《柔性電子卷到卷製造中異質結構可控轉移與層合機理》是依託華中科技大學，由陳建魁擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：柔性電子卷到卷製造中異質結構可控轉移與層合機理
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：陳建魁
- 依託單位：華中科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
柔性電子器件以其獨特的柔性/延展性以及高效、低成本製造工藝，在信息、能源、醫療等領域具有廣泛套用前景。本項目圍繞柔性電子器件卷倒卷製造中異質結構可控轉移與層合的基礎科學問題，從材料特性、工藝機理和控制方法等方面開展多學科交叉研究：提出卷到卷剝離工藝參數、異質膜粘彈性行為對界面能量釋放率的影響模型，獲取薄膜可剝離的判定準則及可控剝離的工藝視窗；揭示運動參數、取/放力和界面力對異質結構精確取/放轉移的影響規律，建立層合界面翹彎失穩的力學模型；揭示多層膜同時卷繞進給過程中速度參數、膜內張力、對位誤差等對層合行為的影響機理，建立面向連續層合的多參數最佳化控制模型，提出超薄薄膜精確進給的非連續張力/位置混合控制方法；突破卷倒卷製造中多層柔性異質結構可控剝離、精確取/放轉移、連續層合等關鍵技術，為柔性電子製造裝備的研製提供理論基礎和技術源泉。
結題摘要
本項目圍繞柔性電子器件卷到卷製造中異質結構可控轉移與層合的基礎科學問題，從材料特性、工藝機理和控制方法等方面開展多學科交叉研究：（1）在柔性基板界面剝離方面，建立了超薄晶片真空拾取界面剝離理論模型，提出了柔性基板共形剝離R2R可控轉移力學模型，建立了晶片倒置剝離和碎裂力學行為模型和工藝視窗；（2）在基板變形力學模型及可控性方面，基於膠粘劑固化和冷卻過程的熱-應變行為分析，提出了一個超薄晶片-膠層-基底的結構分層模型, 建立了柔性基板彎曲變形及褶皺臨界參數視窗，提出了張力不均、輥軸不平行對薄膜皺褶影響模型, 提出了柔性電子曲面轉移共形變形機械手結構及控制方法；（3）工藝參數影響方面，在薄膜根據薄晶片轉移過程（剝離和放置）晶片層-粘膠層-襯底層的解析競爭斷裂模型，提出了預拉伸基板界面分離的關鍵工藝參數, 提出了非均勻張力分布、彈性支撐對R2R運動基板橫向振動穩定控制模型；（4）層合與轉移控制方面，提出了柔性電子多層膜層合對位誤差模型；提出了一種新的轉塔式薄晶片高效轉移模型, 提出了一種曲面轉移層合定位匹配算法, 提出了基於薄膜面外振動頻率非接觸測量膜張力的方法。突破了卷倒卷製造中多層柔性異質結構可控剝離、精確取/放轉移、連續層合等關鍵技術，發明了柔性電子製造系統中的工藝方法、剝離裝置、轉移機械手、控制系統、張力測量與檢測方法及複合裝備。在項目支持下，在所提出的理論、技術、方法和工藝創新基礎上，共發表了期刊論文18篇（其中SCI 13篇）、申請了國家發明專利20項（其中已經授權14項），同時培養了22位研究生人才（其中博士4人、碩士18人），該系統研究工作為柔性電子製造領域的工藝創新、技術突破、裝備研製等提供了理論基礎、技術源泉和人才梯隊。
