本實(shí)用新型專利技術(shù)公開一種面向可延展電子的雙面柔性結(jié)構(gòu)性基底，包括薄膜基底、島嶼和溝槽；每個(gè)島嶼均為柱狀；所有島嶼規(guī)則排布在薄膜基底的上表面和下表面；位于薄膜基底上表面的島嶼和位于薄膜基底上表面的島嶼關(guān)于薄膜基底呈鏡像對稱；島嶼與島嶼之間由溝槽分隔開；功能器件粘附在島嶼的頂面，連接導(dǎo)線藏于島嶼間的溝槽內(nèi)，連接導(dǎo)線與功能器件電學(xué)連接。本實(shí)用新型專利技術(shù)可以同時(shí)在基底上方島嶼和下方島嶼上黏附功能器件，以實(shí)現(xiàn)高的基底表面占有率，從而很大程度上提高了可延展柔性電子器件的空間利用率，符合現(xiàn)代電子產(chǎn)品對部件微型化、密集化的要求。本實(shí)用新型專利技術(shù)可應(yīng)用于實(shí)現(xiàn)基底雙面粘附功能性器件、需要高功能器件有效表面占有率的產(chǎn)品中。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)涉及可延展電子
，具體涉及一種面向可延展電子的雙面柔性結(jié)構(gòu)性基底。
技術(shù)介紹
可延展電子是一種新型電子產(chǎn)品，其克服了傳統(tǒng)硅基電子產(chǎn)品的剛性、脆性、易碎、不能適應(yīng)較復(fù)雜工作平面的應(yīng)用，是先進(jìn)電子制造的代表性產(chǎn)品。此外，可延展電子技術(shù)因其獨(dú)特的便攜性和可應(yīng)用性優(yōu)勢近年來引起了廣泛關(guān)注。然而，目前可延展電子結(jié)構(gòu)多為單面結(jié)構(gòu)，即基底僅一面用于放置功能器件及互連導(dǎo)線，這大大限制了基底結(jié)構(gòu)表面占有率，不符合現(xiàn)代電子產(chǎn)品對部件微型化、密集化的要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有可延展電子存在表面和空間占有率低的問題，提供一種面向可延展電子的雙面柔性結(jié)構(gòu)性基底。為解決上述問題，本技術(shù)是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種面向可延展電子的雙面柔性結(jié)構(gòu)性基底，包括薄膜基底、島嶼和溝槽；每個(gè)島嶼均為柱狀；所有島嶼規(guī)則排布在薄膜基底的上表面和下表面；位于薄膜基底上表面的島嶼和位于薄膜基底上表面的島嶼關(guān)于薄膜基底呈鏡像對稱；島嶼與島嶼之間由溝槽分隔開；功能器件粘附在島嶼的頂面，連接導(dǎo)線藏于島嶼間的溝槽內(nèi)，連接導(dǎo)線與功能器件電學(xué)連接。上述方案中，每個(gè)島嶼均為正方形棱柱狀，所有島嶼在薄膜基底的表面上呈矩陣排布；或者每個(gè)島嶼均為六邊形棱柱狀，所有島嶼在薄膜基底的表面上呈蜂窩狀排布。上述方案中，島嶼與薄膜基底為一體化結(jié)構(gòu)。上述方案中，島嶼和薄膜基底均由超彈性的柔性聚合物。上述方案中，島嶼的高度與薄膜基底的厚度之比為0.75～2。上述方案中，溝槽的深度與寬度之比為1.5～5。上述方案中，功能器件與島嶼間設(shè)有粘附層。上述方案中，連接導(dǎo)線與功能器件的連接處位于功能器件的邊緣或者下方。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)可以同時(shí)在基底上方島嶼和下方島嶼上黏附功能器件，以實(shí)現(xiàn)高的基底表面占有率，從而很大程度上提高了可延展柔性電子器件的空間利用率，符合現(xiàn)代電子產(chǎn)品對部件微型化、密集化的要求。