CN111678789A - 柔性电子多轴应力加载装置 - Google Patents

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张培健
廖希异
王妍
蒋飞宇
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Abstract

本申请提供一种柔性电子多轴应力加载装置，包括：承载柔性电子器件且能旋转所述柔性电子器件的测试机构；与所述测试机构配套的多轴应力加载机构；所述测试机构上的柔性电子器件接收所述多轴应力加载机构施加的多轴应力，测试所述柔性电子器件在多轴应力下的响应特性。本申请通过控制多轴应力加载机构施加不同位置的多轴应力在柔性电子器件，测试机构旋转该柔性电子器件控制多轴应力的施加方向，从而完成柔性电子器件在多轴应力作用下的响应测试，本测试装置能够迅速、精准地控制多轴应力的加载位置与方向，提高了响应特性测试的效率。

Description

柔性电子多轴应力加载装置
技术领域
本申请涉及柔性电子器件测试技术领域，特别是涉及一种柔性电子多轴应力加载装置。
背景技术
为了表征柔性电子器件在多轴应力作用下的性能参数(响应特性)，需要在多轴应力条件下测试柔性电子器件特性。
然而，现有的柔性电子器测试装置多利用特定曲率半径的平台进行贴合，或利用柔性电子封装的柔性直接进行弯曲以表征其在单轴应力作用状态下的响应特性。这两种测试方式可以有效实现单轴应力的加载，但对于多轴应力的加载很难实现，更谈不上对多轴应力加载过程的有效控制。
申请内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本申请的目的在于提供一种柔性电子多轴应力加载装置用于解决现有技术中柔性电子器件测试时，无法有效控制多轴应力实现不同点力、不同应力下器件的响应特性问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本申请的提供一种柔性电子多轴应力加载装置，包括：
承载柔性电子器件且能旋转所述柔性电子器件的测试机构；
与所述测试机构配套的多轴应力加载机构；所述测试机构上的柔性电子器件接收所述多轴应力加载机构施加的多轴应力，测试所述柔性电子器件在多轴应力下的响应特性。
在某些实施方式中，所述测试机构包括：
基台；
嵌于所述基台上可旋转的圆环，所述圆环在X轴、Y轴的轴向方向对应设有固定所述待测柔性电子器件的卡槽，在所述圆环上嵌有刻度标记；
所述基台配套设有定位所述圆环旋转角度的卡扣，所述卡扣周围设有角度刻度标尺。
在某些实施方式中，所述多轴应力加载机构包括：
底座；
安装在所述底座上的三维位移装置；
固定连接于所述三维位移装置输出方向上的卡座；
安装于所述卡座上的可拆卸载台，所述载台配置不同曲率半径的圆弧面。
如上所述，本申请的柔性电子多轴应力加载装置，具有以下有益效果：
本申请通过控制多轴应力加载机构施加不同位置的多轴应力在柔性电子器件，测试机构旋转该柔性电子器件控制多轴应力的施加方向，从而完成柔性电子器件在多轴应力作用下的响应测试，本测试装置能够迅速、精准地控制多轴应力的加载位置和方向，提高了响应特性测试的效率。
附图说明
图1显示为本申请提供的一种柔性电子多轴应力加载装置俯视图；
图2显示为本申请提供的一种柔性电子多轴应力加载装置中多轴应力加载机构的主视图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想，遂图式中仅显示与本申请中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
柔性电子是将有机/无机材料电子器件制作在柔性/可延性基板上的新兴电子技术，柔性电子器件则是利用该技术生产的电子器件，例如，涵盖有机电子、塑料电子、生物电子、纳米电子、印刷电子等，包括RFID、柔性显示、有机电发光(OLED)显示与照明、化学与生物传感器、柔性光伏、柔性逻辑与存储、柔性电池、可穿戴设备等多种应用。
多轴应力传统上是指包含多个轴向的应力，例如，两个相互垂直相交的圆弧就能够产生多轴应力。
请参阅图1，本申请提供一种柔性电子多轴应力加载装置俯视图；另外，请参阅图2，为本申请提供的一种柔性电子多轴应力加载装置中多轴应力加载机构的主视图，详述如下：
承载柔性电子器件且能旋转所述柔性电子器件的测试机构；
与所述测试机构配套的多轴应力加载机构；所述测试机构上的柔性电子器件接收所述多轴应力加载机构施加的多轴应力，测试所述柔性电子器件在多轴应力下的响应特性，该响应特性是指待测柔性电子器件在不同曲率半径的多轴应力加载下，测试机构上显示的该柔性电子器件的旋转后的定位角度。
在某些实施方式中，所述测试机构包括：基台1；嵌于所述基台上可旋转的圆环2，该圆环中间镂空，多轴应力加载机构通过该镂空对待测的柔性电子器件加载多轴应力，所述圆环2在X轴、Y轴的轴向方向对应设有固定所述待测柔性电子器件的卡槽3，例如，四个卡槽，该卡槽为条形，便于卡住柔性电子器件，且在所述圆环上嵌有刻度标记；所述基台1配套设有定位所述圆环2旋转角度的卡扣4，即卡扣4位于基台1靠近卡槽3的一侧，所述卡扣4周围设有角度刻度标尺，所述圆环可旋转角度为90°，且在卡扣一侧包含从-45°到45°的角度刻度标尺，初始状态下，0°标尺线正对定位角度的卡扣4，所述圆环4与基台1的表面处于同一水平线，有利于卡扣4对准角度刻度。
