Délamination macroscopique de films minces déposés sur des substratsélastiquessubstrats´substratsélastiques

D Vella, J Bico, A Boudaoud, B Roman, P Reis
unpublished
La délamination de couches minces rigides déposées sur un substrat polymérique souple a d'importantes conséquences dans le domaine de l'´ electronique sur support souple [1, 2, 3, 4, 5]. En effet, les structures ondulées résultant de processus de délamination ont des propriétés mécaniques remarquables qui permettent l'extension ou la flexion de tout le circuit, tout en minimisant les phénomènes de fatigue et de fracture. Jusqu" a présent, les techniques utilisées pour produire des circuits
more » ... e des circuits ondulés ont mis en jeu la délamination de films minces déposés sur des substrats dont les propriétés d'adhésion sont spa-tialement modulées [2, 5]. Cependant des structures de délaminationdélamination´délaminationégalementrégulì eres apparaissent en absence d'une telle modulation. Nous proposons d'´ etudier ce phénomène de délamination au moyen d'expériences macroscopiques qui permettent de varier demanì ere contrôlée, et sur une large gamme, les différents paramètres physiques. Ces expériences sont interprétées au moyen de lois d'´ echelle et de méthodes analytiques. Abstract : The wrinkling and delamination of stiff thin films adhered to a polymer substrate have important applications in 'flexible electronics' [1, 2, 3, 4, 5]. The resulting periodic structures, when used for circuitry, have remarkable mechanical properties since stretching or twisting of the substrate is mostly accommodated through bending of the film, which minimizes fatigue or fracture. To date, applications in this context have used substrate patterning to create an anisotropic substrate-film adhesion energy, thereby producing a controlled array of delamination 'blisters'[2, 5]. However, even in the absence of such patterning, blisters have a characteristic size. Here, we use macroscopic experiments to study what sets the dimensions of these blisters in terms of the material properties, which we explain using a combination of scaling and analytical methods. Finally, we suggest a number of design guidelines for the thin films used in flexible electronic applications.
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