發(fā)布時(shí)間：2024-03-05 21:45

　　目前研究人員已經(jīng)提出了各種測(cè)試技術(shù)來(lái)測(cè)試MEMS薄膜的力學(xué)參數(shù),例如納米壓痕法,扭轉(zhuǎn)和彎曲法等。這些方法大多數(shù)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜需要詳細(xì)的建模分析。此外,需要外部或片外驅(qū)動(dòng)的方法來(lái)施加應(yīng)力,這可能產(chǎn)生誤差。本論文提出了一個(gè)MEMS薄膜斷裂強(qiáng)度的新測(cè)試結(jié)構(gòu)。因?yàn)槿俗中螣釄?zhí)行器(chevron-shaped thermal actuators,TAs)可以提供較大的力和位移,所以它可以為測(cè)試單元提供一個(gè)完整的應(yīng)力-應(yīng)變曲線。在執(zhí)行器的梁上施加電壓,會(huì)使得兩發(fā)生熱膨脹。這會(huì)導(dǎo)致與其連接的結(jié)構(gòu)發(fā)生直線位移。這種方法的缺點(diǎn)是樣品在測(cè)試過(guò)程中可能遇到大的熱流和高溫,這會(huì)改變某些材料的機(jī)械性能。為了解決這個(gè)問(wèn)題,本論文在測(cè)試結(jié)構(gòu)上增加了一個(gè)散熱器來(lái)限制熱量流向測(cè)試單元試樣。本論文在COMSOL Multiphysics中設(shè)計(jì)和仿真了6種不同設(shè)計(jì)尺寸的人字形熱執(zhí)行器,并對(duì)結(jié)果進(jìn)行了分析。在每個(gè)模型中,只改變梁的長(zhǎng)度和數(shù)量,梭(shuttle)的長(zhǎng)度和寬度以及的長(zhǎng)度和寬度以及預(yù)彎角度。在第一個(gè)模型中執(zhí)行動(dòng)器梁的長(zhǎng)度為116μm,寬度為10μm,厚度為10μm,梭的長(zhǎng)度,寬度和厚度分別為300μm,10μm,1...

【文章頁(yè)數(shù)】：66 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
ABSTRACT
摘要
Chapter 1 INTRODUCTION
    1.1 MEMS Overview
    1.2 Background
    1.3 Research Development Status
    1.4 Work of the Thesis
    1.5 Conclusions
Chapter 2 EXTRACTION OF FRACTURE STRENGTH
    2.1 Fabrication Methods
        2.1.1 Design Rules
    2.2 Different Methods
        2.2.1 Tensile Testing Method
        2.2.2 Compressive Test Methods
        2.2.3 Bending Test Methods
        2.2.4 Torsional Test Methods
    2.3 Conclusions
Chapter 3 MODELING OF THE TEST STRUCTURE
    3.1 Micro Electrostatic Actuator
    3.2 Micro Thermal Actuator
    3.3 Analytical Model of Chevron Shaped Thermal Actuator
    3.4 Conclusions
Chapter 4 SIMULATION ANALYSIS FOR DIFFERENT DESIGNS
    4.1 FEM Simulation
    4.2 1^st Model
    4.3 2^nd Model
    4.4 3^rd Model
    4.5 4^th Model
    4.6 5^th Model
    4.7 6^th Model
    4.8 Results and Discussions
    4.9 Conclusions
Chapter 5 CONCLUSIONS AND FUTURE WORK
Acknowledgement
Dedication
References
Figures
Tables
Acronyms
Author's Bibliography



本文編號(hào)：3920090