一种微机电系统桥膜结构残余应力的测试方法

文档序号:6207087阅读:247来源:国知局
专利名称:一种微机电系统桥膜结构残余应力的测试方法
技术领域
本发明涉及测试领域,尤其是涉及一种微机电系统桥膜结构残余应力的测试方法。
背景技术
微机电系统将微电子技术和微机械加工技术等工艺手段结合起来,涉及物理、化学、生物、微电子、机械制造和设计、材料等学科,是多学科交叉的前沿技术。微机电系统结构体积小、重量轻、可以大批量生产,在航天、航空、船舶、电子等军事及民用领域具有不可替代的优势,其应用越来越广泛。微机电系统桥膜结构在微机电系统继电器,微机电系统开关,微机电系统可变电容器等器件中大量使用。微机电系统桥膜结构中的薄膜通常使用化学气相淀积(CVD)、电镀或溅射等工艺形成。在制备过程中,热膨胀不均、塑性变形、掺杂等因素都能导致晶格失配,从而产生残余应力。残余应力会造成薄膜弯曲、翘曲,极端情况下甚至导致薄膜与基底分离、断裂。此外,残余应力还会缩短结构的疲劳寿命。目前残余应力的测试方法有圆片弯曲法,X射线衍射法,Raman光谱法等。圆片弯曲法需要专门制备弯曲测试用的圆片,主要反映薄膜整体的残余应力,难以适用于形状复杂的机械结构。X射线衍射法和Raman光谱法一般用于测试局部应力,同时要求建立较为复杂的理论模型。

发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出一种能够相对简单的测试多种桥膜结构残余应力的测试方法。根据本发明实施例的一种微机电系统桥膜结构残余应力的测试方法,包括以下步骤:S1、对微机电系统桥膜结构进行加载,形成载荷位移曲线,通过所述载荷位移曲线得出实测弹性系数;利用有限元软件建立无残余应力的微机电系统桥膜结构并模拟加载,形成无残余应力载荷位移曲线,通过所述无残余应力的载荷位移曲线得出无残余应力模拟弹性系数;S2、比较所述实测弹性系数和所述无残余应力模拟弹性系数的大小,确定所述微机电系统桥膜结构残余应力状态;S3、用有限元软件建立含有初始残应力的微机电系统桥膜结构,所述含有初始残应力的微机电系统桥膜结构的残余应力状态与所述微机电系统桥膜结构残余应力状态相同,并且对所述含有初始残应力的微机电系统桥膜结构进行模拟加载,得出含有残余应力的模拟载荷位移曲线,通过所述含有残余应力的模拟载荷位移曲线,得出含有残余应力模拟弹性系数;S4、改变所述初始残应力的微机电系统桥膜结构的初始残应力的大小至到所述含有残余应力模拟弹性系数和实测弹性系数相等,此时所述初始残应力的大小为所述微机电系统桥膜结构含有残应力的大小。
由于该测试方法首先通过加载微机电系统桥膜结构得出实测弹性系数,然后通过有限软件建立无残余应力的微机电系统桥膜结构并模拟加载得出无残余应力模拟弹性系数,用有限元软件建立含有初始残应力的微机电系统桥膜结构,得出含有残余应力模拟弹性系数;最后调节初始残应力至到所述含有残余应力模拟弹性系数和实测弹性系数相等即可。因此通过该测试方法可以能够相对简单的测试多种桥膜结构残余应力,避免建立复杂理论模型的缺点。优选地,所述微机电系统桥膜结构残应力状态为张应力或压应力。优选地,对所述微机电系统桥膜结构、所述无残余应力的微机电系统桥膜结构和所述初始残应力的微机电系统桥膜结构的加载力大小相等。优选地,所述初始残应力是根据实测弹性系数与无残余应力模拟弹性系数大小关系进行确定。优选地,所述载荷位移曲线的斜率为实测弹性系数,所述无残余应力载荷位移曲线的斜率为无残余应力模拟弹性系数;所述含有残余应力的模拟载荷位移曲线的斜率为含有残余应力模拟弹性系数。优选地,通过纳米压痕仪对所述微机电系统桥膜结构进行加载。