MEMS器件分層失效的強化試驗技術(shù)研究.pdf

1、MEMS器件應(yīng)用前景廣闊，其可靠性問題引起了人們越來越多的重視。硅基底多層結(jié)構(gòu)是MEMS器件的重要組成部分，其特性將直接影響MEMS的可靠性。分層失效是MEMS的典型失效模式之一，然而環(huán)境應(yīng)力對其影響機理尚不明確，也沒有標準化的試驗方法。本文將可靠性強化試驗引入MEMS領(lǐng)域，研究MEMS的分層失效機理，建立其可靠性強化試驗的溫度、振動和沖擊單應(yīng)力剖面。主要研究內(nèi)容如下：
　　1.對硅微結(jié)構(gòu)的分層失效進行分析。提出了硅-玻璃鍵合中存

2、在的問題，建立了環(huán)境應(yīng)力與失效模式的關(guān)聯(lián)矩陣，確定了強化試驗應(yīng)力。
　　2.建立硅微結(jié)構(gòu)溫度循環(huán)強化試驗剖面。建立了溫度循環(huán)載荷對層狀結(jié)構(gòu)影響的數(shù)學(xué)模型，仿真分析了溫度循環(huán)載荷下正應(yīng)力、剪切力、剝離應(yīng)力的分布，研究了分層失效規(guī)律，最后開展了試驗進行驗證。
　　3.建立硅微結(jié)構(gòu)振動強化試驗剖面。建立了硅微層狀結(jié)構(gòu)在振動載荷下的動態(tài)響應(yīng)模型，探討了層狀結(jié)構(gòu)在振動載荷下的分層和疲勞失效機理，開展了硅微結(jié)構(gòu)的隨機振動試驗。