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1 , is In so in it be to to or to in A be to An be of an in An in at of it to a at be to is to to to so a is to If if or if an be be to D be a is to or is of 2 to " "is we to of in as as of of a up 00 An is we an at a "To or at I be if So of a he he " is in my an It is on it is of a of to C or to C is he to is to is is in of is it It on of as a of in t is to to is an is is to 3 to an to is on in a at in of "i [e] he "is to of of in "of as is is is in to by in he s is to in a up in It is of a in an to of in "of of "In of a in of in on he of as "I of to of at a be as as he "We in a of in of a in an A 4 We to of an of on "on of of of a In "We on of in in is to a of a in a a of in it "to or be to he "as as to a of to be a he be is be be a "is a 'If it be i, it be i,'" he "So to 0μm, be he of be by a a as If to 5 is a he "of he "0 or to be of as - 6 工藝 /制造 探秘 可彎曲 電子 在電子領(lǐng)域中，剛性和平直是普遍現(xiàn)象，但在現(xiàn)實(shí)世界中卻非如此。 在許多應(yīng)用場(chǎng)合，如果電子產(chǎn)品能適應(yīng)曲線(xiàn)型表面或在使用時(shí)能夠彎曲，那么它們將大有用處，特別是在傳感檢測(cè)領(lǐng)域。檢測(cè)器陣列可以環(huán)繞心臟排放，隨著每次心跳進(jìn)行伸展；人造外殼可以在機(jī)翼四周伸展，用于在飛行過(guò)程中傳遞詳細(xì)的局部信息；人造視 網(wǎng)膜可以安裝在眼球后面的彎曲空間內(nèi)，如同它所代替的生物傳感器一樣。然而至今為止，柔性技術(shù)還缺乏使這些應(yīng)用成為可能所需要的足夠的性能、可制造性以及柔韌性。 不過(guò)伊利諾大學(xué)香檳分校 (示的一種新技術(shù)或許能填補(bǔ)這個(gè)空白。一旦工程師從剛性和平直的思維框架中跳離出來(lái)，這一領(lǐng)域無(wú)疑會(huì)被發(fā)揚(yáng)光大。 用標(biāo)準(zhǔn)半導(dǎo)體 (硅、砷化鎵等 )和傳統(tǒng)技術(shù)制造，然后被轉(zhuǎn)移到一個(gè)充分伸展的彈性薄片上。一旦薄片恢復(fù)到原本的形狀，那些薄到彎曲也不會(huì)斷裂的互連線(xiàn)就會(huì)在拉緊狀態(tài)下出現(xiàn)彎曲。如果設(shè)計(jì) 合理的話(huà)，它們?cè)诒粔嚎s時(shí)進(jìn)一步彎曲，在展開(kāi)時(shí)變平。因此，彈性電路結(jié)構(gòu)可以用或多或少的普通電子器件創(chuàng)建。 另外，彈性結(jié)構(gòu)可以用來(lái)構(gòu)成三維形狀的電子器件，并且這些器件可以被轉(zhuǎn)移到剛性 襯底 上。這也是 最大的 利益 無(wú)論目標(biāo)是柔性還是外形，上述方法具有可以利用傳統(tǒng)微蝕刻和半導(dǎo)體工藝的優(yōu)勢(shì)。主持 組建了一家名為 “最重要的優(yōu)勢(shì)在于我們使用已知且確定的材料和工藝技術(shù)，所取得的電路性能達(dá)到了同類(lèi)設(shè)計(jì)的 晶圓 系統(tǒng)水平，而可伸展性達(dá)到了橡皮圈的水準(zhǔn) (高達(dá) 100%的張力，甚至更高 )。另外一個(gè)相關(guān)的優(yōu)勢(shì)是我們能充分利用所有已有的電子知識(shí)和制造裝備。 ” 獨(dú)立咨詢(xún)顧問(wèn)、前 托羅拉資深技術(shù)專(zhuān)家 技術(shù)無(wú)論如何都會(huì)找到一條出路。 “為了實(shí)現(xiàn)至少具有中檔功能的保角和 /或 柔性電子 器件，我相信這種技術(shù)極具價(jià)值。它的成功意味著將開(kāi)辟出一個(gè)新的市場(chǎng)領(lǐng)域。 ”他表示。 另外，他補(bǔ)充道： “彈性 S()在我看來(lái)是 ?超越摩爾 '的一個(gè)實(shí)例。它沒(méi)有出現(xiàn)在國(guó)際半導(dǎo)體技術(shù)藍(lán)圖中，也許永遠(yuǎn)都不會(huì)。但是，它卻是用來(lái)更高效地使用針對(duì)計(jì)算機(jī)與通信以 外應(yīng)用的 者實(shí)際替代成本和尺寸不具競(jìng)爭(zhēng)力的現(xiàn)有 礎(chǔ)設(shè)施的眾多技術(shù)之一。 " 彈性，但并非塑膠 創(chuàng)建柔性電子產(chǎn)品的最常用方法是將電路直接印刷到基于碳的塑膠上。這種技術(shù)的一個(gè)目標(biāo)應(yīng)用是目前正在商用化實(shí)現(xiàn)過(guò)程中的電子報(bào)紙。雖然這種技術(shù)正在逐漸成熟，但它卻存在與生俱來(lái)的問(wèn)題：該技術(shù)采用的有機(jī)材料的電子性能要比半導(dǎo)體差得多。更糟的是，這些 7 材料的開(kāi)發(fā)并非來(lái)自電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程中所產(chǎn)生的免費(fèi)副產(chǎn)品。最后，雖然這些材料是柔性的，但它們沒(méi)有彈性：它們能彎曲，但不能伸展。 另外一種方法是制造傳統(tǒng)芯片，然后削薄晶 圓，使它們重量變輕，硬度變軟。但是這種方法仍然缺乏伸展性，甚至彎曲能力也都受到了限制。還有一種方法是將小芯片粘附在彈性表面，事后再用一些導(dǎo)線(xiàn)將其連接起來(lái)。雖然這種方法兼具高性能和機(jī)械柔韌性，但其中涉及到許多非傳統(tǒng) (因此比較昂貴 )的制造步驟。 具有柔韌性的薄層 原本很脆的硅、砷化鎵和其它半導(dǎo)體材料在淀積到非常薄的層上以后將變得異常柔韌。 “又薄又柔韌的硅 (以及包括鍺在內(nèi)的其它半導(dǎo)體材料 )具有巨大的潛力。 ”他表示， “這種柔韌性充分發(fā)揮第三維空間的優(yōu)勢(shì)?？梢詫?duì)它們施加張力，從而充分發(fā)揮更佳的電子性能；也可以對(duì)它們進(jìn)行堆疊。 ” “事實(shí)上， 為承載材料是柔性的。 ”與創(chuàng)建復(fù)雜得多的微米和納米機(jī)械器件的研究人員的做法絕然相反。這些研究人員在制造好的層中施加張力，在張力釋放后就能形成復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)。他解釋說(shuō)，其小組的最突出成就是轉(zhuǎn)移技術(shù)，即轉(zhuǎn)移硅片并以最終半球圖案的方式進(jìn)行連接。這確實(shí)是采用硅片的首個(gè)半球 形光電探測(cè)器實(shí)例。 然而，據(jù) “彎曲機(jī)械特性和變形模式推動(dòng)著前沿理論力學(xué)的發(fā)展。 ”“事實(shí)上，我們對(duì)彈性硅片的詳細(xì)實(shí)驗(yàn)研究表明，每個(gè)前面已知的對(duì)一致性襯底上的堅(jiān)硬材料所做的理論性彎曲處理的假設(shè)是有缺陷的。 " 此外，他預(yù)測(cè)了考慮機(jī)械特性后的電子器件的未來(lái)。 “我認(rèn)為這類(lèi)系統(tǒng)將把機(jī)械設(shè)計(jì)帶到系統(tǒng)定義的最前沿，其重要性可能與電路設(shè)計(jì)一樣高。 ”他表示， “事實(shí)上我們預(yù)計(jì)，有一種相當(dāng)于 幫助電路版圖設(shè)計(jì)在彈性配置中達(dá)到最優(yōu)的性能。機(jī)械 /電子聯(lián)合設(shè)計(jì)工具可能是最終所需要的。我們正與理論力學(xué)專(zhuān)家和模擬電路設(shè)計(jì)師開(kāi)展緊密合作，爭(zhēng)取獲得這樣的成果。 " 潛在應(yīng)用 “對(duì)電子學(xué)來(lái)說(shuō)確實(shí)存在著一個(gè)完全未被開(kāi)墾的應(yīng)用領(lǐng)域，基于半導(dǎo)體晶圓的傳統(tǒng)技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)該領(lǐng)域所要求的屬性。 ”“最突出的例子分為兩大類(lèi)：生物激勵(lì)器件和生物醫(yī)學(xué)器件。兩者都依賴(lài)于具有生物系統(tǒng)版圖的系統(tǒng)，兩者都沒(méi)有半導(dǎo)體晶圓所特具有的剛性平面特性。 ” 在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域， “我們正在研究電子傳感器片，它能與人腦 復(fù)雜且彎曲的表面緊密集成在一起。我們與賓夕法尼亞州大學(xué)醫(yī)學(xué)分校的 能在癲癇病人實(shí)際發(fā)作之前檢測(cè)到病癥開(kāi)始的征兆。 ” 8 該技術(shù)在這些領(lǐng)域有很好的成功機(jī)會(huì)， 相信這種技術(shù)將證明是有利于投資者的。 “不管是增加、替換還是監(jiān)視生物功能，都需要柔性 /可伸展的電子產(chǎn)品來(lái)高效且舒適地實(shí)現(xiàn)與人體的連接。 ”他表示， “隨著老齡化人口的增加，以及用藥物醫(yī)治各種衰老疾病想法的普及，合適的技術(shù)解決方案看起來(lái)存在著巨大的市場(chǎng)。 ”結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)和便攜式電子產(chǎn)品也將成為 極有吸引力的應(yīng)用，他補(bǔ)充道。 然而 為產(chǎn)業(yè)慣性可能是個(gè)問(wèn)題。 “有一個(gè)很常見(jiàn)的說(shuō)法：如果用硅可以完成，那就用硅做吧。 ”他說(shuō)， “因此傳統(tǒng) 許會(huì)薄到小于50且永遠(yuǎn)不會(huì)被拋棄。 ” 另外他補(bǔ)充道，新技術(shù)的優(yōu)勢(shì)可能被更高的成本所抵消，這種成本來(lái)自于比在塑膠等襯底上簡(jiǎn)單印刷油墨要復(fù)雜得多的工藝流程。如果有油墨可以提供接近傳統(tǒng) 么性?xún)r(jià)比分析可能變得更加困難。 此他對(duì)該技術(shù)寄于厚望就不足為奇了。 “傳統(tǒng)硅已經(jīng)做成了數(shù)十億美元的產(chǎn)品。 ”他表示， “在 10年或更少的時(shí)間內(nèi)，這種新的硅片技術(shù)也具有產(chǎn)生數(shù)十億美元產(chǎn)品的潛力。 ” 作者 : 業(yè)詞匯： 性 直 線(xiàn)的 線(xiàn)形表面 面 ，彎曲 硅 感 感器 測(cè)器陣列 放 造外殼 翼 空白 造視網(wǎng)膜 曲空間 性技術(shù) 制造性 韌性 導(dǎo)體 區(qū)，基本 伊利諾大學(xué)香檳分校 連線(xiàn) 化鎵 片 統(tǒng)技術(shù) 縮 片 性電路結(jié)構(gòu) 性襯底 底，基底 球狀硅相機(jī) 9 統(tǒng)微蝕刻 圓 伸展性 力 皮圈 皮帶式生成線(xiàn) 造設(shè)備 立投資顧問(wèn) 角的，保行的，一致的，共形的 場(chǎng)領(lǐng)域 ：彈性 S 越摩爾 際半導(dǎo)體技術(shù)藍(lán)圖 信 礎(chǔ)設(shè)施 于碳的塑膠 機(jī)材料 of 費(fèi)副產(chǎn)品 片 線(xiàn) 械柔韌性 材料科學(xué) 程學(xué) 米結(jié) 構(gòu) 維空間 米，納米機(jī)械 移技術(shù) 球圖案 球形光電探測(cè)器 of 形模式 論力學(xué) of 論彎曲處理 on 致性襯底 械設(shè)計(jì) 統(tǒng)定義 擬電路 物激勵(lì)器件 物醫(yī)學(xué) 面 子傳感器片 夕法尼亞州 癇病 構(gòu)健康檢測(cè) 攜式 a 投投資者 算機(jī)輔助電路設(shè)計(jì)程序 n. 墨水 10 up 16 008 is if is to to of in as as We a no be In is to it to s of as a of in on s F is It is to F so be a is to in a of an By C to a F F in 11 a F is by SP of F of a be as be s is we a no be by in of to a on of a to as as to in is to F to in 12 a RF to As a 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