基底、柔性电子部件及柔性电子部件的制造方法技术

本发明专利技术涉及用于柔性电子器件的基底、柔性电子部件及柔性电子部件的制造方法。所述基底由可拉伸的柔性材料制成并且用于载置导线，所述基底具有表面以及设置在所述表面上的多个凸台，所述多个凸台沿第一方向排列，并且每两个在所述第一方向上相邻的所述凸台之间均设有凹部，在所述基底载置所述导线的状态下，所述导线附着于所述凸台，所述导线的在两个相邻的所述凸台之间延伸的部分与所述凹部的底面不接触。利用本发明专利技术，能够在保证互连线的安全的情况下提高整个柔性电子器件的拉伸性能。

Substrate, flexible electronic component and manufacturing method of flexible electronic component

The invention relates to a manufacturing method for a substrate of a flexible electronic device, a flexible electronic component and a flexible electronic component. The substrate is made of a stretchable flexible material and used for carrying wires. The substrate has a surface and a plurality of convex platforms arranged on the surface. The plurality of convex platforms are arranged in the first direction, and a concave part is arranged between each two convex platforms adjacent to the first direction, and the substrate is loaded with the said one. In the state of a conductor, the conductor is attached to the bump, and the part of the conductor extending between the two adjacent bumps does not contact the bottom of the concave part. The invention can improve the tensile performance of the whole flexible electronic device under the condition of ensuring the safety of the interconnection.

