多層柔性器件的輥筒剝離工藝機(jī)理研究.pdf

1、柔性電子封裝需要將電子器件從柔性基板轉(zhuǎn)移到封裝基板上，其關(guān)鍵是提高大面積柔性電子器件轉(zhuǎn)移效率和可靠性。柔性電子復(fù)合裝備中的輥筒剝離工藝可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)、高效剝離與轉(zhuǎn)移，引起電子制造領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。本文針對(duì)輥筒剝離的工藝機(jī)理開展理論建模、斷裂仿真和界面性能測(cè)試研究，保證器件從基板成功剝離并不損壞，并用于剝離輥的設(shè)計(jì)，主要工作包括：
　　1）分析了不同彎曲剛度的柔性電子器件在輥筒柱面上的共形彎曲情況，并將載帶層與剝離柱面的接觸情況簡(jiǎn)化為：

2、載帶層與柱面完全接觸和載帶層與柱面部分接觸，然后分別針這兩種工況，利用非線性梁理論建立器件-基板界面力學(xué)模型，得到不同彎曲和外力作用下的界面應(yīng)力和能量釋放率。
　　2）針對(duì)大面積多層柔性結(jié)構(gòu)的界面應(yīng)力與能量釋放率，利用ABAQUS的cohesive單元對(duì)剝離過程進(jìn)行仿真，引入虛擬裂紋閉合法（VCCT）構(gòu)造裂紋尖端的啞節(jié)點(diǎn)，計(jì)算出不同狀態(tài)下的界面剝離能量釋放率，揭示了能量釋放率G與剝離半徑、器件層厚度和彈性模量的關(guān)系，并與理論結(jié)果進(jìn)

3、行比較，驗(yàn)證了理論計(jì)算的正確性。
　　3）為測(cè)量多層薄膜結(jié)構(gòu)的界面性能，設(shè)計(jì)了剝離實(shí)驗(yàn)裝置，給出實(shí)驗(yàn)測(cè)量界面斷裂能的計(jì)算方法，分析了薄膜-粘結(jié)層-薄膜結(jié)構(gòu)剝離中的粘彈性機(jī)理，給出了界面剝離的參考值。進(jìn)一步結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析了剝離角度、速度對(duì)界面斷裂能和剝離力的影響，估算出不同速度下界面能的方法，結(jié)果表明速度越大界面斷裂能越大。
　　綜上所述，本文研究給出了輥筒剝離工藝的理論模型，給出了多層柔性器件可剝離性的判定準(zhǔn)則，為不同材