基于Labview控制的MEMS器件可靠性測試平臺的研究.pdf

1、伴隨著MEMS器件設計和制備的快速發(fā)展，MEMS研究中的另一個重要問題：可靠性研究，逐漸引起了人們的重視。一個產品的成功與否與它的可靠性直接相關，如果可靠性問題得不到及時的解決，會將MEMS的發(fā)展置于瓶頸狀態(tài)，導致其在商業(yè)市場中失去立足之地。然而，可靠性測量容易受環(huán)境因素以及人為操作的影響，且存在數(shù)據(jù)量大，測量周期長等問題。因此，如何設計更為優(yōu)化的可靠性測量方案成為目前可靠性研究的一個重要關注點。
　　本文針對疲勞可靠性，提出了一

2、種電子測量方案，即利用實驗室的測量和激勵儀器，以及制作的多路開關電路，配合Labview軟件控制，搭建了MEMS器件可靠性測試平臺，即現(xiàn)在在測量領域應用很廣泛的虛擬儀器系統(tǒng)。首先，制作單片機控制的多路開關電路。該電路一方面配合Labview軟件實現(xiàn)相關的控制，另一方面重要作用是提供與MEMS芯片的接口；其次，利用總線將相關的實驗儀器和多路開關電路與計算機連接，組成平臺的硬件系統(tǒng)；最后，利用圖形化編程語言Labview軟件編寫遠程控制程序

3、模塊，完成平臺的軟件控制環(huán)境。
　　平臺搭建完之后，為了驗證平臺的實用功能，進行了相關實驗。首先，針對IV模塊，對一個標稱為1KΩ的電阻進行了IV掃描，該平臺正常運行，并得到該電阻的IV曲線。分析數(shù)據(jù)可以得到電阻阻值誤差在2-9Ω之間，因為所選用色環(huán)電阻本身誤差為1％，所以在誤差范圍內；其次，針對CV模塊，對一個穩(wěn)壓管1N4751進行CV掃描。與直接用半導體參數(shù)儀測量得到的CV曲線相比，通過該自動測試平臺得到的CV曲線，存在一定量

4、的寄生電容，但曲線變化趨勢一致。分析原因為多路開關電路布局布線帶來的寄生電容。最后，測量了一個商用MEMS開關。該商用開關在經歷了66000次循環(huán)后，吸合電壓，關態(tài)電容值等參數(shù)都沒有明顯變化，從而判斷未發(fā)生疲勞失效。通過這些實驗，可以看到該測試平臺從激勵的自動加載，加載時間的控制，數(shù)據(jù)的自動存儲等功能都可以很好的完成，達到了預期的目標。
　　本論文搭建的測試平臺，通過集成的控制環(huán)境，在一臺主控電腦上就可以使很多實驗儀器協(xié)同工作起來