柔性電子器件力學
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-04
柔性電子器件力學的視頻教程
基于icepack的電子元器件散熱仿真分析與優化，視頻免費無聲音，操作細致，提供附件（需購買）練習。
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柔性電子器件力學的實例教程
來源 | Journal of Energy Chemistry
01
背景介紹
隨著電子設備小型化和集成化的蓬勃發展，用于高級計算的微處理器的功率密度急劇增加。電子設備產生的大量熱量積聚在設備內部，例如集成電路。過熱引起的溫度升高會限制電子設備的工作適應性，導致頻繁的故障甚至自燃。因此，開發提高散熱效率的熱管理材料具有重要的意義。
相變材料(Phase change materials, PCMs)作為一種高效的熱管理材料，可以通過固-液相變過程吸收和釋放熱量。然而，PCMs存在漏液、導熱系數低、剛性強等固有缺陷，嚴重制約了其進一步的實際應用。大多數PCMs都表現出脆性和易碎性。當用作散熱器和加熱元件之間的熱界面材料(TIMs)時，這種現象會產生不可忽略的熱阻，從而對電子器件的熱管理效率產生不利影響。
柔性PCMs被認為是與物體接觸且能夠承受某些變形(例如，彎曲，拉伸和壓縮)的材料。雖然目前的PCMs具有優異的形狀穩定性和柔韌性，但由于難以加入導熱填料，其導熱性仍然有限。因此，當PCMs用作TIMs時，對靈活性和增強導熱性的要求仍然具有挑戰性。
02
成果掠影
近期，西南交通大學王勇和祁曉東團隊針對開發用于電子器件熱管理的柔性導熱相變材料取得最新進展。本文制備了聚二甲基硅氧烷/石蠟/氮化硼(PDMS/PW/BN)相變復合材料。首先通過刮削獲得BN沿平面(x-y方向)的排列，然后通過熱壓縮和滾切誘導BN沿平面(z方向)排列。因此，PW被交聯的PDMS/BN網絡包裹，從而形成與天然木材相似的年輪結構。年輪結構有效地避免了PW的液體泄漏，從而顯示出高達98%的高尺寸保留率。
展開 電子系統，包括化工生產中的電子控制器，具有更高的和對小型化、集成化、智能化。但是，電子設備的高度集成通常是伴隨著功率密度的增加和更多的熱量產生，在運行過程中熱量的積累這是很難消散的。過多的熱量積累可能導致電子設備性能下降，甚至因熱失控而損壞設備，嚴重時可能威脅到人的生命財產安全。因此，迫切需要開發更先進、更適用于集成電子設備的熱管理技術和材料。
相變材料(PSMs)通過相變來儲存和釋放熱能，由于其能量密度大、體積變化小、相變溫度相對恒定等特點，在熱管理領域具有很大的應用前景。PCMs憑借其優良的溫度控制和熱管理特性，被公認為過熱保護和電子器件的最佳熱管理材料。然而，固-液相變材料固有的導熱系數低、泄漏、剛性大是制約其在電子設備、5G等高端熱管理領域應用的關鍵問題。
此外，熱管理材料的導電性也應考慮在內電子設備。電子產品中有大量的電路集成芯片中，這將不可避免地產生漏電流。熱管理材料往往由于含有高導電性石墨烯、碳納米管(CNTs)等導電性高的導熱填料，因此容易引起短路。那么如何使相變材料具有優異的傳熱性能，同時能保持低的電導率下和優異的柔性是目前面臨的挑戰之一。
02
成果掠影
大連理工大學唐炳濤教授在制備具有高導熱和低電阻、以及優異的柔性的熱管理材料方面取得新進展。本文提出了一種新型的柔性熱管理相變薄膜PCPU/mCNTs。作者將烷基化改性碳納米管（mCNTs）設計成相變聚氨酯（PCPU）體系。基于高電阻和mCNTs的導熱性能，制備出的PCPU / mCNT薄膜表現出增強的導熱性和高電阻。
展開 近年來液態金屬取得了突破性進展，其在現代柔性電子領域顯示出巨大的應用前景。