在此，将待测的柔性电子器件通过四个卡槽固定到圆环上，其中，当柔性电子器件被卡槽固定时自身呈弧(拱)形，在多轴应力加载机构施加多轴应力到柔性电子器件时，通过更换不同曲率半径的圆弧面载台，完成不同曲率半径的多轴应力加载测试。
在某些实施方式中，所述多轴应力加载机构包括：底座6；安装在所述底座6上的三维位移装置7；固定连接于所述三维位移装置7输出方向上的卡座8；安装于所述卡座8上的可拆卸载台5，所述载台5配置不同曲率半径的圆弧面。
具体地，卡座8为U型的，便于更换不同曲率半径的圆弧面，同时，由于载台为圆弧形，采用U型卡座能够确保上、下方向受力均衡，同样U型卡座也可减少三维位移装置的支撑重量。而载台的圆弧面至少包含两个相互垂直相交的圆弧，该圆弧面也可为半球面，采用上述结构的圆弧面载台可确保加载多轴应力准确输出。
具体地，卡座8安装在一台三维位移装置上7，方便地移动；三维位移装置7可以是机械式的；也可以是数字控制机械臂式的，例如，六个自由度机械手臂，后者体积小、操作方便，通过三维位移装置确保卡座上的载台可在X轴、Y轴、Z轴方向上移动，从而实现柔性电子器件测试过程中多轴应力快速精确加载，可以任意选择加载位置。
在此，所述载台5圆弧面曲率半径大于等于0.5毫米，例如，该圆弧面曲率半径可配置为0.5毫米、1毫米、2毫米、4毫米、8毫米和16毫米等。采用标准十字交叉圆弧面载台，即可满足基本测试要求。
其中，所述三维位移装置7在X轴、Y轴、Z轴的位移量程均大于等于10毫米，例如，取值为10毫米、20毫米、30毫米、40毫米、50毫米等。
在某一些实施例中，使用本申请的测试装置对柔性电子器件进行多轴应力加载测试时，通过卡槽3将封装好的柔性电子器件固定在可旋转的圆环2上，通过多轴应力加载机构将多轴应力加载到柔性电子器件上，通过三维位移装置7移动并定位多轴应力加载位置，通过圆环旋转确定多轴应力加载方向，在完成一种多轴应力加载测试后，可快速更换其他不同曲率半径圆弧面的载台进行下一组测试(在多轴应力作用下的响应特性测试)。
利用多轴应力加载机构实现柔性电子器件测试过程中需要的多轴应力快速精确加载，且可以任意选择加载位置；通过圆环实现待测的柔性电子器件的旋转，控制多轴应力方向，且可以实现对柔性电子器件的多轴应力加载；简化了柔性电子器件多轴应力作用下的响应特性综合测试过程。
综上所述，本申请通过控制多轴应力加载机构施加不同位置的多轴应力的柔性电子器件测试机构旋转该柔性电子器件控制多轴应力的施加方向，从而完成柔性电子器件在多轴应力作用下的响应测试，本测试装置能够迅速、精准地控制多轴应力的加载位置和方向，提高了响应特性测试的效率。所以，本申请有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本申请的原理及其功效，而非用于限制本申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本申请的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种柔性电子多轴应力加载装置，其特征在于，包括：
承载柔性电子器件且能旋转所述柔性电子器件的测试机构；
与所述测试机构配套的多轴应力加载机构，所述测试机构上的柔性电子器件接收所述多轴应力加载机构施加的多轴应力，测试所述柔性电子器件在多轴应力下的响应特性。
2.根据权利要求1所述的柔性电子多轴应力加载装置，其特征在于，所述测试机构包括：
基台；
嵌于所述基台上可旋转的圆环，所述圆环在X轴、Y轴的轴向方向对应设有固定所述待测柔性电子器件的卡槽，在所述圆环上嵌有刻度标记；
所述基台配套设有定位所述圆环旋转角度的卡扣，所述卡扣周围设有角度刻度标尺。
3.根据权利要求2所述的柔性电子多轴应力加载装置，其特征在于，所述圆环旋转角度大于等于45度。
4.根据权利要求1所述的柔性电子多轴应力加载装置，其特征在于，所述多轴应力加载机构施加不同点位、不同方向的多轴应力。
5.根据权利要求1或4所述的柔性电子多轴应力加载装置，其特征在于，所述多轴应力加载机构包括：
底座；
安装在所述底座上的三维位移装置；
固定连接于所述三维位移装置输出方向上的卡座；
安装于所述卡座上的可拆卸载台，所述载台配置不同曲率半径的圆弧面。
6.根据权利要求5所述的柔性电子多轴应力加载装置，其特征在于，所述卡座为U型。
7.根据权利要求5所述的柔性电子多轴应力加载装置，其特征在于，所述圆弧面至少包含两个相互垂直相交的圆弧。
8.权利要求5所述的柔性电子多轴应力加载装置，其特征在于，所述圆弧面可为半球面。
9.根据权利要求5所述的柔性电子多轴应力加载装置，其特征在于，所述圆弧面的曲率半径大于等于0.5毫米。
10.根据权利要求5所述的柔性电子多轴应力加载装置，其特征在于，所述三维位移装置的量程大于等于10毫米。
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