[发明专利]金属薄膜材料杨氏模量测试结构

摘要

本发明提出了一种金属薄膜材料杨氏模量测试结构，测试结构包括五部分带测微游标的第一热膨胀力源；带测微游标的第二热膨胀力源；待拉伸金属构件；双端固支梁；加载驱动电流的锚区。其中，带测微游标的热膨胀力源和双端固支梁均采用已知杨氏模量和残余应力的多晶硅材料制作。该结构除了可以测量金属薄膜的杨氏模量外，通过对测试过程的控制还能同时测量金属存在的残余应力、断裂强度以及临近断裂时的杨氏模量。

主权项

一种金属薄膜材料杨氏模量测试结构，其特征在于该测试结构由五部分组成：带测微游标的第一热膨胀力源(101)；带测微游标的第二热膨胀力源(102)；待拉伸金属构件(103)；双端固支梁(104)；加载驱动电流的第一锚区(100‑1)和加载驱动电流的第二锚区(100‑2)；其中，带测微游标的第一热膨胀力源(101)、带测微游标的第二热膨胀力源(102)和双端固支梁(104)均采用已知杨氏模量和残余应力的多晶硅材料制作；带测微游标的第一热膨胀力源(101)、带测微游标的第二热膨胀力源(102)、待拉伸金属构件(103)、双端固支梁(104)和加载驱动电流的第一锚区(100‑1)、加载驱动电流的第二锚区(100‑2)的连接关系如下：带测微游标的第一热膨胀力源(101)的第一上水平长梁(101‑1)、第一下水平长梁(101‑2)的左端分别连接到加载驱动电流的第一锚区(100‑1)、加载驱动电流的第二锚区(100‑2)；带测微游标的第二热膨胀力源(102)的第二上水平长梁(102‑1)、第二下水平长梁(102‑2)的右端分别连接到加载驱动电流的第一锚区(100‑1)、加载驱动电流的第二锚区(100‑2)；带测微游标的第一热膨胀力源(101)中的第一竖直宽梁(101‑3)与待拉伸金属构件(103)中的金属竖直宽梁(103‑3)叠合连接，带测微游标的第二热膨胀力源(102)中第二水平运动的动齿(102‑4)左端垂直连接在双端固支梁(104)中竖直长梁(104‑3)的中心位置；带测微游标的第一热膨胀力源(101)、带测微游标的第二热膨胀力源(102)、待拉伸金属构件(103)的轴线重合并且通过双端固支梁(104)的中心；所述待拉伸金属构件(103)包括一个待拉伸金属构件锚区(103‑1)、一根金属水平细条(103‑2)、一个金属竖直宽梁(103‑3)；金属水平细条(103‑2)左端与待拉伸金属构件锚区(103‑1)相连形成固定端，金属水平细条(103‑2)右端与金属竖直宽梁(103‑3)垂直连接形成拉伸端；所述双端固支梁(104)由上锚区(104‑1)、竖直长梁(104‑3)、下锚区(104‑2)依次连接而成，竖直长梁(104‑3)的中部接第二水平运动的动齿(102‑4)；加载驱动电流的锚区有两个，分别是加载驱动电流的第一锚区(100‑1)、加载驱动电流的第二锚区(100‑2)，用于连接带测微游标的第一热膨胀力源(101)和带测微游标的第二热膨胀力源(102)并注入驱动电流。