基于半液態金屬墨水及其在不同基底表面的選擇性粘附機理，劉靜清華理化所聯合實驗室提出了一種具有普適性的柔性電子超快速制造技術——SMART (semi-liquid metal and adhesion-selection enabled rolling and transfer)，相關工作發表在Science China Materials上。該技術成本低，可用于制備大面積高精度液態金屬線路，且制造速率遠遠超過經典電子制造及液態金屬電路打印技術。
圖1 半液態金屬選擇性黏附滾動涂覆與轉印(SMART)流程圖
圖2 一系列大面積導電圖案
劉靜等人制備了一系列具有優良的電學穩定性和適應性的柔性、可拉伸電路，如多層電路、大面積電路以及拉伸傳感器等。此外，基于該技術制備的液態金屬電路具有可回收的優點。該技術的實施無需復雜設備，有望在今后的工業生產和個人消費電子領域發揮重要作用。
該研究論文最近發表于Science China Materials, 2018, doi: 10.1007/s40843-018-9400-2。
展開 聚酰亞胺因其優異的耐熱性、尺寸穩定性、柔韌性等性能，在柔性器件中應用越來越廣泛。在柔性顯示或器件用聚酰亞胺技術方面，本周有6篇新公開專利，包括低CTE、高透光性、高Tg、高拉伸模量、提高膜透射率、耐彎折性等方向的研究。
本文分兩個部分：一、簡要介紹了低CTE的原因，實現聚酰亞胺薄膜（PIF）低CTE的方法。二、顯示用PIF要求高透光性的原因及常用方法的缺點。
聚酰亞胺是指分子鏈含有酰亞胺環的一類高分子材料，具有高力學性能、耐高低溫、阻燃、耐輻照等優異性能。其產品包括薄膜、纖維、樹脂、泡沫、復合材料等，廣泛應用于國防軍工、微電子、車輛、化工等領域。其中，薄膜材料作為聚酰亞胺最早的商品之一，應用于絕緣領域，主要產品有杜邦的Kapton，宇部興產的Upilex，鐘淵的Apical等。隨著科學技術的發展，電子產品逐漸向小型化、輕便化、可折疊方向發展，對柔性基板材料的耐熱性、尺寸穩定性、柔韌性提出了更高的要求，聚酰亞胺由于其優異的綜合性能，成為柔性基板領域最有潛力的應用材料。
一、柔性器件中，為何要求PIF具有低熱膨脹系（CTE）？
低熱膨脹系數：在柔性器件中，聚酰亞胺要與銅、硅片等材料結合在一起，如果兩種材料的熱膨脹系數各不相同，在受到冷熱作用后，就會發生翹曲、開裂。銅的熱膨脹系數是18ppm/℃，硅片在10ppm/℃以下，而普通聚酰亞胺薄膜的熱膨脹系數為40～60ppm/℃，因此降低熱膨脹系數是聚酰亞胺薄膜需要解決的問題之一。
當前降低PIF熱膨脹系數的方法有哪些呢？
方法一：PIF制備過程采用牽伸工藝，使分子鏈沿牽伸方向取向，從而降低薄膜的熱膨脹系數。
展開 【團隊介紹】
張瑩瑩課題組隸屬于清華大學化學系，兼屬清華大學微納米力學與多學科交叉創新研究中心。主要圍繞納米碳材料和絲蛋白材料的制備科學、物理與化學性能開展研究，重點發展面向柔性可穿戴系統的新型電子材料與器件。
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柔性電子器件力學的最新內容
展會名稱：2026年印度國際電子元器件及設備博覽會 —— 德國慕尼黑電子展分支展
英文簡稱：ep India (electronica / productronica India 2026)
展覽日期：2026年9月16日—18日
展覽地點：印度班加羅爾國際展覽中心
展品范圍：傳感器、繼電器、電機、線纜、開關、半導體、連接器、被動元件、電機、線纜、系統集成及子系統
2026年俄羅斯圣彼得堡電子元器件展覽會RADEL
展會時間：2026年9月23-25日
