微结构片外弯曲测试装置及试样设计

• 作者: 冯永平 罗华云
• 来源期刊: 力学季刊
• 学科: 工学
• 关键词: 微机电系统 弯曲测试装置 硅微结构 试样设计 有限元分析
• 年，卷（期）: 2016,（2）
• 页码范围: 372-380
• 页数: 9页
• 分类号: TB301
• 语种: 中文
• DOI: 10.15959/j.cnki.0254-0053.2016.02.019

摘要

硅是微电子机械系统(简称微机电系统)中最常见的功能结构材料,可靠性是制约硅微构件小尺度加工和大规模制造的瓶颈问题.为研究硅微构件的力学特性,本文开发了一套以压电驱动、微力测量、位移检测为核心组件的片外测试系统.设计了一种将四个弯曲测试梁集于一体的微结构,借助有限元方法确定其尺寸,并用理论方法验证有限元分析的合理性.本文着重确保了四个关键设计目标:一、每根测试梁最大应力应位于其与外框架结合处;二、未断裂测试梁的最大应力受其他梁的断裂的影响应足够小;三、各个测试梁的最大应力的差别应足够小;四、支撑梁的最大应力应明显小于测试梁.最后测试了试样的弯曲强度,实验加载曲线和有限元分析基本吻合,表明测试装置和试样设计是合理的,为后续的硅微构件可靠性测试奠定了基础.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	罗华云		13	33	3.0	5.0
2	冯永平		9	11	2.0	2.0