CN106206384B - 一种制备可延展柔性无机电子器件的装置及方法 - Google Patents
一种制备可延展柔性无机电子器件的装置及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106206384B CN106206384B CN201610826153.0A CN201610826153A CN106206384B CN 106206384 B CN106206384 B CN 106206384B CN 201610826153 A CN201610826153 A CN 201610826153A CN 106206384 B CN106206384 B CN 106206384B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- stretching
- inorganic electronic
- flexible inorganic
- electronic device
- cylindrical support
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67121—Apparatus for making assemblies not otherwise provided for, e.g. package constructions
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Media Introduction/Drainage Providing Device (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Abstract
本发明公开一种制备可延展柔性无机电子器件的装置，包括圆筒支架、至少2条拉伸导槽、至少2个固定夹持件和至少2个拉伸夹持件；每条拉伸导槽沿圆筒支架的圆周方向延伸，且所有拉伸导槽相互平行地环设在圆筒支架上；每个固定夹持件固定在圆筒支架上，且所有固定夹持件均处于圆筒支架的同一条母线上；每个拉伸夹持件均嵌设在1条拉伸导槽内，所有拉伸夹持件在其所处拉伸导槽内沿圆筒支架的圆周方向移动。本发明不仅能够增加黏附的可靠性，而且一定程度上提高了可延展电子在受到变形作用时延展率；具有操作简单、方便，制造成本低，可靠性高，可实现小规模、大规模制造的特点；特别适用于可延展无机电子器件的制备。
Description
技术领域
本发明涉及可延展电子技术领域，具体涉及一种制备可延展柔性无机电子器件的装置及方法。
背景技术
为适应下一代电子产品便携性、形状可变性和人体适用性等方面的进一步需求,近年来基于无机电子材料的可延展柔性电子技术成为全球电子产业界与学术界关注的新焦点。与有机柔性电子学器件不同,可延展柔性无机电子器件指的是建立在柔性基底上的无机电子组件，这种具有柔性的集成电路利用力学设计提供大变形,在保持无机脆性电子器件高性能和高可靠性的同时,具备形状可弯曲、可伸缩等柔性，有一定程度的拉伸、扭曲等形变能力并且能够直接应用于三维自由曲面工作环境，满足生物医疗、休闲娱乐等领域在人-机信息融合与交互、便携性与舒适性等方面的客观需求，大大拓展当前电子产品的应用范围，受到了学术界与业界的广泛关注。
目前实现可延展电子有两大方向：一是采用有机材料之类的具有延展性能的半导体或导体材料。近年来，尽管有机电子发展非常迅速，但是其电学性能相比当前成熟的无机半导体电子技术而言还有不少差距。因此，目前较多的研究集中在将成熟的刚性无机半导体器件及可延展的金属互连导线结构粘附在弹性基底来实现延展性能，但这种实现方式对制备工艺提出了新的挑战。因此急需开发出一种可方便生产的制备可延展柔性无机电子的方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有可延展柔性电子的制备方法无法满足工业化生产的要求，提供一种制备可延展柔性无机电子器件的装置及方法。
为解决上述问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种制备可延展柔性无机电子器件的装置，包括圆筒支架、至少2条拉伸导槽、至少2个固定夹持件和至少2个拉伸夹持件；其中拉伸导槽的条数、固定夹持件的个数和拉伸夹持件的个数三者相等；
每条拉伸导槽沿圆筒支架的圆周方向延伸，且所有拉伸导槽相互平行地环设在圆筒支架上；
每个固定夹持件固定在圆筒支架上，且所有固定夹持件均处于圆筒支架的同一条母线上；
每个拉伸夹持件均嵌设在1条拉伸导槽内，所有拉伸夹持件在其所处拉伸导槽内沿圆筒支架的圆周方向移动。
上述方案中，圆筒支架为轴向长度可变的伸缩形圆筒支架。
上述方案中，固定夹持件呈等间距分布在圆筒支架的同一条母线上。
上述方案中，拉伸导槽呈等间距分布在圆筒支架上，与之对应地拉伸夹持件也等间距分布在圆筒支架上。
上述方案中，所有拉伸夹持件在移动过程中，始终处于圆筒支架的同一条母线上。
上述方案中，拉伸导槽、固定夹持件和拉伸夹持件的数量均为2；且2个拉伸导槽、2个固定夹持件和2个拉伸夹持件均分处于圆筒支架的两端；
上述装置所实现的一种制备可延展柔性无机电子器件的方法，包括如下步骤：
步骤1、将可延展柔性无机电子器件的基底的一端即固定端夹持在固定夹持件上，另一端即自由端则夹持在拉伸夹持件上；
步骤2、让拉伸夹持件在拉伸导槽内移动，拉伸夹持件带动可延展柔性无机电子器件的基底的自由端绕着圆筒支架拉伸，使可延展柔性无机电子器件的基底产生预变形；
步骤3、将可延展柔性无机电子器件的功能器件和/或互连导线黏附到可延展柔性无机电子器件的基底上；