优选地,所述微机电系统桥膜结构为双端固支微机电系统桥膜结构,对所述双端固支微机电系统桥膜结构的中点进行加载,所述无残余应力的微机电系统桥膜结构为双端固支无残余应力的微机电系统桥膜结构,对所述双端固支无残余应力的微机电系统桥膜结构的中点进行模拟加载,所述初始残应力的微机电系统桥膜结构为双端固支初始残应力的微机电系统桥膜结构,对所述双端固支初始残应力的微机电系统桥膜结构的中点进行模拟加载。优选地,对所述双端固支微机电系统桥膜结构的中点是通过以下步骤进行确定,Sll、通过一定载荷沿所述双端固支微机电系统桥膜结构的轴向方向扫过,得出所述双端固支微机电系统桥膜结构轴向扰度最大位置点;S12、沿着所述含双端固支微机电系统桥膜结构轴向扰度最大位置点进行径向方向扫过,得出所述双端固支微机电系统桥膜结构径向扰度最大位置的点,所述径向扰度最大位置的点为所述双端固支微机电系统桥膜结构的中点。优选地,所述微机电系统桥膜结构为悬臂式微机电系统桥膜结构,对所述悬臂式微机电系统桥膜结构的自由端进行加载,所述无残余应力的微机电系统桥膜结构为悬臂式无残余应力的微机电系统桥膜结构,对所述悬臂式无残余应力的微机电系统桥膜结构的自由端进行模拟加载,所述初始残应力的微机电系统桥膜结构为悬臂式初始残应力的微机电系统桥膜结构,对所述悬臂式初始残应力的微机电系统桥膜结构的自由端进行模拟加载。优选地,所述载荷位移曲线是通过最小二乘法拟合得出。本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。


本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1为本发明实施例的一种微机电系统桥膜结构残余应力的测试方法的流程图;图2为本发明实施例的纳米压痕仪对双端固支微机电系统桥膜施加载荷示意图;图3为本发明实施例的纳米压痕仪对悬臂式双端固支微机电系统桥膜施加载荷示意图;图4为本发明实施例的纳米压痕仪实测残余应力影响下微机电系统桥膜结构载荷位移曲线示意图。
具体实施例方式下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外,在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。下面参考图1-图4描述根据本发明第一方面实施例的一种微机电系统桥膜结构残余应力的测试方法。步骤1、对微机电系统桥膜结构进行加载,形成载荷位移曲线,通过载荷位移曲线得出实测弹性系数。具体而言可以对多种微机电系统桥膜结构进行加载,例如:对双端固支微机电系统桥膜结构进行加载也可以对悬臂式微机电系统桥膜结构进行加载。用有限元软件建立无残余应力的微机电系统桥膜结构并模拟加载,形成无残余应力载荷位移曲线,通过无残余应力的载荷位移曲线得出无残余应力模拟弹性系数。在此需要进一步详细描述的是,得出实测弹性系数的步骤与得出无残余应力模拟弹性系数的步骤的顺序没有进行限定。进一步的通过微机电系统桥膜结构进行加载的加载力和对无残余应力的微机电系统桥膜结构模拟加载的加载力大小相同。步骤2、比较实测弹性系数和无残余应力模拟弹性系数的大小,确定微机电系统桥膜结构残余应力状态。具体的残余应力状态为压应力或张应力,在实际操作过程中若实测弹性系数大于无残余应力模拟弹性系数,微机电系统桥膜结构残余应力状态为压应力,反之为张应力。步骤3、用有限元软件建立含有初始残应力的微机电系统桥膜结构,含有初始残应力的微机电系统桥膜结构的残余应力状态与微机电系统桥膜结构残余应力状态相同,并且对含有初始残应力的微机电系统桥膜结构进行模拟加载,得出含有残余应力的模拟载荷位移曲线,通过含有残余应力的模拟载荷位移曲线,得出含有残余应力模拟弹性系数。