本技術(shù)可應(yīng)用于實(shí)現(xiàn)基底雙面粘附功能性器件、需要高功能器件有效表面占有率的產(chǎn)品中。附圖說明圖1為一種面向可延展電子的雙面柔性結(jié)構(gòu)性基底的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為另一種面向可延展電子的雙面柔性結(jié)構(gòu)性基底的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)號(hào)：1、薄膜基底；2、島嶼；3、溝槽。具體實(shí)施方式一種面向可延展電子的雙面柔性結(jié)構(gòu)性基底，如圖1和2所示，由薄膜基底1、島嶼2和溝槽3組成。薄膜基底1、島嶼2和溝槽3是實(shí)現(xiàn)可延展柔性電子器件的電學(xué)功能基礎(chǔ)。薄膜基底1對整個(gè)器件結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)支撐。島嶼2實(shí)現(xiàn)對功能電子元器件的支撐，并且可以在拉伸過程中實(shí)現(xiàn)應(yīng)力隔絕從而對功能電子元器件實(shí)現(xiàn)保護(hù)。溝槽3即非島嶼2部分，是實(shí)現(xiàn)高的延展性的基礎(chǔ)，拉伸、彎曲和/或扭轉(zhuǎn)時(shí)，島嶼2本身尺寸變化很小，主要依靠溝槽3之間的基底的高伸縮性來實(shí)現(xiàn)整個(gè)結(jié)構(gòu)的柔性和可延展性。本技術(shù)的主要改進(jìn)點(diǎn)在于，所有島嶼2等分為兩部分，并分別規(guī)則排布在薄膜基底1的上表面和下表面，其中位于薄膜基底1上表面的島嶼2和位于薄膜基底1上表面的島嶼2關(guān)于薄膜基底1呈鏡像對稱。由于薄膜基底1的兩面均排布著多個(gè)島嶼2結(jié)構(gòu)，而薄膜基底1上方的島嶼2和薄膜基底1下方的島嶼2上均可以黏附功能器件，因此能夠?qū)崿F(xiàn)高的基底表面占有率，并大大提高可延展電子產(chǎn)品空間利用率。每個(gè)島嶼2均為柱狀，如可以呈圓柱狀和/或多邊形棱柱狀。在本技術(shù)中，每個(gè)島嶼2均為正方形棱柱狀，此時(shí)所有島嶼2在薄膜基底1的上下表面均呈矩陣排布(參見圖1)；或者每個(gè)島嶼2均為六邊形棱柱狀，此時(shí)所有島嶼2在薄膜基底1的上下表面均呈蜂窩狀排布(參見圖2)。島嶼2與島嶼2之間由縱橫交錯(cuò)的溝槽3分隔開。島嶼2與薄膜基底1為一體化結(jié)構(gòu)，并由相同的材料制成。該材料為高彈性的柔性聚合物，如PDMS或TPU等超彈性材料，既是整個(gè)結(jié)構(gòu)可延展性、高表面覆蓋率的關(guān)鍵，又是實(shí)現(xiàn)拉伸、扭轉(zhuǎn)、彎曲等可延展力學(xué)行為的基礎(chǔ)。島嶼2的高度與薄膜基底1的厚度之比為0.75～2，以實(shí)現(xiàn)更好的對島嶼2上方功能器件的保護(hù)作用。本技術(shù)中，薄膜基底1的厚度很薄，不足1厘米。島嶼2間溝槽3部分用于放置連接導(dǎo)線，因此溝槽3寬度不能過小，通常情況下需要大于100微米。溝槽3的深度與寬度之比為1.5～5。在實(shí)現(xiàn)拉伸、彎曲和扭轉(zhuǎn)等行為過程中，由于溝槽3具有高的深寬比，使得島嶼2處具有良好的應(yīng)力隔絕效應(yīng)，對功能器件的應(yīng)力作用非常小，能夠防止功能器件的脫落并實(shí)現(xiàn)對其應(yīng)力隔絕保護(hù)，從而在實(shí)現(xiàn)延展性、高表面覆蓋率的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)高可靠性。