S_P＝0.87728代入：

$G_P\left(v_0\right)=S_P{G}_0\left(v_0\right)+W_0^P\left(F_{P0}\right)+W_0^S\left(F_{P0}\right)$

$W_0^P\left(F_{P0}\right)=(\frac{{\left(F_{P0}\cos {\mathrm{\θ}}_0\right)}^{2}h}{2\mathrm{\π}{r}^2}+\frac{2{\left(F_{P0}\sin {\mathrm{\θ}}_0\right)}^2{h}^3}{3\mathrm{\π}{r}^4})\frac{1}{a_1{a}_{2}E\left(0\right)}$ $W_0^S\left(F_{P0}\right)=\frac{2{\left(F_{P0}\cos {\mathrm{\θ}}_0\right)}^2}{{\mathrm{\π}}^2\mathrm{rE}\left(0\right)a_1{a}_2}$

F_P(v₀)＝μG₀(v₀)πr

其中r为圆柱体图案的半径，h为圆柱体图案的高度，θ₀为剥离试验中剥离臂的初始转角(base angle)，a₁、a₂分别是作为图案的圆柱体在横向和纵向的间距，E(0)为图章材料的松弛模量E(t)|_t＝0，是因为变形过程瞬间完成，在计算变形时不必考虑黏弹性效应。解得μ＝1.44677。

6)根据图4中光滑的黏弹性图章1与待集成无机柔性电子器件2的界面间的能量释放率随界面破坏速度变化的G₀-v曲线(如图6中细实线所示)以及5)中解得的μ，2)中的得到的S_P，以及公式：

$G_P\left(v\right)=S_P{G}_0\left(v\right)+W_0^P\left(F_P\right)+W_0^S\left(F_P\right)$

$W_0^P\left(F_P\right)=(\frac{{\left(F_P\cos {\mathrm{\θ}}_0\right)}^{2}h}{2\mathrm{\π}{r}^2}+\frac{2{\left(F_P\sin {\mathrm{\θ}}_0\right)}^2{h}^3}{3\mathrm{\π}{r}^4})\frac{1}{a_1{a}_{2}E\left(0\right)}$ $W_0^S\left(F_P\right)=\frac{2{\left(F_P\cos {\mathrm{\θ}}_0\right)}^2}{{\mathrm{\π}}^2\mathrm{rE}\left(0\right)a_1{a}_2}$

F(v₀)＝μG₀(v)πr

得到带图案的黏弹性图章3与待集成无机柔性电子器件2的界面间的能量释放率随界面破坏速度变化的G_P-v曲线，如图6中粗实线所示。

7)通过剥离试验测得待集成无机柔性电子器件2与母体5界面的能量释放率G_m＝21.04J/m²，如图7中虚线所示；待集成无机柔性电子器件2与目标体6界面的能量释放率G_t＝24.32J/m²，如图7中点线所示。

8)若选择上述带图案的黏弹性图章3进行转印，理论上用3将无机柔性电子器件从母体上剥离时的剥离速度v₁应满足G_P(v₁)＞G_m，得到v₁的范围为：{v₁|v₁＞8.814mm/s}；而用3将无机柔性电子器件集成到目标体的指定位置时的剥离速度v₂应满足G_P(v₂)＜G_t，得到v₂的范围为：{v₂|v₂＜12.317mm/s}。但在实际生产过程中，为保证实际生产中的转印效率，实际生产中的剥离速度v₁应满足G_P(v₁)＞G_m(1+ε)，剥离速度v₂时满足G_P(v₂)(1+ε)＜G_t，其中ε＝0.05。这样v₁的范围为：{v₁|v₁＞10.07mm/s}，v₂的范围为：{v₂|v₂＜11.50mm/s}。

9)首先将选择的带图案的黏弹性图章3放在带集成无机柔性电子器件2上，然后在{v₁|v₁＞10.07mm/s}的范围内选取任意速度将带图案的黏弹性图章3从母体上5撕起，此时图章3底部和无机柔性电子器件2间会继续良好接触，如图8所示。接下来将底面粘有待集成无机柔性电子器件2的带图案的黏弹性图章3置于目标衬底6上的指定位置，并使待集成无机柔性电子器件2与目标体6间保持良好接触，最后在{v₂|v₂＜11.50mm/s}的范围内选取任意速度将带图案的黏弹性图章3从目标体6上撕起，使待集成无机柔性电子器件2集成到目标衬底6上的指定位置以完成转印，如图9所示。

