[发明专利]一种用于微纳尺度多级结构装配的方法及其验证方法

摘要

本发明公开了一种用于微纳尺度多级结构装配的方法及其验证方法，属于电子元器件制造领域，本发明利用硅胶基体的收缩变形，一级屈曲形成微纳尺度三维结构，并在一级屈曲结构的底部生长一层厚度和几何外形可控的下层二维薄膜结构，将结构整体从硅胶基体表面移除后，在不施加外在因素的条件下，上层的二维薄膜结构以及下层二维薄膜结构会发生二次屈曲变形，进而形成多级装配结构；本发明还公开了验证其正确性的方法；本发明的有限元方法可以满足半导体结构的多级装配需求，克服了传统技术无法应用于半导体薄膜结构的缺点，同时引入多级屈曲装配的方法，丰富了三维结构的形态，增加了三维结构器件在设计上的可选择性。

主权项

1.一种用于微纳尺度多级结构装配的方法，其特征在于，步骤如下：步骤一：利用有限元软件建立上层二维薄膜结构以及下层二维薄膜结构的几何模型；且上层二维薄膜结构的端部设计为粘接部分，具备粘接性能；所述的上层以及下层二维薄膜结构包括高分子聚合物薄膜、半导体、金属薄膜以及高分子、金属、半导体复合薄膜结构；步骤二：利用有限元软件自带的线性摄动分析，求出上层二维薄膜结构的屈曲模态和对应的加载值，并将这些参数作为结构的初始缺陷施加在上层二维薄膜结构上；步骤三：对结构施加压缩载荷使得上层二维薄膜结构压缩变形，结构发生一次屈曲，形成一级屈曲结构；步骤四：将步骤三中的一级屈曲结构的粘接部分与下层二维薄膜结构设置为“绑定”状态，即，一级屈曲结构、下层二维薄膜结构二者之间不会发生分离或界面滑移；步骤五：释放掉施加的压缩载荷，移除硅胶基体，使得结构自由变形，结构发生二次屈曲，上层二维薄膜结构和下层二维薄膜结构同时变形，变形后由上层二维薄膜结构和下层二维薄膜结构直接形成能够准确预计变形量的多级装配结构。