為了能夠形成可延展柔性電子器件，為了能夠形成可延展柔性電子器件，還需要在上述柔性基底的基礎(chǔ)上設(shè)置連接線和功能器件。此外，為了對可延展電子器件整體進(jìn)行保護(hù)，可以根據(jù)需要，選擇性地在整個(gè)可延展電子器件的上方加入封裝層。連接線和功能器件用于實(shí)現(xiàn)可延展柔性電子器件的電學(xué)功能。功能器件是整個(gè)設(shè)備的功能實(shí)現(xiàn)部分，其可以根據(jù)不同應(yīng)用場合的需要進(jìn)行選擇。連接線是實(shí)現(xiàn)電學(xué)連接的部分。功能器件粘附在島嶼2的上方，用于在有限的面積內(nèi)實(shí)現(xiàn)更高的工作效率。此外，功能器件與島嶼2間設(shè)有粘附層，從而保證功能器件能與島嶼2的頂部實(shí)現(xiàn)更好的連接，并且起到一定的應(yīng)力緩沖作用。連接導(dǎo)線設(shè)置在各個(gè)功能器件的下方，各個(gè)島嶼2間的溝槽3內(nèi)部，其既節(jié)省了空間，又提供了大延展性，同時(shí)能被上方電子器件及結(jié)構(gòu)性基底保護(hù)起來。連接導(dǎo)線由銅或者銀制成的連接導(dǎo)線，具有高的導(dǎo)電率。電學(xué)連接導(dǎo)線設(shè)計(jì)為可采用馬蹄形、U形等蛇形互連結(jié)構(gòu)，該類導(dǎo)線能較好匹配該雙面結(jié)構(gòu)性基底。連接導(dǎo)線與功能器件電學(xué)連接。連接導(dǎo)線與功能器件的連接處位于功能器件的邊緣或者下方。本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種面向可延展電子的雙面柔性結(jié)構(gòu)性基底，其特征在于：包括薄膜基底(1)、島嶼(2)和溝槽(3)；每個(gè)島嶼(2)均為柱狀；所有島嶼(2)規(guī)則排布在薄膜基底(1)的上表面和下表面；位于薄膜基底(1)上表面的島嶼(2)和位于薄膜基底(1)上表面的島嶼(2)關(guān)于薄膜基底(1)呈鏡像對稱；島嶼(2)與島嶼(2)之間由溝槽(3)分隔開；功能器件粘附在島嶼(2)的頂面，連接導(dǎo)線藏于島嶼(2)間的溝槽(3)內(nèi)，連接導(dǎo)線與功能器件電學(xué)連接。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種面向可延展電子的雙面柔性結(jié)構(gòu)性基底，其特征在于：包括薄膜基底(1)、島嶼(2)和溝槽(3)；每個(gè)島嶼(2)均為柱狀；所有島嶼(2)規(guī)則排布在薄膜基底(1)的上表面和下表面；位于薄膜基底(1)上表面的島嶼(2)和位于薄膜基底(1)上表面的島嶼(2)關(guān)于薄膜基底(1)呈鏡像對稱；島嶼(2)與島嶼(2)之間由溝槽(3)分隔開；功能器件粘附在島嶼(2)的頂面，連接導(dǎo)線藏于島嶼(2)間的溝槽(3)內(nèi)，連接導(dǎo)線與功能器件電學(xué)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種面向可延展電子的雙面柔性結(jié)構(gòu)性基底，其特征在于：每個(gè)島嶼(2)均為正方形棱柱狀，所有島嶼(2)在薄膜基底(1)的表面上呈矩陣排布；或者每個(gè)島嶼(2)均為六邊形棱柱狀，所有島嶼(2)在薄膜基底(1)的表面上呈蜂窩狀排布。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：潘開林，曹威武，王文佳，韓旭峰，李婷婷，王琳，
申請(專利權(quán))人：桂林電子科技大學(xué)，
類型：新型
國別省市：廣西;45
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