多層柔性器件的輥筒剝離工藝機理研究.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。柔性電子復合裝備中的輥筒剝離工藝可以實現(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。本文針對輥筒剝離的工藝機理開展理論建模、斷裂仿真和界面性能測試研究，保證器件從基板成功剝離并不損壞，并用于剝離輥的設計，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-基板界面力學模型，得到不同彎曲和外力作用下的界面應力和能量釋放率。
　　2）針對大面積多層柔性結(jié)構(gòu)的界面應力與能量釋放率，利用ABAQUS的cohesive單元對剝離過程進行仿真，引入虛擬裂紋閉合法（VCCT）構(gòu)造裂紋尖端的啞節(jié)點，計算出不同狀態(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

3、行比較，驗證了理論計算的正確性。
　　3）為測量多層薄膜結(jié)構(gòu)的界面性能，設計了剝離實驗裝置，給出實驗測量界面斷裂能的計算方法，分析了薄膜-粘結(jié)層-薄膜結(jié)構(gòu)剝離中的粘彈性機理，給出了界面剝離的參考值。進一步結(jié)合實驗結(jié)果，分析了剝離角度、速度對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則，為不同材