具体而言是利用有限元软件建立含有初始残应力的微机电系统桥膜结构,含有初始残应力的微机电系统桥膜结构含有的初始残应力与步骤2中确定的微机电系统桥膜结构含有残应力的状态相同,即:步骤2中微机电系统桥膜结构含有残应力状态为压应力时,步骤3中含有初始残应力的微机电系统桥膜结构含有的初始残应力也为压应力,反之亦然。对初始残应力的微机电系统桥膜结构的加载力大小与对微机电系统桥膜结构加载力大小相同。步骤4、改变初始残应力的微机电系统桥膜结构的初始残应力的大小至到含有残余应力模拟弹性系数和实测弹性系数相等,此时初始残应力的大小为微机电系统桥膜结构含有残应力的大小。具体而言由于此时初始残应力的微机电系统桥膜结构的加载力大小不便,因此通过改变初始残应力的大小时含有残余应力模拟弹性系数将会发生改变,至到含有残余应力模拟弹性系数的大小与实测弹性系数相同,此时改变后的初始残应力的大小为微机电系统桥膜结构残余应力的大小。通过上述步骤可以避免建立复杂的理论数模并且能够简单的测试多种桥膜结构残余应力的大小。本发明进一步提供对双端固支微机电系统桥膜结构的残余应力和悬臂式微机电系统桥膜结构的残余应力测试的实施例。根据本发明的第一个实施例,对双端固支微机电系统桥膜结构的残余应力测试方法如下:步骤1、如图2所示,通过纳米压痕仪I对双端固支微机电系统桥膜结构2进行加载,形成双端固支载荷位移曲线,通过纳米压痕仪I对双端固支微机电系统桥膜结构2进行加载不仅操作方便并且测量的数据更加准确。在进行加载时可进一步对双端固支微机电系统桥膜结构2的中点进行加载,可达到进一步的提高测量数据的准确性的效果,确定双端固支微机电系统桥膜结构2的中点,可以通过如下方法进行:第I步、通过一定载荷沿双端固支微机电系统桥膜结构2的轴向方向扫过,得出双端固支微机电系统桥膜结构2轴向扰度最大位置点;第2步、沿着含双端固支微机电系统桥膜结构2轴向扰度最大位置点进行径向方向扫过,得出双端固支微机电系统桥膜结构2径向扰度最大位置的点,径向扰度最大位置的点为双端固支微机电系统桥膜结构2的中点。通过对双端固支微机电系统桥膜结构2的中点进行加载后,双端固支微机电系统桥膜结构2形成双端固支载荷位移曲线,双端固支载荷位移曲线的斜率即为双端固支载实测弹性系数。利用有限元软件建立无残余应力的双端固支微机电系统桥膜结构并模拟加载,形成双端固支无残余应力载荷位移曲线,通过双端固支无残余应力的载荷位移曲线得出双端固支无残余应力模拟弹性系数。具体而言,对无残余应力的双端固支微机电系统桥膜结构模拟加载力的大小与对双端固支微机电系统桥膜结构2进行加载力大小相同。为提高测量的准确性可将无残余应力的双端固支微机电系统桥膜结构加载力放置在无残余应力的双端固支微机电系统桥膜结构的中点,中点的位置的确定与双端固支微机电系统桥膜结构2的中点原理相同,在此不再进行赘述。通过对无残余应力的双端固支微机电系统桥膜结构的中点进行加载后,无残余应力的双端固支微机电系统桥膜结构形成双端固支无残余应力载荷位移曲线,双端固支无残余应力载荷位移曲线的斜率即为双端固支无残余应力模拟弹性系数。步骤2、比较双端固支实测弹性系数和双端固支无残余应力模拟弹性系数的大小,确定双端固支微机电系统桥膜结构残余应力状态。具体的双端固支微机电系统桥膜结构残余应力状态为压应力和张应力,在实际操作过程中若双端固支实测弹性系数大于双端固支无残余应力模拟弹性系数,双端固支微机电系统桥膜结构残余应力状态为压应力,反之,为张应力。