MEMS薄膜元器件在力—热耦合作用下的性能测试与数值分析
| 中文摘要 | 第1-4页 |
| ABSTRACT | 第4-8页 |
| 第一章 绪论 | 第8-15页 |
| ·纳米薄膜力-热性能研究现状及意义 | 第8-13页 |
| ·纳米薄膜力学性能 | 第9-10页 |
| ·纳米薄膜热学性能 | 第10页 |
| ·纳米薄膜力学问题的研究方法 | 第10页 |
| ·纳米薄膜的研究现状 | 第10-13页 |
| ·MEMS 系统简介 | 第13-14页 |
| ·本文主要研究工作 | 第14-15页 |
| 第二章 MEMS 系统薄膜元器件的破坏机理 | 第15-28页 |
| ·薄膜基底间界面的粘附性能 | 第15-17页 |
| ·薄膜屈曲的形式 | 第17-21页 |
| ·直线型屈曲 | 第17-18页 |
| ·圆泡型屈曲 | 第18-19页 |
| ·电话系型屈曲 | 第19-20页 |
| ·屈曲模式的相互转变 | 第20-21页 |
| ·薄膜的断裂 | 第21-22页 |
| ·初始缺陷的表征与影响 | 第22-23页 |
| ·薄膜残余应力的研究 | 第23-28页 |
| ·本征应力 | 第24页 |
| ·热应力 | 第24页 |
| ·薄膜残余应力及梯度 | 第24-28页 |
| 第三章 力-热耦合实验系统的开发 | 第28-42页 |
| ·加载方案 | 第28页 |
| ·温度控制系统的设计 | 第28-31页 |
| ·加热系统 | 第28-29页 |
| ·温度控制系统设计 | 第29-30页 |
| ·热电偶温度标定 | 第30-31页 |
| ·力-位移自动控制系统 | 第31-34页 |
| ·力-位移模式控制系统 | 第32页 |
| ·数据采集系统 | 第32-33页 |
| ·数据采集系统及软件 | 第33-34页 |
| ·力传感器及标定 | 第34-35页 |
| ·位移传感器及标定 | 第35-38页 |
| ·显微镜放大倍数的标定 | 第38-39页 |
| ·力-位移加载装置 | 第39-42页 |
| ·轴向对中加载台 | 第39页 |
| ·轴向加载台对中性能研究 | 第39-42页 |
| 第四章 薄膜屈曲及热疲劳的实验研究 | 第42-55页 |
| ·实验方案的制定 | 第42-43页 |
| ·试样制备 | 第43-44页 |
| ·薄膜基底结构 | 第43页 |
| ·有机玻璃基底热塑性临界温度估测 | 第43-44页 |
| ·薄膜-基底结构轴向压力作用下破坏过程的研究 | 第44-50页 |
| ·薄膜-基底结构热疲劳研究 | 第50-54页 |
| ·轴向压力为120N 时热疲劳实验 | 第51-52页 |
| ·轴向压力为180N 时热疲劳实验 | 第52-54页 |
| ·本章小结 | 第54-55页 |
| 第五章 薄膜-基底结构有限元分析 | 第55-62页 |
| ·传热学基本理论 | 第55-56页 |
| ·热传递方式 | 第55页 |
| ·稳态传导 | 第55-56页 |
| ·瞬态传导 | 第56页 |
| ·热应力基本理论 | 第56-58页 |
| ·力-热耦合场有限元分析方法 | 第58页 |
| ·材料参数 | 第58-59页 |
| ·模型建立 | 第59页 |
| ·边界条件与初始条件 | 第59页 |
| ·实验模型的有限元数值分析 | 第59-61页 |
| ·温度场 | 第59-60页 |
| ·应力场 | 第60-61页 |
| ·本章小结 | 第61-62页 |
| 第六章 MEMS 压力传感器热变形实验研究 | 第62-70页 |
| ·MEMS 压力传感器工作原理 | 第62-63页 |
| ·数字图像相关法基本原理 | 第63-66页 |
| ·搜索技术 | 第63页 |
| ·相关公式 | 第63-64页 |
| ·亚像素重建 | 第64页 |
| ·有限元插值的引入 | 第64-66页 |
| ·程序流程 | 第66页 |
| ·实验方案 | 第66-67页 |
| ·MEMS 压力传感器热变形实验研究 | 第67-69页 |
| ·5℃ 时的位移场与应变场 | 第67-68页 |
| ·6℃ 时的位移场与应变场 | 第68页 |
| ·7℃ 时的位移场与应变场 | 第68-69页 |
| ·本章小结 | 第69-70页 |
| 第七章 总结与展望 | 第70-71页 |
| 参考文献 | 第71-74页 |
| 发表论文和科研情况说明 | 第74-75页 |
| 致谢 | 第75页 |
