[发明专利]一种测量金属微结构残余应力的方法

摘要

一种测量金属微结构残余应力的方法，属于微制造技术领域，涉及到金属微结构残余应力的测量方法。将具有拉曼活性的固体颗粒进行预处理，与电铸液混合形成悬浮液进行微电铸。将固体颗粒作为应力追踪信号，通过微拉曼光谱法进行金属微结构的残余应力测量。通过添加具有拉曼活性的固体颗粒与金属进行共沉积制备金属微结构，解决了X射线衍射法无法测量金属微结构残余应力的局限性，并扩大了微拉曼光谱法在测量残余应力方面的应用范围，具有应用范围广、简单、高效的特点，从而提高金属微器件的尺寸精度和制作成品率。

主权项

1.一种测量金属微结构残余应力的方法，其特征在于，包括步骤如下：步骤一，预处理具有拉曼活性的固体颗粒：清洗固体颗粒去除表面的悬浮碳、油污、氧化物杂质，得到表面洁净的固体颗粒；步骤二，制作电铸悬浮液：将表面洁净的固体颗粒与表面活性剂混合润湿，并施加超声扩散；加热电铸液到电铸温度；将经过超声扩散的固体颗粒溶液缓慢倒入电铸液中，并进行磁力搅拌2‑4h形成分布均匀的电铸悬浮液；步骤三，微电铸：基于UV‑LIGA工艺制作光刻胶，利用掩膜板进行紫外曝光并显影，得到电铸微结构胶膜；然后在装有电铸悬浮液的电铸槽内进行微电铸，并施加磁力搅拌；得到外形尺寸为毫米量级的金属微结构；步骤四，微拉曼光谱测试：选取硅片进行微拉曼测量，得到的拉曼频率作为标定仪器误差的标准频率；对步骤一预处理后的固体颗粒进行微拉曼光谱测试，得到固体颗粒无应力状态下的拉曼特征频率ω0；对步骤三金属微结构铸层内的固体颗粒进行微拉曼光谱测试，得到固体颗粒在有应力状态下的拉曼特征频率ω1；根据公式(1)计算得到金属微结构残余应力值σ；其中，K为应力因子σ＝K×(ω1‑ω0)                      (1)。