步骤3、用有限元软件建立双端固支含有初始残应力的微机电系统桥膜结构,双端固支含有初始残应力的微机电系统桥膜结构的残余应力状态与双端固支微机电系统桥膜结构残余应力状态相同,并且对双端固支含有初始残应力的微机电系统桥膜结构进行模拟加载,得出双端固支含有残余应力的模拟载荷位移曲线,通过双端固支含有残余应力的模拟载荷位移曲线,得出双端固支含有残余应力模拟弹性系数。为提高测试效率在对双端固支含有初始残应力的微机电系统桥膜结构的初设残应力进行设定时,可以参照双端固支实测弹性系数和双端固支无残余应力模拟弹性系数相差的大小,如双端固支实测弹性系数和双端固支无残余应力模拟弹性系数相差越大,则对初始残应力的微机电系统桥膜结构的初设残应力设置越大,反之亦然。进一步的对双端固支含有初始残应力的微机电系统桥膜结构进行模拟加载的加载力大小与对双端固支微机电系统桥膜结构2进行加载的加载力大小相同。步骤4、改变双端固支初始残应力的微机电系统桥膜结构的初始残应力的大小至到双端固支含有残余应力模拟弹性系数和双端固支实测弹性系数相等,此时双端固支初始残应力的大小为微机电系统桥膜结构含有残应力的大小。通过上述步骤可以避免建立复杂的理论数模并且能够简单的测试双端固支桥膜结构残余应力的大小。更具体地,参照图2所示的实施例,样品为双端固支结构微梁。样品用树脂粘牢在金属块上,调节样品表面水平后,将其紧固在定位平台中。沿着继电器的轴线方向,以小载荷扫过,标记出挠度值最大的那一位置,记为继电器在长度向的中心位置;在长度的中心位置上,沿着继电器的宽度方向,以小载荷扫过,标记出挠度值最大的那一位置,从而确定继电器力学上的中心位置。通过试压确定继电器的力学中心位置,减少继电器结构不对称和针尖漂移引入的系统误差。将纳米压痕仪I的压针对准继电器中心位置,采用连续刚度法,以缓慢的速率连续地增加载荷,针尖位移达到预设值后卸载。得到载荷挠度曲线示意图如附图4所示。 由于桥膜悬空,当载荷比较小时,压针针尖并没有压入桥膜内部,而是使梁整体发生弹性弯曲变形。此时的压针位移等于梁的弯曲挠度。此阶段曲线放大呈线性。当载荷逐渐增加到一定程度后,压针压入桥膜内部,桥膜变形主要为压头正下方的塑形变形。此时,载荷位移曲线不再呈线性。使用最小二乘法,对线性段的数据进行线性拟合,得到的斜率即为有残余应力的实测弹性系数。使用有限元计算,计算无残余应力的模拟弹性系数。在微梁中心施加集中载荷,得到无残余应力时的载荷挠度曲线,其斜率为无残余应力的模拟弹性系数。
若有残余应力实测弹性系数大于无残余应力的模拟弹性系数,残余应力应力状态为压应力,反之,为张应力。设定初始残余应力,建立含有残余应力的有限元模型。有残余应力实测弹性系数与无残余应力的模拟弹性系数相差越大,则初始残余应力设置越大。模拟在中点施加载荷,得到有残余应力的模拟弹性系数。改变残余应力设定值大小,使得有残余应力的模拟弹性系数和中实测弹性系数相等。此时设定值极为所测残余应力大小。根据本发明的第二个实施例,对悬臂式微机电系统桥膜结构的残余应力测试方法如下:步骤1、如图3所示为通过纳米压痕仪I对悬臂式微机电系统桥膜结构3进行加载,形成悬臂式载荷位移曲线,通过纳米压痕仪I对悬臂式微机电系统桥膜结构3进行加载不仅操作方便并且测量的数据更加准确。在进行加载时可进一步对悬臂式微机电系统桥膜结构3的自由端进行加载,可达到进一步的提高测量数据的准确性的效果,通过对悬臂式微机电系统桥膜结构3的自由端进行加载后,悬臂式微机电系统桥膜结构3形成悬臂式载荷位移曲线,悬臂式载荷位移曲线的斜率即为悬臂式载实测弹性系数。