Claims (4)

1.一种无机柔性电子器件系统集成方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

1)通过多次改变剥离力进行剥离实验来拟合用以表征表面光滑的黏弹性图章与待集成无机柔性电子器件间界面的能量释放率与界面破坏速度关系的G₀-v曲线；

2)在光镜下观察和测定单位面积无机柔性电子器件上带图案的黏弹性图章与待集成无机柔性电子器件的实际接触面积S_P；

3)任意选取剥离力对带图案的黏弹性图章与待集成无机柔性电子器件间界面进行剥离实验，记录此时带图案的黏弹性图章与待集成无机柔性电子器件间界面的界面破坏速度v₀以及能量释放率G_P(v₀)；

4)在步骤1)中确定的光滑的黏弹性图章与待集成无机柔性电子器件间界面的G₀-v曲线中，得到v₀所对应的光滑的黏弹性图章与待集成无机柔性电子器件间能量释放率G₀(v₀)，将G_P(v₀)和G₀(v₀)代入公式：

$G_P\left(v_0\right)=S_P{G}_0\left(v_0\right)+W_0^P\left(F_{P0}\right)+W_0^S\left(F_{P0}\right)---\left(1\right)$

其中：

是界面破坏时单位面积无机柔性电子器件上带图案的黏弹性图章上图案产生的附加变形能；

是界面破坏时单位面积无机柔性电子器件上带图案的黏弹性图章中图案基底产生的附加变形能；

带图案的黏弹性图章产生的附加黏附力为F_P0＝μπR·G₀(v₀)；

R为图案的特征尺寸，μ为3)中所用带图案的黏弹性图章产生的附加黏附力的修正系数，由公式(1)求得；

5)根据步骤4)中计算出的附加黏附力修正系数μ和步骤1)中得到的光滑的黏弹性图章与待集成无机柔性电子器件间界面的G₀-v曲线、实际接触面积S_P、式F_P＝μπR·G₀(v)以及式

建立表征带图案的黏弹性图章与待集成无机柔性电子器件间界面的能量释放率随界面破坏速度变化的G_P-v曲线；

6)对带不同图案的黏弹性图章重复以上步骤1)到5)，确定每个图章与待集成无机柔性电子器件间界面的能量释放率与界面破坏速度关系的G_P-v曲线；

7)通过剥离实验测定出待集成无机柔性电子器件与其集成前所在的母体衬底材料间的能量释放率G_m，以及待集成无机柔性电子器件与所需集成到的目标衬底材料间界面的能量释放率G_t；

8)在已确定G_P-v曲线的带不同图案的黏弹性图章中，选择一种带图案的黏弹性图章置于待集成无机柔性电子器件上并保持良好接触，选择满足G_P(v₁)＞G_m的速度v₁将带图案的黏弹性图章撕起，使待集成无机柔性电子器件脱离母体并与黏弹性图章底面保持良好粘合；

9)将步骤8)中底面粘有待集成无机柔性电子器件的带图案的黏弹性图章置于目标衬底上的指定位置并使两者保持良好接触，选择满足G_P(v₂)＜G_t的速度v₂将带图案的黏弹性图章撕起，使待集成无机柔性电子器件集成到目标衬底的指定位置上以完成转印。

2.按照权利要求1所述的一种无机柔性电子器件系统集成的方法，其特征在于：步骤4)中带不同图案的黏弹性图章产生的附加黏附力的大小通过附加黏附力的修正系数μ进行修正。

3.按照权利要求1所述的一种无机柔性电子器件系统集成的方法，其特征在于：步骤2)-9)中所述带图案的黏弹性图章上的图案的几何形状为圆柱形或长方体，并呈点阵状排列，即在两个垂直的方向上相邻图案间距各自保持常数，以便于给出

和

关于黏弹性图章产生的附加黏附力F_P的解析表达式。

4.按照权利要求1所述的一种无机柔性电子器件系统集成的方法，其特征在于：为满足实际生产中的转印效率，在步骤8)中，剥离速度v₁应满足G_P(v₁)＞G_m(1+ε)，在步骤9)中，剥离速度v₂应满足G_P(v₂)(1+ε)＜G_t，其中ε＝0.05。

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