单轴微拉伸MEMS材料力学性能测试的系统集成

作     者：汪红 汤俊 刘瑞 陈晖 丁桂甫 WANG Hong;TANG Jun;LIU Rui;CHEN Hui;DING Gui-fu

作者机构：上海交通大学微纳科学技术研究院薄膜与微细加工技术教育部重点实验室微米/纳米加工国家重点实验室上海200240 

基　　金：国家863高技术研究发展计划资助项目(No.2006AA4Z326) 微米/纳米加工国家重点实验室基金资助项目(No.9140C79030302090C79) 

出 版 物：《光学精密工程》 (Optics and Precision Engineering)

年 卷 期：2010年第18卷第5期

页      码：1204-1211页

摘      要：为了对微米尺度薄膜材料的力学性能进行测试,开发了一套成本较低的单轴微拉伸MEMS材料力学性能测试系统。首先,根据有限元模拟优化设计测试样片,使其能够易于夹持、准确对中,以利于应力和应变的测量。接着采用三维非硅UV-LIGA微加工技术制备了Ni薄膜样片。根据单轴拉伸测试过程和硬件构成,以Visual Basic为平台编译了一套数据采集与分析系统。最后,应用该测试系统完成对电镀Ni薄膜材料性能的测试。实验结果表明,该系统能够精确测试试样应变,精度达到0.01μm,拉伸力精度达到mN级。得到的电镀Ni薄膜材料的杨氏模量约为94.5 GPa,抗拉强度约为1.76 GPa。该系统基本满足微米尺度材料单轴微拉伸力学性能测试的需要。

主 题 词：材料力学测试 微机电系统 单轴微拉伸 有限元模拟 UV-LIGA 杨氏模量 镍 

学科分类：0808[工学-自动化类] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/OPE.20101805.1204

馆 藏 号：203579756...