步骤4、待黏附稳定后，将可延展柔性无机电子器件的基底的自由端从拉伸夹持件中释放出来，可延展柔性无机电子器件的基底恢复原长，可延展柔性无机电子器件整体制备完成。
在步骤3和4之间，还进一步包括：将封装层固定在固定夹持件上，拉伸封装层至与可延展柔性无机电子器件的基底拉伸后的同样长度，保持一定时间，并使得封装层覆盖在可延展柔性无机电子器件的基底、以及功能器件和/或互连导线之上。
与现有技术相比，本发明具有如下特点：
1、利用圆筒支架提供张力使功能器件和/或互连导线在基底拉伸的状态下黏附到基底上，其不仅能够增加黏附的可靠性，而且一定程度上提高了可延展电子在受到变形作用时延展率；
2、通过调节夹持件之间的距离，使其能够适合不同尺寸的可延展柔性电子的制备；
3、具有操作简单、方便，制造成本低，可靠性高，可实现小规模、大规模制造的特点；
4、本发明特别适用于可延展无机电子器件的制备。
附图说明
图1为一种制备可延展柔性无机电子器件的装置的结构示意图。
图中标号：1、圆筒支架；2、拉伸导槽；3、固定夹持件；4、拉伸夹持件。
具体实施方式
一种制备可延展柔性无机电子器件的装置，如图1所示，包括圆筒支架1、至少2条拉伸导槽2、至少2个固定夹持件3和至少2个拉伸夹持件4。其中拉伸导槽2的条数、固定夹持件3的个数和拉伸夹持件4的个数三者相等。每条拉伸导槽2沿圆筒支架1的圆周方向延伸，且所有拉伸导槽2相互平行地环设在圆筒支架1上。每个固定夹持件3固定在圆筒支架1上，且所有固定夹持件3均处于圆筒支架1的同一条母线上。每个拉伸夹持件4均嵌设在1条拉伸导槽2内，所有拉伸夹持件4在其所处拉伸导槽2内沿圆筒支架1的圆周方向移动。在本发明中，实现拉伸夹持件4在拉伸导槽2内的运动的方式是，采用手动机械式或电动控制式。
拉伸导槽2、固定夹持件3和拉伸夹持件4可以根据具体适用的可延展电子的基底的结构特点，分布在圆筒支架1上。但在本发明中，为了能够保持拉伸的平整形，拉伸导槽2、固定夹持件3和拉伸夹持件4均各自呈等间距分布，即固定夹持件3呈等间距分布在圆筒支架1的同一条母线上；拉伸导槽2呈等间距分布在圆筒支架1上；与之对应地拉伸夹持件4也等间距分布在圆筒支架1上。
所有拉伸夹持件4在移动过程中，可以为同步移动方式即所有拉伸夹持件4始终处于圆筒支架1的同一条母线上；也可以为非同步移动方式即所有拉伸夹持件4始终处于圆筒支架1的不一定在同一条母线上。而在本发明中，为了能够进一步确保拉伸统一平整形，所有拉伸夹持件4在移动过程中，均采用用同步移动方式即所有拉伸夹持件4始终处于圆筒支架1的同一条母线上。
固定夹持件3和拉伸夹持件4之间的相对运动保证了可延展电子的基底在纵向方向(即圆筒支架1的圆周方向)上的预拉伸，但为了能够保证可延展电子的基底在横向方向(即圆筒支架1的轴向方向)上的预拉伸，在本发明中，圆筒支架1为轴向长度可变的伸缩形圆筒支架1。
如图1所示的一种制备可延展柔性无机电子器件的装置，其包括圆筒支架1、2个拉伸导槽2、2个固定夹持件3和2个拉伸夹持件4。2条拉伸导槽2沿圆筒支架1的圆周方向延伸，且分别环设在圆筒支架1的轴向两端。2个固定夹持件3对称固定在圆筒支架1的轴向两端，且2个固定夹持件3均处于圆筒支架1的同一条母线上。2个拉伸夹持件4分别嵌设在2条拉伸导槽2内，且2个拉伸夹持件4在其所处拉伸导槽2内沿圆筒支架1的圆周方向移动。
上述装置所实现的一种制备可延展柔性无机电子器件的方法，包括如下步骤：
步骤1、将可延展柔性无机电子器件的基底的一端即固定端夹持在固定夹持件3上，另一端即自由端则夹持在拉伸夹持件4上；
步骤2、让拉伸夹持件4在拉伸导槽2内移动，拉伸夹持件4带动可延展柔性无机电子器件的基底的自由端绕着圆筒支架1拉伸，使可延展柔性无机电子器件的基底产生预变形；
步骤3、将可延展柔性无机电子器件的功能器件和/或互连导线黏附到可延展柔性无机电子器件的基底上；
步骤4、将封装层固定在固定夹持件3上，拉伸封装层至与可延展柔性无机电子器件的基底拉伸后的同样长度，保持一定时间，并使得封装层覆盖在可延展柔性无机电子器件的基底、以及功能器件和/或互连导线之上；
步骤5、待黏附稳定后，将可延展柔性无机电子器件的基底的自由端从拉伸夹持件4中释放出来，可延展柔性无机电子器件的基底恢复原长，可延展柔性无机电子器件整体制备完成。
本发明通过夹持拉伸可延展电子的基底，然后将可延展互连导线以及各功能器件黏附到柔性基底上，之后将封装层夹持、拉伸到所需尺寸。根据需要，可以选择加封装层或者不加封装层。拉伸时由于这个圆筒结构对可延展结构的压力使得器件、导线及封装层能够更好地黏附与基底上。释放夹持结构后，可延展基底恢复原长，导线则发生偏转，得到可延展互联线。本发明制备可延展电子结构可以应用于多种基底结构及互联线，应用广泛。通过互连线及基底的延展性可实现这个电子结构的可延展性，而不影响电子器件的电学性能、物理性能。该方法应用广泛、操作简便、可靠性高。
Claims (8)
1.一种制备可延展柔性无机电子器件的装置，其特征在于：包括圆筒支架(1)、至少2条拉伸导槽(2)、至少2个固定夹持件(3)和至少2个拉伸夹持件(4)；其中拉伸导槽(2)的条数、固定夹持件(3)的个数和拉伸夹持件(4)的个数三者相等；
每条拉伸导槽(2)沿圆筒支架(1)的圆周方向延伸，且所有拉伸导槽(2)相互平行地环设在圆筒支架(1)上；
每个固定夹持件(3)固定在圆筒支架(1)上，且所有固定夹持件(3)均处于圆筒支架(1)的同一条母线上；
每个拉伸夹持件(4)均嵌设在1条拉伸导槽(2)内，所有拉伸夹持件(4)在其所处拉伸导槽(2)内沿圆筒支架(1)的圆周方向移动，实现拉伸夹持件(4)在拉伸导槽(2)内的运动的方式是采用手动机械式或电动控制式。
2.根据权利要求1所述的一种制备可延展柔性无机电子器件的装置，其特征在于：圆筒支架(1)为轴向长度可变的伸缩形圆筒支架(1)。