【技术实现步骤摘要】
基底、柔性电子部件及柔性电子部件的制造方法
本专利技术涉及能够提高柔性电子器件的可拉伸性的基底、提高了可拉伸性的柔性电子部件及该柔性电子部件的制造方法。
技术介绍
自可拉伸柔性电子器件诞生以来，更高的柔性及可拉伸性(也称为延展性)一直是器件结构设计者们不断追求的目标。目前的可拉伸柔性电子器件主要通过功能硬薄膜器件与柔性基底(以下简称基底)的集成来实现。硬薄膜器件之间由金属互连线相连。基底例如是由柔性聚合物(例如，聚二甲基硅氧烷(PDMS))制成的。金属互连线和柔性基底对于柔性电子器件的可拉伸性都有影响。通常借助于金属互连线的几何变形来提高可拉伸性，因此互连线常设计成可通过自身几何变形提供可拉伸性的形状。可变形的金属互连线与可拉伸的柔性基底结合后，相互结合的互连线和基底二者的可拉伸性将会相互影响、相互约束，因此器件整体的可拉伸性其实是由集成有金属互连线的柔性基底部分决定的。图1示出了用于柔性电子器件的现有的一种柔性电子部件的结构。图1中的金属制成的互连线100呈蛇形延伸，柔性基底为由PDMS制成的平面状基底200。对于上述图1示出的现有设计，在具体工作中，平面状基底200受拉时互连线100与平面状基底200间的结合部位处的界面黏附在保证两者间良好结合的同时也会约束互连线100的变形。在应变过大时会因为这种界面黏附引起互连线100破坏，制约着整个柔性电子部件的可拉伸性。另外，在互连线100与平面状基底200间的结合部位处的约束作用也是蛇形的互连线100产生疲劳破坏的主要因素。
技术实现思路
本专利技术的一个方面提供一种(尤其是针对蛇形互连导线设计的)用于柔性电子器件的基底，利用该基底，能够在保证互连线的安全的情况下提高整个柔性电子器件的可拉伸性。根据本专利技术的一个方面的基底由可拉伸的柔性材料制成并且用于载置导线，所述基底具有表面以及设置在所述表面上的多个凸台，所述多个凸台沿第一方向排列，并且每两个在所述第一方向上相邻的所述凸台之间均设有凹部，在所述基底载置所述导线的状态下，所述导线附着于所述凸台，所述导线的在两个相邻的所述凸台之间延伸的部分与所述凹部的底面不接触。由于基底的表面上设置有凸台和位于凸台之间的凹部，因此在基底上载置有导线的情况下，导线的一部分附着于凸台，导线的位于凸台之间的部分不与基底接触(即，处于悬空状态)。这样，在柔性电子器件被拉伸时，不与基底接触的这部分导线在变形时不会受到基底的制约，因而不仅可以更大程度地拉伸，还可以避免因为导线在拉伸时受界面黏附约束导致的互连线破坏。优选地，所述凸台的延伸方向与所述第一方向交叉。优选地，所述凸台相对于所述凹部的底面的凸起高度大于或等于0.2mm，在所述第一方向上，所述凸台的尺寸相对于所述凸台和所述凹部的尺寸之和的比例等于0.2。本专利技术的另一个方面在于提供一种提高了可拉伸性的柔性电子部件。根据本专利技术的另一个方面的柔性电子部件包括由可拉伸的柔性材料制成的基底和附着于所述基底的导线，所述基底具有表面以及设置在所述表面上的多个凸台，所述多个凸台沿第一方向排列，并且每两个在所述第一方向上相邻的所述凸台之间均设有凹部，所述导线整体沿所述第一方向蜿蜒延伸并包括第一部分和第二部分，所述第一部分的至少一部分附着于所述凸台，所述第二部分的位置与所述凹部对应并且所述第二部分与所述凹部的底面不接触。在柔性电子部件被拉伸时，不与基底接触的这部分导线在变形时不会受到基底的制约，因而不仅可以更大程度地拉伸，还可以避免因为导线在拉伸时受界面黏附约束引起的互连线破坏。优选地，所述第二部分的可拉伸性大于所述第一部分的可拉伸性。将导线中的可拉伸性大的部分设置成所述第二部分，可以避免这部分导线在变形时受到基底的制约，从而发挥出更好的可拉伸性提高效果。优选地，所述凸台相对于所述凹部的底面的凸起高度满足：当所述柔性电子部件在所述第一方向上拉伸至最大安全拉伸程度时，所述导线的在两个相邻的所述凸台之间延伸的部分仍不与所述凹部的底面接触。此处，术语“最大安全拉伸程度”是指柔性电子部件在拉伸变形时，在保证其正常工作的前提下，能够实现的最大的拉伸程度。在拉伸变形的过程中，位于凸台之间的导线处于悬空状态，这部分悬空的导线会随着拉伸而在凸台的高度方向上产生朝向凹部底面的位移。将这种位移称为离面位移。拉伸程度越大，离面位移也越大。如果离面位移幅度大，则会出现原本悬空的这部分导线在拉伸过程中与基底(凹部的底面)接触的现象，从而使导线受到不期望的界面黏附约束。将凸台的凸起高度设计为满足上述要求，能够保证导线中悬空的部分在拉伸时不会因为拉伸变形(离面位移)过大而与基底接触，从而避免因为导线中悬空的部分接触到基底而对柔性电子部件的可拉伸性产生不利影响。优选地，所述导线具有蛇形形状，其中，在所述导线的所述第一部分中，所述导线呈直线状延伸；在所述导线的所述第二部分中，所述导线呈圆弧状延伸。在具有蛇形形状的导线中，呈圆弧状延伸的第二部分的可拉伸性较大，将这一部分导线设置于凸台之间使之悬空，可以良好地发挥出导线自身的可拉伸性，从而进一步提高整个柔性电子部件的可拉伸性。优选地，所述基底的所述凸台在所述第一方向上的尺寸小于或等于所述导线的所述第一部分在所述第一方向上的尺寸。优选地，所述导线是覆有PI保护层的Cu导线，其中，所述导线的线宽为50μm，所述导线的厚度为1.5μmPI+0.1μmCu+1.5μmPI，所述导线在垂直于所述第一方向的方向上的振幅为±500μm，在所述导线的所述第二部分中，所述导线沿半径为250μm的圆弧延伸，所述凸台相对于所述凹部的底面的凸起高度大于或等于0.2mm，并且在所述第一方向上，所述凸台的尺寸相对于所述凸台和所述凹部的尺寸之和的比例等于0.2。本专利技术的又一个方面在于提供用于前述柔性电子部件的制造方法。根据本专利技术的又一个专利技术的柔性电子部件的制造方法，其用于制造如上所述的柔性电子部件，所述制造方法包括如下步骤：用于成型所述基底的基底成型步骤，其中，在所述基底的表面上形成沿第一方向排列的多个凸台，并且每两个在所述第一方向上相邻的所述凸台之间均形成有凹部；导线制造步骤，其中，借助光刻工艺制备所述导线；以及转印步骤，其中，将制备的所述导线转印到成型后的所述基底上，并且使所述导线的所述第一部分的至少部分区域附着于所述基底的所述凸台。利用本专利技术的基底、柔性电子部件及制造方法，能够在保证互连线的安全的情况下提高整个柔性电子器件的拉伸性能。附图说明图1是现有的一种柔性电子部件的结构。图2是根据本专利技术的实施方式的柔性电子部件的示意性立体结构图。图3是图2所示的柔性电子部件的俯视图。图4是图2所示的柔性电子部件的主视图。图5是导线的蛇形形状的示意图。具体实施方式以下结合附图详细说明本专利技术的具体实施方式。第一实施方式图2中示出了根据本专利技术的第一实施方式的柔性电子部件的示意性立体结构，该柔性电子部件为柔性电子器件的互联导线及相应基底部分。图2中的左右方向是柔性电子部件的长度方向，在本实施方式中，期望提高柔性电子部件在其长度方向上的可拉伸性。以下，将图2中的左右方向作为“第一方向”的示例。图2所示的柔性电子部件包括互连线100和基底300，基底300用于载置互连线100。互连线100例如是由金属制成的导线，基底300例如是由本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基底，其用于柔性电子器件，所述基底由可拉伸的柔性材料制成并且用于载置导线，其特征在于，所述基底具有表面以及设置在所述表面上的多个凸台，所述多个凸台沿第一方向排列，并且每两个在所述第一方向上相邻的所述凸台之间均设有凹部，在所述基底载置所述导线的状态下，所述导线附着于所述凸台，所述导线的在两个相邻的所述凸台之间延伸的部分与所述凹部的底面不接触。