利用有限元软件建立无残余应力的悬臂式微机电系统桥膜结构并模拟加载,形成悬臂式无残余应力载荷位移曲线,通过悬臂式无残余应力的载荷位移曲线得出悬臂式无残余应力模拟弹性系数。具体而言对无残余应力的悬臂式微机电系统桥膜结构模拟加载力的大小与对悬臂式微机电系统桥膜结构3进行加载力大小相同。步骤2、比较悬臂式实测弹性系数和悬臂式无残余应力模拟弹性系数的大小,确定悬臂式微机电系统桥膜结构残余应力状态。具体的悬臂式微机电系统桥膜结构残余应力状态为压应力和张应力,在实际操作过程中若悬臂式实测弹性系数大于悬臂式无残余应力模拟弹性系数,悬臂式微机电系统桥膜结构残余应力状态为压应力,反之,为张应力。步骤3、用有限元软件建立悬臂式含有初始残应力的微机电系统桥膜结构,悬臂式含有初始残应力的微机电系统桥膜结构的残余应力状态与悬臂式微机电系统桥膜结构残余应力状态相同,并且对悬臂式含有初始残应力的微机电系统桥膜结构进行模拟加载,得出悬臂式含有残余应力的模拟载荷位移曲线,通过悬臂式含有残余应力的模拟载荷位移曲线,得出悬臂式含有残余应力模拟弹性系数。为提高测试效率在对悬臂式含有初始残应力的微机电系统桥膜结构的初设残应力进行设定时,可以参照悬臂式实测弹性系数和悬臂式无残余应力模拟弹性系数相差的大小,如悬臂式实测弹性系数和悬臂式无残余应力模拟弹性系数相差越大,则对初始残应力的微机电系统桥膜结构的初设残应力设置越大,反之亦然。进一步的对悬臂式含有初始残应力的微机电系统桥膜结构进行模拟加载的加载力大小与对悬臂式微机电系统桥膜结构3进行加载的加载力大小相同。步骤4、改变悬臂式初始残应力的微机电系统桥膜结构的初始残应力的大小至到悬臂式含有残余应力模拟弹性系数和悬臂式实测弹性系数相等,此时悬臂式初始残应力的大小为微机电系统桥膜结构含有残应力的大小。通过上述步骤可以避免建立复杂的理论数模并且能够简单的测试悬臂式桥膜结构残余应力的大小。如图4所示,在测量微机电系统桥膜结构为悬空状态时,此时通过纳米压痕仪对微机电系统桥膜结构施加载荷比较小时,通过纳米压痕仪的压针针尖并没有压入机电系统桥膜结构内部,而是微机电系统桥膜结构的梁整体发生弹性弯曲变形。此时的纳米压痕仪的压针针尖位移等于梁的弯曲挠度。此阶段曲线放大呈线性。当纳米压痕仪的压针针尖载荷逐渐增加到一定程度后,纳米压痕仪的压针针尖压入微机电系统桥膜结构内部,微机电系统桥膜结构变形主要为纳米压痕仪的压针针尖正下方的塑形变形。此时,载荷位移曲线不再呈线性。此时载荷位移曲线是通过最小二乘法拟合得出。在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
权利要求
1.一种微机电系统桥膜结构残余应力的测试方法,其特征在于,包括: S1、对微机电系统桥膜结构进行加载,形成载荷位移曲线,通过所述载荷位移曲线得出实测弹性系数; 利用有限元软件建立无残余应力的微机电系统桥膜结构并模拟加载,形成无残余应力载荷位移曲线,通过所述无残余应力的载荷位移曲线得出无残余应力模拟弹性系数; S2、比较所述实测弹性系数和所述无残余应力模拟弹性系数的大小,确定所述微机电系统桥膜结构残余应力状态; S3、用有限元软件建立含 有初始残应力的微机电系统桥膜结构,所述含有初始残应力的微机电系统桥膜结构的残余应力状态与所述微机电系统桥膜结构残余应力状态相同,并且对所述含有初始残应力的微机电系统桥膜结构进行模拟加载,得出含有残余应力的模拟载荷位移曲线,通过所述含有残余应力的模拟载荷位移曲线,得出含有残余应力模拟弹性系数; S4、改变所述初始残应力的微机电系统桥膜结构的初始残应力的大小至到所述含有残余应力模拟弹性系数和实测弹性系数相等,此时所述初始残应力的大小为所述微机电系统桥膜结构含有残应力的大小。