3.根据权利要求1所述的一种制备可延展柔性无机电子器件的装置，其特征在于：固定夹持件(3)呈等间距分布在圆筒支架(1)的同一条母线上。
4.根据权利要求1所述的一种制备可延展柔性无机电子器件的装置，其特征在于：拉伸导槽(2)呈等间距分布在圆筒支架(1)上，与之对应地拉伸夹持件(4)也等间距分布在圆筒支架(1)上。
5.根据权利要求1所述的一种制备可延展柔性无机电子器件的装置，其特征在于：所有拉伸夹持件(4)在移动过程中，始终处于圆筒支架(1)的同一条母线上。
6.根据权利要求1所述的一种制备可延展柔性无机电子器件的装置，其特征在于：拉伸导槽(2)、固定夹持件(3)和拉伸夹持件(4)的数量均为2；且2个拉伸导槽(2)、2个固定夹持件(3)和2个拉伸夹持件(4)均分处于圆筒支架(1)的两端。
7.基于权利要求1所述装置的一种制备可延展柔性无机电子器件的方法，其特征是，包括如下步骤：
步骤1、将可延展柔性无机电子器件的基底的一端即固定端夹持在固定夹持件(3)上，另一端即自由端则夹持在拉伸夹持件(4)上；
步骤2、让拉伸夹持件(4)在拉伸导槽(2)内移动，拉伸夹持件(4)带动可延展柔性无机电子器件的基底的自由端绕着圆筒支架(1)拉伸，使可延展柔性无机电子器件的基底产生预变形；
步骤3、将可延展柔性无机电子器件的功能器件和/或互连导线黏附到可延展柔性无机电子器件的基底上；
步骤4、待黏附稳定后，将可延展柔性无机电子器件的基底的自由端从拉伸夹持件(4)中释放出来，可延展柔性无机电子器件的基底恢复原长，可延展柔性无机电子器件整体制备完成。
8.根据权利要求7所述的制备可延展柔性无机电子器件的方法，其特征是，在步骤3和4之间，还进一步包括：将封装层固定在固定夹持件(3)上，拉伸封装层至与可延展柔性无机电子器件的基底拉伸后的同样长度，保持一定时间，并使得封装层覆盖在可延展柔性无机电子器件的基底、以及功能器件和/或互连导线之上。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610826153.0A CN106206384B (zh) | 2016-09-18 | 2016-09-18 | 一种制备可延展柔性无机电子器件的装置及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610826153.0A CN106206384B (zh) | 2016-09-18 | 2016-09-18 | 一种制备可延展柔性无机电子器件的装置及方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106206384A CN106206384A (zh) | 2016-12-07 |
| CN106206384B true CN106206384B (zh) | 2023-04-14 |
Family
ID=58067219
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610826153.0A Active CN106206384B (zh) | 2016-09-18 | 2016-09-18 | 一种制备可延展柔性无机电子器件的装置及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106206384B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110611051A (zh) | 2018-06-15 | 2019-12-24 | 京东方科技集团股份有限公司 | 电子装置的制备方法、电子装置及其制备工具 |
| CN108898953B (zh) * | 2018-07-04 | 2020-12-22 | 京东方科技集团股份有限公司 | 柔性显示面板的制备方法、柔性显示面板和显示装置 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07122583A (ja) * | 1993-10-26 | 1995-05-12 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法及び半導体製造装置 |
| JPH11345784A (ja) * | 1998-06-03 | 1999-12-14 | Sony Corp | ウエハシートの延伸装置および延伸方法 |
| US7320948B2 (en) * | 2002-12-20 | 2008-01-22 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Extensible laminate having improved stretch properties and method for making same |
| JP5503975B2 (ja) * | 2007-12-27 | 2014-05-28 | 株式会社カネカ | 延伸フィルムの製造方法 |
| PL2392198T3 (pl) * | 2009-01-30 | 2019-09-30 | Imec Vzw | Rozciągliwe urządzenie elektroniczne oraz sposób jego wytwarzania |
| JP2012247208A (ja) * | 2011-05-25 | 2012-12-13 | Konica Minolta Holdings Inc | 薄膜脆性材料の引張試験方法、及び薄膜脆性材料の引張試験装置 |
