可拉伸混合电子系统的优化设计与制作工艺研究任务书

 2021-09-07 19:18:48

1. 毕业设计(论文)主要内容:

近年来,由于在可穿戴电子、可延展电子、柔性显示等领域的广泛应用,柔性电子取得了蓬勃的发展。 柔性电子特有的可延展性对材料选择、器件设计、加工工艺组织和系统集成提出了新的挑战。一方面,柔性、可延展性意味着系统集成需要在有机高分子材料基底上建立可延展性电气和机械连接,这颠覆了传统的基于坚硬的印刷电路板的集成方案。另外一方面,柔性电子系统中对运算、存储和能耗要求高的器件仍然需要通过传统的基于单晶硅材料的电子制造工艺手段来制作。因而, 柔性电子制造要求在充分继承传统电子制造技术优势的基础上实现材料、工艺、器件和生产装备等领域的创新。可见未来电子器件是柔性系统和传统硅基电子制造技术的结合,我们称之为柔性混合电子系统。

柔性混合电子系统要求在柔性和可拉伸基底上集成在脆硬性传统半导体材料(硅晶体等)加工而成的芯片,这类芯片通常的碎裂应变小于~1%, 而可拉伸系统通常要求可以承受15% 的拉应力,因此需要设计相应的机械结构和材料属性,以成功实现硅基芯片在可拉伸系统的正常工作。本毕业设计利用有限元的方法,通过机械结构设计实现应力分离,优化硅基芯片在系统集成中的结构,通过材料属性设计,进一步减小硅基芯片在系统中承受的应变。

2. 毕业设计(论文)主要任务及要求

通过毕业设计,促使学生掌握查阅资料,将所学基础知识和专业知识应用于毕业设计中,提升分析和解决工程问题的能力,巩固所学知识。具体毕业设计内容要求如下:

1.查阅可拉伸混合电子系统资料,完成开题报告,要求2500字以上、参考文献不少于15篇(其中近五年外文文献不少于3篇);

2.完成该产品的总体方案设计及论证;选择合理的总体方案,绘制总体方案原理框图;

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3. 毕业设计(论文)完成任务的计划与安排

1 - 3 周:查阅国内外文献资料,全面了解相关理论与技术,撰写并完成开题报告;

4 - 5 周:制定总体方案、绘制总体方案原理框图;

6 -10 周:数值仿真分析,确定具体结构尺寸;

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4. 主要参考文献

1.成大先. 机械设计手册, 北京:化学工业出版社,第1卷-第5卷,2016.2.湛迪强. SolidWorks 2015快速入门、进阶与精通,北京:电子工业出版社,2015.3.Han-Byeol Lee , Chan-Wool Bae , Le Thai Duy, et al. Mogul-Patterned Elastomeric Substrate for Stretchable Electronics, Advanced Materials, 2016,28,3069-3077.

4.Someya T. Stretchable Electronics, 2012.

5.冯雪, 陆炳卫, 吴坚. 可延展柔性无机微纳电子器件原理与研究进展,物理学报, 2014,(63):1-18

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