MEMS力學(xué)特性測(cè)試及可靠性分析中若干關(guān)鍵問(wèn)題的研究.pdf

1、MEMS力學(xué)特性測(cè)試及可靠性分析在MEMS的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化過(guò)程中具有極為重要的意義，而力學(xué)特性測(cè)試又是進(jìn)行可靠性分析的基礎(chǔ)。本論文在調(diào)研和分析了MEMS力學(xué)特性測(cè)試技術(shù)及可靠性測(cè)試技術(shù)研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對(duì)應(yīng)用相移顯微干涉法測(cè)試分析MEMS力學(xué)特性參數(shù)以及在所得參數(shù)的基礎(chǔ)上對(duì)微結(jié)構(gòu)在振動(dòng)和沖擊環(huán)境下的可靠性展開(kāi)研究，主要完成了以下幾個(gè)方面的工作： 1、從方法的類別、應(yīng)用領(lǐng)域、研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)等方面系統(tǒng)地調(diào)研了MEMS力學(xué)特性測(cè)試技

2、術(shù)及可靠性分析技術(shù)的概況，分析和討論了MEMS力學(xué)特性測(cè)試及可靠性分析的重要性。 2、針對(duì)相移顯微干涉技術(shù)在微結(jié)構(gòu)表面輪廓測(cè)量中傳統(tǒng)相位解包裹方法的局限性，提出了一種基于模板的廣度優(yōu)先搜索解包裹算法，在相位解包裹的過(guò)程中，以由三種不同方法獲得的模板圖像作為參考，繞過(guò)標(biāo)記出來(lái)的非相容區(qū)域進(jìn)行相位展開(kāi)，從而得到連續(xù)而準(zhǔn)確的被測(cè)表面輪廓。 3、針對(duì)相移顯微干涉法在微結(jié)構(gòu)表面輪廓測(cè)量中存在的傾斜誤差，提出了一種基于最小二乘法確定

3、調(diào)平基準(zhǔn)面及坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)重構(gòu)表面輪廓信息的方法調(diào)平被測(cè)表面，獲得其相對(duì)于基準(zhǔn)面的表面高度，從而實(shí)現(xiàn)了傾斜誤差的補(bǔ)償。 4、提出了一種基于相移顯微干涉法測(cè)量表面輪廓及有限差分法建模的MEMS力學(xué)特性分析方法，以未加載電壓的微懸臂梁及施加了靜電載荷的微懸臂梁作為測(cè)試對(duì)象，應(yīng)用相移顯微干涉法測(cè)量微懸臂梁的表面彎曲量，并應(yīng)用有限差分法建模解析彎曲量與力學(xué)特性值之間的關(guān)系，將彎曲量的測(cè)量值與模擬值進(jìn)行比較來(lái)提取特性參數(shù)值，實(shí)現(xiàn)了對(duì)微薄膜楊氏模