一种无机柔性电子器件系统集成方法

摘要

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。

主权项

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。