[发明专利]一种复合衬底的热膨胀系数测试方法

权利要求书

1.一种复合衬底的热膨胀系数测试方法，其特征在于：所述复合衬底包括薄膜和衬底，所述方法包括以下步骤：

S1：在所述复合衬底处于第一温度时，获取所述复合衬底的曲率，得到第一曲率；

S2：加热所述复合衬底，使得所述复合衬底以预设升温速度升温，直至所述复合衬底的温度达到第二温度，获取所述复合衬底处于所述第二温度时的曲率，得到第二曲率；

S3：冷却所述复合衬底，使得所述复合衬底以预设降温速度降温，直至所述复合衬底的温度达到第一温度；

S4：在所述第一温度至所述第二温度之间选取至少一个目标温度，获取所述复合衬底处于所述目标温度时的曲率，得到目标曲率；

S5：根据在第一温度、至少一个目标温度以及第二温度下时测得的所述复合衬底的所述第一曲率、至少一个所述目标曲率和所述第二曲率，计算得到复合衬底的曲率变化率；

S6：根据所述衬底和所述薄膜的特性参数和所述曲率变化率，获得所述复合衬底的热应力；

S7：根据所述衬底和所述薄膜的特性参数和所述复合衬底的热应力，计算得到复合衬底的热膨胀系数。

2.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于：获取所述复合衬底的曲率包括：

在所述复合衬底的温度达到预设温度之后，等待预设时长，至所述复合衬底在所述预设温度下的曲率达到稳定状态，其中，所述预设温度包括所述第一温度、所述第二温度和所述目标温度；

当所述复合衬底处于预设温度时的曲率达到稳定状态时，对所述复合衬底的曲率进行测试，以得到所述复合衬底处于所述预设温度时的曲率。

3.根据权利要求2所述的测试方法，其特征在于：所述预设时长为1-10min。

4.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于：步骤S2中，所述第二温度小于所述所述薄膜或所述衬底的相变点。

5.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于：步骤S2中，所述预设升温速度为0.1-10℃/min；

步骤S3中，所述预设降温速度为0.1-10℃/min。

6.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于：所述衬底和所述薄膜的特性参数包括所述衬底的杨氏模量和泊松比、所述薄膜的杨氏模量和泊松比、所述薄膜的厚度和所述衬底的厚度。

7.根据权利要求6所述的测试方法，其特征在于：步骤S6中，根据所述衬底和所述薄膜的特性参数、所述曲率变化率以及所述应力与曲率变化率之间的关系，获得所述复合衬底的热应力包括：

根据所述衬底的杨氏模量和泊松比、所述薄膜的厚度和所述衬底的厚度以及所述曲率变化率，以得到应力与曲率变化率之间的对应关系；

根据所述应力与曲率变化率之间的对应关系，获取所述复合衬底处于所述第一温度、所述目标温度以及所述第二温度时对应的复合衬底的应力，根据所述复合衬底处于所述第一温度、所述目标温度以及所述第二温度时对应的复合衬底的应力，得到应力与温度之间的对应关系；

根据应力与温度之间的对应关系，得到所述复合衬底的热应力；

其中，应力与曲率变化率之间的关系表达式如下：

ΔK为复合衬底的曲率变化率；E_s及v_s分别为衬底的杨氏模量及泊松比；

t_s及t_f分别为薄膜和衬底的厚度；σ_f为复合衬底的应力；

其中，应力与温度之间的关系表达式如下：

σ_f＝427.41+1.432*(T₀-T_b)

T₀为测试温度，所述测试温度包括所述第一温度、所述第二温度和至少一个所述目标温度；

T_b为第一温度；

其中，热应力与温度之间的关系表达式如下：

σ_th＝1.432*(T₀-T_b)

σ_th为复合衬底的热应力。