非硅MEMS惯性开关可靠性研究

• 作者: 刘加凯 齐杏林
• 来源期刊: 微纳电子技术
• 学科: 工学
• 关键词: 非硅MEMS惯性开关 可靠性 温度循环 随机振动 分层失效 疲劳
• 年，卷（期）: 2012,（12）
• 所属期刊栏目: MEMS与传感器
• 页码范围: 802-806
• 分类号: TH703
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1671-4776.2012.12.007

摘要

非硅MEMS惯性开关具有体积小、成本低、可批量生产以及强度和导电性能较好的优点,但其可靠性问题制约了其应用领域.通过开展非硅MEMS惯性开关的可靠性实验(包括温度循环实验和随机振动实验),找出其主要失效模式为分层.通过对失效部位进行分析,并利用有限元方法分析器件上的应力分布,研究了相应的失效机理.研究结果表明:引发惯性开关分层失效的主要原因是层间产生疲劳效应,温度循环应力会使惯性开关各层间由于热膨胀系数失配而产生疲劳,而振动应力则直接加载在惯性开关上而使其产生疲劳；惯性开关中铬层与铜层之间最易发生失效,而分析表明该层间界面处热应力最大；经历温度循环实验和振动实验的惯性开关相较只经历一种实验的样本更容易失效,进一步说明了温度循环应力会使开关层间发生疲劳,而振动应力则会引起应力集中而加速分层失效.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	齐杏林	军械工程学院弹药工程系	90	387	11.0	15.0
2	刘加凯	军械工程学院弹药工程系	14	57	4.0	7.0