【技术特征摘要】
1.一种基底，其用于柔性电子器件，所述基底由可拉伸的柔性材料制成并且用于载置导线，其特征在于，所述基底具有表面以及设置在所述表面上的多个凸台，所述多个凸台沿第一方向排列，并且每两个在所述第一方向上相邻的所述凸台之间均设有凹部，在所述基底载置所述导线的状态下，所述导线附着于所述凸台，所述导线的在两个相邻的所述凸台之间延伸的部分与所述凹部的底面不接触。2.根据权利要求1所述的基底，其特征在于，所述凸台的延伸方向与所述第一方向交叉。3.根据权利要求1或2所述的基底，其特征在于，所述凸台相对于所述凹部的底面的凸起高度大于或等于0.2mm，在所述第一方向上，所述凸台的尺寸相对于所述凸台和所述凹部的尺寸之和的比例等于0.2。4.一种柔性电子部件，其包括由可拉伸的柔性材料制成的基底和附着于所述基底的导线，其特征在于，所述基底具有表面以及设置在所述表面上的多个凸台，所述多个凸台沿第一方向排列，并且每两个在所述第一方向上相邻的所述凸台之间均设有凹部，所述导线整体沿所述第一方向蜿蜒延伸并包括第一部分和第二部分，所述第一部分的至少一部分附着于所述凸台，所述第二部分的位置与所述凹部对应并且所述第二部分与所述凹部的底面不接触。5.根据权利要求4所述的柔性电子部件，其特征在于，所述第二部分的可拉伸性大于所述第一部分的可拉伸性。6.根据权利要求4或5所述的柔性电子部件，其特征在于，所述凸台相对于所述凹部的底面的凸起高度满足：当所述柔性电子部件在所述第一方向上拉伸至最大安全拉伸程度时，所述导线的在...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯雪，赵倩，马寅吉，梁紫微，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11