展會地點：圣彼得堡CEC Expoforum展覽中心
主辦單位：FAREXPO
組展公司：廣州勵智穎展覽服務有限公司
同期舉辦：圣彼得堡電子工業及自動化展
2026年俄羅斯圣彼得堡電子元器件展覽會（
被譽為“工業糧食”的電子元器件，是支撐電子信息產業發展的基石，其技術實力與產業水平直接關系到國家電子信息產業的綜合競爭力和戰略安全。當前，在國家戰略引領、自主技術創新以及應用需求升級的多重推動下，中國電子元器件產業正快速向高質量、高附加值的發展階段邁進。
在全球新一輪科技革命和產業變革浪潮下，5G/6G通信、人工智能、物聯網、新能源汽車、高端裝備制造等戰略性新興產業快速崛起，催生了市場對高性能
2026深圳國際半導體及電子元器件展覽會
2026 Shenzhen International Semiconductor and Electronic Components Exhibition
地點：深圳國際會展中心
時間：2026年10月27-29日
主辦單位：
深圳市電子商會
勵展博覽集團
展會介紹：
深圳國際半導體及電子元器件展覽會由深圳市電子商會及勵展博覽集團聯合打造
2026第二屆越南國際電子產業及智能制造博覽會
THE 2nd VIETNAM INTERNATIONAL ELECTRONICS INDUSTRY
AND INTELLIGENT MANUFACTURING EXPO(VIEE 2026)
展會時間：2026年5月28-30日
展會地點：越南北寧市京北文化中心
主辦單位：越南中越中集團ZYZ
深圳國際半導體及電子元器件展覽會由深圳市電子商會主辦，專注于集中展示從元件到系統、從設計到制造的全產業鏈新產品：半導體、分立器件、功率器件和模塊、開關及連接技術、電阻、電容、電感、繼電器、變壓器、電路保護等、顯示、嵌入式系統、汽車電子、PCB領域的前沿技術、新產品和行業應用解決方案。
深圳國際半導體及電子元器件展覽會已連續在深圳國際會展中心（寶安）舉行五屆，展會融合了七個電子領域專業展會
2026深圳國際電子元器件展覽會4個月前
2026深圳國際電子元器件展覽會
2026 Shenzhen Electronics Expo
時間:2026年10月27-29日 地點:深圳國際會展中心
展會介紹
深圳國際半導體及電子元器件展覽會由深圳市電子商會主辦，專注于集中展示從元件到系統、從設計到制造的全產業鏈新產品：半導體、分立器件、功率器件和模塊、開關及連接技術、電阻、電容、電感、繼電器、變壓器
過電流保護是一種保護機制，旨在防止設備或電路受到意外過大電流沖擊而導致損壞。過電流保護可以防止電路中的元件過熱、熔斷或損壞，從而確保設備的安全和穩定運行。過電流保護的原理與過載保護類似，通過檢測電路中的電流大小來判斷是否存在過電流情況。當電流超出設定的安全范圍時，過電流保護系統會啟動并執行相應的保護措施。
過溫保護是一種重要的安全機制，用于監測和控制設備或系統在超過安全工作溫度范圍時的情況。過溫保護是一種自動保護機制
2026年泰國國際電子元器件、材料及生產設備展覽會Nepcon Thailand 2026
【展會時間】2026年6月17-20日
【主辦單位】勵展博覽集團亞洲公司
【展館名稱】曼谷BITEC展覽中心
【組展公司】廣州勵智穎展覽服務有限公司
泰國國際電子元器件、材料及生產設備展覽會(Nepcon Thailand
2026年墨西哥國際電子元器件及生產設備展 EEI
開展日期：2026年5月26日-28日
主辦單位：Vanexpo SA de CV
展會地點：墨西哥城Banamex展覽中心
同期舉辦：墨西哥國際電力及照明展，三駕馬車筑起墨西哥電子行業展。
一、展會簡介
墨西哥國際電子元器件、電力及生產設備展
