[发明专利]一种基于片上网络结构的柔性电子系统

权利要求书

1.一种基于片上网络结构的柔性电子系统，其特征在于：包括柔性材料岛桥结构基体（1）、刚性片上网络通信架构模块（2）和三层夹心结构柔性蛇形导线组件（3）；其中：

柔性材料岛桥结构基体（1）包括柔性材料的平面基底（101）和分立的多个柔性材料的岛屿（102），所述多个柔性材料的岛屿（102）固定于平面基底上并呈矩形阵列排布；

刚性片上网络通信架构模块（2）基于Mesh拓扑结构，包括多个资源节点模块（201）和多个交换节点模块（202），分别对应转印于各个柔性材料的岛屿（102）表面；

三层夹心结构柔性蛇形导线组件（3）的中间层为金属蛇形导线（301），具有周期性的弧形弯折结构；该金属蛇形导线（301）的上、下表面分别复合一层柔性材料，记为柔性蛇形上层（302）和柔性蛇形下层（303），宽度与金属蛇形导线（301）一致；

所述多个柔性材料的岛屿（102）中：对应于交换节点模块的柔性材料的岛屿（102）尺寸一致，并呈矩形阵列排布；对应于资源节点模块的柔性材料的岛屿（102）尺寸一致，并呈矩形阵列排布；每个交换节点模块均与相邻的资源节点模块对角布置；

所述三层夹心结构柔性蛇形导线组件（3）呈矩形阵列分布于所述多个柔性材料的岛屿（102）之间的沟槽内，柔性蛇形下层（303）与沟槽内的平面基底（101）固定；其中，用于连接相邻交换节点模块（202）的三层夹心结构柔性蛇形导线组件（3）的端部为直线型，留出用于资源节点模块（201）-交换节点模块（202）连接的三层夹心结构柔性蛇形导线组件（3）的安装位置。

2.根据权利要求1所述的基于片上网络结构的柔性电子系统，其特征在于：所述平面基底（101）和柔性材料的岛屿（102）均为正方形。

3.根据权利要求1或2所述的基于片上网络结构的柔性电子系统，其特征在于：对应于交换节点模块的柔性材料的岛屿（102）的面积小于对应于资源节点模块的柔性材料的岛屿（102）的面积。

4.根据权利要求1所述的基于片上网络结构的柔性电子系统，其特征在于：所述平面基底（101）和柔性材料的岛屿（102）均采用超弹性材料PDMS。

5.根据权利要求3所述的基于片上网络结构的柔性电子系统，其特征在于：对于不同规模的片上网络，所述平面基底（101）尺寸和厚度固定，用于转印交换节点模块的柔性材料的岛屿（102）面积固定，用于转印资源节点模块的柔性材料的岛屿（102）面积随片上网络规模大小而改变。

6.根据权利要求1所述的基于片上网络结构的柔性电子系统，其特征在于：所述柔性蛇形上层（302）和柔性蛇形下层（303）均采用超弹性材料PI。

7.根据权利要求1所述的基于片上网络结构的柔性电子系统，其特征在于：所述金属蛇形导线（301）主体的每一个单元由依次相接的正向半圆-直线段-反向半圆-直线段构成，其中的直线段相互平行。

8.根据权利要求7所述的基于片上网络结构的柔性电子系统，其特征在于：记所述每一个单元的直线段长度为蛇形导线的高度，相邻直线段间距离为蛇形导线的跨度，则金属蛇形导线（301）的高跨比为4，截面的线厚与线宽之比为0.06。

9.根据权利要求1所述的基于片上网络结构的柔性电子系统，其特征在于：所述资源节点模块（201）由片上网络的IP核或存储器构成，所述交换节点模块（202）由片上网络的路由器模块构成。