微结构材料力学性能的微拉伸系统与测试方法研究
| 摘要 | 第1-8页 |
| ABSTRACT | 第8-15页 |
| 第一章 绪论 | 第15-43页 |
| ·MEMS 技术简介 | 第15-18页 |
| ·MEMS 技术特点 | 第15-16页 |
| ·MEMS 关键技术 | 第16页 |
| ·MEMS 加工工艺 | 第16页 |
| ·MEMS 的应用 | 第16-17页 |
| ·MEMS 的发展趋势 | 第17-18页 |
| ·微尺度结构材料力学性能测量进展 | 第18-33页 |
| ·压痕法 | 第18-20页 |
| ·悬臂梁法 | 第20-21页 |
| ·微桥法 | 第21-22页 |
| ·鼓膜法 | 第22-23页 |
| ·微结构法 | 第23页 |
| ·谐振法 | 第23-24页 |
| ·扭转方法 | 第24-25页 |
| ·微拉伸方法 | 第25-33页 |
| ·传统微拉伸方法 | 第26-30页 |
| ·转化拉伸方法 | 第30-31页 |
| ·集成拉伸方法 | 第31-33页 |
| ·本论文研究内容 | 第33-36页 |
| 参考文献 | 第36-43页 |
| 第二章 微拉伸系统的设计和仿真 | 第43-76页 |
| ·微拉伸系统及各组件设计 | 第43-53页 |
| ·集成式微拉伸试样的设计 | 第44-45页 |
| ·力学传感器的设计与标定 | 第45-47页 |
| ·试样固定装置的设计 | 第47页 |
| ·位移测量装置的设计 | 第47-48页 |
| ·驱动装置的设计 | 第48-49页 |
| ·微拉伸系统测试原理 | 第49-53页 |
| ·微拉伸系统的仿真和分析 | 第53-74页 |
| ·试样支撑弹簧的有限元仿真 | 第53-57页 |
| ·微型弹簧力学传感器的仿真分析 | 第57-65页 |
| ·有限元法 | 第57-61页 |
| ·能量法 | 第61-65页 |
| ·薄膜试件的应力仿真 | 第65-68页 |
| ·薄膜试件的偏转仿真 | 第68-70页 |
| ·薄膜试件电镀均匀性的仿真 | 第70-74页 |
| ·线宽和光刻胶厚度对电镀均匀性的影响 | 第71-73页 |
| ·片内辅助极对电镀均匀性的影响 | 第73-74页 |
| ·本章小结 | 第74-75页 |
| 参考文献 | 第75-76页 |
| 第三章 微拉伸试样与力学传感器制备工艺 | 第76-96页 |
| ·微加工主要工艺 | 第76-86页 |
| ·基片处理工艺 | 第76-77页 |
| ·溅射工艺 | 第77页 |
| ·光刻工艺 | 第77-80页 |
| ·电镀工艺 | 第80-81页 |
| ·牺牲层工艺 | 第81-82页 |
| ·刻蚀工艺 | 第82-85页 |
| ·释放工艺 | 第85-86页 |
| ·集成式微拉伸试样制备工艺 | 第86-91页 |
| ·牺牲层工艺 | 第86-88页 |
| ·硅刻蚀工艺 | 第88-91页 |
| ·微型弹簧力学传感器制备工艺 | 第91-94页 |
| ·高精度线切割工艺 | 第92页 |
| ·负胶工艺 | 第92-94页 |
| ·微型弹簧力学传感器标定夹头工艺 | 第94-95页 |
| ·本章小结 | 第95-96页 |
| 第四章 微拉伸系统的装配与集成 | 第96-120页 |
| ·微拉伸系统各部件的制作与装配 | 第96-108页 |
| ·试样固定装置的制作与装配 | 第96-98页 |
| ·微型弹簧力学传感器的标定与安装 | 第98-102页 |
| ·图像采集系统的安装与调节 | 第102-104页 |
| ·位移测量装置的安装与调节 | 第104-107页 |
| ·驱动装置的安装与调节 | 第107-108页 |
| ·微拉伸系统的安装与调试 | 第108-110页 |
| ·微拉伸系统数据采集组件的集成 | 第110-118页 |
| ·系统构架 | 第110-111页 |
| ·硬件构成 | 第111-114页 |
| ·软件设计 | 第114-118页 |
| ·本章小结 | 第118-119页 |
| 参考文献 | 第119-120页 |
| 第五章 MEMS 常用薄膜材料力学性能测试 | 第120-144页 |
| ·Ni 金属薄膜力学性能测试 | 第120-128页 |
| ·集成式微拉伸试样的准备 | 第120-122页 |
| ·集成式微拉伸试样的装夹和固定 | 第120-121页 |
| ·集成式微拉伸试样和载荷装置的对中 | 第121-122页 |
| ·位移测量装置的调整 | 第122页 |
| ·实验过程 | 第122-124页 |
| ·实验测量结果 | 第124-128页 |
| ·位移测量结果 | 第124-125页 |
| ·图像测量结果 | 第125-126页 |
| ·应力-应变测量结果 | 第126-128页 |
| ·不同方法制备金属Ni 的力学性能测量 | 第128-132页 |
| ·Ni-W 薄膜力学性能测量 | 第132-133页 |
| ·断口形貌与测量结果分析 | 第133-140页 |
| ·宏观材料的断裂方式 | 第134页 |
| ·电解金属Ni 的断裂分析 | 第134-135页 |
| ·电镀金属Ni 的断裂分析 | 第135-139页 |
| ·电镀Ni 薄膜的力学性能分析 | 第139-140页 |
| ·误差分析 | 第140-142页 |
| ·试样对中性的误差分析 | 第140-141页 |
| ·拉伸力的误差分析 | 第141页 |
| ·位移的误差分析 | 第141页 |
| ·杨氏模量的误差分析 | 第141-142页 |
| ·本章小结 | 第142-143页 |
| 参考文献 | 第143-144页 |
| 第六章 总结与展望 | 第144-147页 |
| 致谢 | 第147-148页 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 | 第148页 |