2.根据权利要求1所述的测试方法,其特征在于,所述微机电系统桥膜结构残应力状态为张应力或压应力。
3.根据权利要求2所述的测试方法,其特征在于,对所述微机电系统桥膜结构、所述无残余应力的微机电系统桥膜结构和所述初始残应力的微机电系统桥膜结构的加载力大小相等。
4.根据权利要求1所述的测试方法,其特征在于,所述初始残应力是根据实测弹性系数与无残余应力模拟弹性系数大小关系进行确定。
5.根据权利要求1所述的一种微机电系统桥膜结构残余应力的测试方法,其特征在于,所述载荷位移曲线的斜率为实测弹性系数,所述无残余应力载荷位移曲线的斜率为无残余应力模拟弹性系数;所述含有残余应力的模拟载荷位移曲线的斜率为含有残余应力模拟弹性系数。
6.根据权利要求5所述的测试方法,其特征在于,通过纳米压痕仪对所述微机电系统桥膜结构进行加载。
7.根据权利要求6所述的测试方法,其特征在于,所述微机电系统桥膜结构为双端固支微机电系统桥膜结构,对所述双端固支微机电系统桥膜结构的中点进行加载,所述无残余应力的微机电系统桥膜结构为双端固支无残余应力的微机电系统桥膜结构,对所述双端固支无残余应力的微机电系统桥膜结构的中点进行模拟加载,所述初始残应力的微机电系统桥膜结构为双端固支初始残应力的微机电系统桥膜结构,对所述双端固支初始残应力的微机电系统桥膜结构的中点进行模拟加载。
8.根据权利要求4所述的测试方法,其特征在于,对所述双端固支微机电系统桥膜结构的中点是通过以下步骤进行确定, SI 1、通过一定载荷沿所述双端固支微机电系统桥膜结构的轴向方向扫过,得出所述双端固支微机电系统桥膜结构轴向扰度最大位置点; S12、沿着所述含双端固支微机电系统桥膜结构轴向扰度最大位置点进行径向方向扫过,得出所述双端固支微机电系统桥膜结构径向扰度最大位置的点,所述径向扰度最大位置的点为所述双端固支微机电系统桥膜结构的中点。
9.根据权利要求6所述的测试方法,其特征在于,所述微机电系统桥膜结构为悬臂式微机电系统桥膜结构,对所述悬臂式微机电系统桥膜结构的自由端进行加载,所述无残余应力的微机电系统桥膜结构为悬臂式无残余应力的微机电系统桥膜结构,对所述悬臂式无残余应力的微机电系统桥膜结构的自由端进行模拟加载,所述初始残应力的微机电系统桥膜结构为悬臂式初始残应力的微机电系统桥膜结构,对所述悬臂式初始残应力的微机电系统桥膜结构的自由端进行模拟加载。
10.根据权利要求9所述的测试方法,其特征在于,所述载荷位移曲线是通过最小二乘法拟合得出。 ·
全文摘要
本发明公开了一种微机电系统桥膜结构残余应力的测试方法,包括S1、形成微机电系统桥膜结构载荷位移曲线,通过所述载荷位移曲线得出实测弹性系数;形成无残余应力载荷位移曲线,通过所述无残余应力的载荷位移曲线得出无残余应力模拟弹性系数;S2、确定所述微机电系统桥膜结构残余应力状态;S3、通过含有残余应力的模拟载荷位移曲线,得出含有残余应力模拟弹性系数;S4、改变所述初始残应力的微机电系统桥膜结构的初始残应力的大小至到所述含有残余应力模拟弹性系数和实测弹性系数相等,此时所述初始残应力的大小为所述微机电系统桥膜结构含有残应力的大小。该方法可以能够相对简单的测试多种桥膜结构残余应力。
文档编号G01L1/00GK103207034SQ20131007858
公开日2013年7月17日 申请日期2013年3月12日 优先权日2013年3月12日
发明者阮勇, 刘倚瑞, 马波, 尤政 申请人:清华大学
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