MEMS力學特性測試及可靠性分析中若干關鍵問題的研究.pdf

1、MEMS力學特性測試及可靠性分析在MEMS的研發(fā)和產業(yè)化過程中具有極為重要的意義，而力學特性測試又是進行可靠性分析的基礎。本論文在調研和分析了MEMS力學特性測試技術及可靠性測試技術研究現(xiàn)狀的基礎上，對應用相移顯微干涉法測試分析MEMS力學特性參數以及在所得參數的基礎上對微結構在振動和沖擊環(huán)境下的可靠性展開研究，主要完成了以下幾個方面的工作： 1、從方法的類別、應用領域、研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢等方面系統(tǒng)地調研了MEMS力學特性測試技

2、術及可靠性分析技術的概況，分析和討論了MEMS力學特性測試及可靠性分析的重要性。 2、針對相移顯微干涉技術在微結構表面輪廓測量中傳統(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，在相位解包裹的過程中，以由三種不同方法獲得的模板圖像作為參考，繞過標記出來的非相容區(qū)域進行相位展開，從而得到連續(xù)而準確的被測表面輪廓。 3、針對相移顯微干涉法在微結構表面輪廓測量中存在的傾斜誤差，提出了一種基于最小二乘法確定

3、調平基準面及坐標旋轉重構表面輪廓信息的方法調平被測表面，獲得其相對于基準面的表面高度，從而實現(xiàn)了傾斜誤差的補償。 4、提出了一種基于相移顯微干涉法測量表面輪廓及有限差分法建模的MEMS力學特性分析方法，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試對象，應用相移顯微干涉法測量微懸臂梁的表面彎曲量，并應用有限差分法建模解析彎曲量與力學特性值之間的關系，將彎曲量的測量值與模擬值進行比較來提取特性參數值，實現(xiàn)了對微薄膜楊氏模