| EP2636524B1 (en) * | 2012-03-05 | 2014-12-31 | Rodolfo Comerio S.r.l. | Process and apparatus for registered embossing of extensible printed film or of a laminate comprising an extensible printed film |
| CN103137865B (zh) * | 2013-02-04 | 2016-02-24 | 清华大学 | 一种制备柔性可延展互连线的方法 |
| CN206076209U (zh) * | 2016-09-18 | 2017-04-05 | 桂林电子科技大学 | 一种制备可延展电子的装置 |
-
2016
- 2016-09-18 CN CN201610826153.0A patent/CN106206384B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN106206384A (zh) | 2016-12-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Chen et al. | Structural engineering for high sensitivity, ultrathin pressure sensors based on wrinkled graphene and anodic aluminum oxide membrane | |
| CN110763580B (zh) | 一种柔性器件的360°多向同步拉伸设备及方法 | |
| Ahn et al. | Stretchable electronics: materials, architectures and integrations | |
| An et al. | Stretchable and transparent electrodes using hybrid structures of graphene–metal nanotrough networks with high performances and ultimate uniformity | |
| US10292261B2 (en) | Stretchable and foldable electronic devices | |
| Wang et al. | Quasi in situ polymerization to fabricate copper nanowire-based stretchable conductor and its applications | |
| US8076829B2 (en) | Electrostrictive composite and electrostrictive element using the same | |
| CN106206384B (zh) | 一种制备可延展柔性无机电子器件的装置及方法 | |
| US10713978B2 (en) | Bend limit film | |
| WO2006130558A2 (en) | Flexible structures for sensors and electronics | |
| KR101880110B1 (ko) | 마이크로 렌즈 | |
| Lin et al. | Drawing liquid metal wires at room temperature | |
| CN110729072B (zh) | 一种可拉伸导线及其制备方法 | |
| KR101926371B1 (ko) | 고민감도 스트레인 센서의 제조 방법, 스트레인 센서 및 이를 포함하는 웨어러블 디바이스 | |
| He et al. | Stretchable and recyclable liquid metal droplets embedded elastomer composite with high mechanically sensitive conductivity | |
| Tang et al. | Intrinsically stretchable and shape memory conducting nanofiber for programmable flexible electronic films | |
| JP7190453B2 (ja) | 伸縮性導体 | |
| US8608999B2 (en) | Method of fabricating shape memory polymer-based three-dimensional devices | |
| Zhang et al. | Dielectric polymer with designable large motion under low electric field | |
| Ho et al. | Screen printing of stretchable electrodes for large area LED matrix | |
| JP2017220555A (ja) | 曲げ変形および伸縮変形可能な電子デバイス | |
| CN206076209U (zh) | 一种制备可延展电子的装置 | |
| CN103731941A (zh) | 加热元件的制备方法 | |
| CN110654073B (zh) | 可拉伸膜状结构及其制备方法 | |
| EP2156445B1 (en) | Composite material based on msm effect |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |