[发明专利]绝缘衬底上厚膜硅材料残余应力测试结构

摘要

本发明提出了一种绝缘衬底上厚膜硅材料残余应力测试结构，用于测量绝缘衬底上厚膜硅材料的残余应力。测试结构由三部分组成相对型电热驱动单元；带测微游标的挠度测量单元；静电驱动的固支梁单元。相对型电热驱动单元和带测微游标的挠度测量单元垂直连接。挠度测量单元采用游标进行测量，测微游标的位移由相对型电热驱动单元驱动。在固支梁的中心通过“工”字型结构缩小了作用于固支梁上的力作用面。当加载静电力时，固支梁发生横向弯曲，在某个电压下通过挠度测量单元测量挠度值。由静电力和弯曲挠度以及固支梁的几何尺寸、杨氏模量计算残余应力。本发明的测试结构、测量方法和参数提取的方法极其简单。

主权项

一种绝缘衬底上厚膜硅材料残余应力测试结构，其特征在于该测试结构由三部分组成：相对型电热驱动单元(101)；带测微游标的挠度测量单元(103)；静电驱动的固支梁单元(102)；所述带测微游标的挠度测量单元(103)中的动齿(103‑1)的下端和相对型电热驱动单元(101)中的水平宽梁(101‑15)垂直连接，动齿(103‑1)的轴线和相对型电热驱动单元(101)的中心线重叠；所述静电驱动的固支梁单元(102)由固支梁和静电驱动电极组成，其中，固支梁由两个锚区即固支梁单元第一锚区(102‑1)、固支梁单元第二锚区(102‑3)和下水平细梁(102‑2)连接而成；上水平短梁(102‑5)和竖直短梁(102‑4)以及下水平细梁(102‑2)构成“工”字型结构，该“工”字型结构位于固支梁的中心；静电驱动电极由上锚区(102‑7)和与之连接的电极(102‑6)构成，“工”字型结构的中心线和静电驱动电极的中心线重合，并且，该中心线与动齿(103‑1)的轴线、测试探针(103‑4)的轴线也重合；其中，测量探针(103‑4)下端和动齿(103‑1)的上端连接，具有同一个轴线。