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公开(公告)号：CN110376122A
公开(公告)日：2019-10-25
申请号：CN201910589335.4
申请日：2019-07-02
Applicant: 东南大学
IPC: G01N19/00
Abstract: 本发明公开了基于牛顿下山法的多层悬臂梁材料的薄膜杨氏模量提取方法，借助于多层悬臂梁材料的物理性质并通过计算机辅助设计的算法来测试或分析材料，属于测量、测试以及计算、推算、计数的技术领域。本发明提取的对象是不等宽多晶硅-金双层悬臂梁模型，使用多层悬臂梁作为测试结构，利用多层微机械梁谐振模型提取多层薄膜材料的杨氏模量，为了扩大初值的选取范围并改善传统牛顿迭代法局部收敛的缺陷，采用牛顿下山法改进牛顿法的收敛性，并对牛顿下山法的迭代精度做出改进，获得更快的迭代速度，减小算法的时间复杂度和空间复杂度，使得计算结果具备很高的收敛性，具有测试结构简单、计算方法效率高且鲁棒性较高的特点。
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公开(公告)号：CN107063839A
公开(公告)日：2017-08-18
申请号：CN201710299770.4
申请日：2017-04-28
Applicant: 东南大学
IPC: G01N3/00
Abstract: 本发明公开了一种多层复合薄膜结构的力学参数测量方法，属于微机电系统(Micro‑Electro‑Mechanical System，简称MEMS)材料参数在线测试技术领域。本发明方法基于多层复合双端固支梁和多层复合悬臂梁的一阶谐振频率与材料特性、结构尺寸等参数之间的关系，利用求解方程组的形式一次性得到多层复合薄膜结构各层的等效杨氏模量和各层的等效残余应力，可满足多层薄膜材料的在线测试，且测试结构、计算方法简单，准确性更高。本发明还公开了一种多层复合薄膜结构的力学参数测量装置。
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公开(公告)号：CN104034584B
公开(公告)日：2017-06-16
申请号：CN201410243633.5
申请日：2014-06-03
Applicant: 东南大学
IPC: G01N3/08
Abstract: 本发明提出了一种薄膜材料杨氏模量的测试结构及方法，该测试结构由两组结构组成。所述第一组结构中的由待测薄膜材料制作的悬臂梁(103)由锚区(103‑2)和长梁(103‑1)连接而成，长梁(103‑1)和多晶硅悬臂梁(101)垂直，长梁(103‑1)的自由端位于多晶硅悬臂梁(101)的左边第一凸点(101‑5)之下；将力的加载驱动部分和待测薄膜材料制作的杨氏模量测试结构分开，通过几何参数设计控制测试结构的弯曲挠度，通过两组测试结构的相同部分受力相同的原理提取出杨氏模量测试结构所受到的力，利用力和挠度计算得到待测薄膜材料的杨氏模量。本发明的测试结构、测量方法和参数提取的计算方法极其简单，适应性广，可以用于测试导电或绝缘薄膜材料的杨氏模量。
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公开(公告)号：CN104034574B
公开(公告)日：2017-01-11
申请号：CN201410243632.0
申请日：2014-06-03
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明提出了一种多晶硅薄膜材料杨氏模量的测试结构及方法，主要用于多晶硅结构层的材料测试。该测试结构由两组结构组成，第一组结构包括静电驱动的多晶硅悬臂梁(101)、由待测薄膜材料制作的带有对准结构的第一非对称十字梁(102)、由待测薄膜材料制作的第二非对称十字梁(103)；第二组结构是第一组结构去除第二非对称十字梁后的剩余结构；测量材料的杨氏模量通常需要知道结构受力大小和结构受力所产生的形变或弯曲的挠度。本发明通过几何参数设计控制测试结构的弯曲挠度，通过两组测试结构的相同部分受力相同的原理提取出杨氏模量测试结构所受到的力，利用力和挠度计算得到多晶硅薄膜材料的杨氏模量。本发明的测试结构、测量方法和参数提取的方法极其简单。
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公开(公告)号：CN104034603B
公开(公告)日：2016-04-13
申请号：CN201410242784.9
申请日：2014-06-03
Applicant: 东南大学
IPC: G01N3/20
Abstract: 本发明提供了一种测量绝缘衬底上薄膜硅材料杨氏模量测试结构及方法。该测试结构由两组结构构成，其中第一组结构由一个多晶硅悬臂梁(101)、一个薄膜硅悬臂梁(103)和一个由薄膜硅制作的垫板(102)组成；第二组结构由一个多晶硅悬臂梁和一个薄膜硅制作的垫板组成。实际测量薄膜硅杨氏模量的单元是薄膜硅悬臂梁，而这两组结构的差别仅在于是否包括薄膜硅悬臂梁，两组结构中其他对应单元结构和几何尺寸完全相同。施加静电力使多晶硅悬臂梁下弯并进而下压薄膜硅悬臂梁和垫板接触衬底。通过两组测试结构的测试提取出单独驱动薄膜硅悬臂梁弯曲到测试挠度所需要的力，由力、测试挠度和几何尺寸可以计算得到绝缘衬底上薄膜硅材料的杨氏模量。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103438783B
公开(公告)日：2015-11-18
申请号：CN201310401202.2
申请日：2013-09-05
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了一种用于测量一维位移量的双向游标尺结构，该结构既可以测量正位移，也可以测量负位移。双向游标由左右两部分组成，其中左半部分的核心结构为“T”型头，右半部分的核心结构为“凸”型头，“T”型头和“凸”型头相对放置，并呈一定的偏移位置关系。“T”型结构的“—”所对应的矩形结构的两条长边是对准用的两根基线，“凸”型结构上的4条直线是另一组对准基线。当两个部分发生水平相向移动或相离移动时，“T”型头和“凸”型头的对准位置发生变化。通过该结构可以测量微机电器件在驱动作用下所产生的位移大小以及因微机电结构释放产生的形变位移大小。
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公开(公告)号：CN102951593B
公开(公告)日：2015-05-06
申请号：CN201210395413.5
申请日：2012-10-17
Applicant: 东南大学
IPC: B81B3/00
Abstract: 本发明公开了一种电热驱动调变齿间隙的微机电梳齿机构，包括左移电热执行器、右移电热执行器、由左移定齿和右移定齿组成的定齿、动齿、四个第一锚区和绝缘衬底，左移电热执行器与左移定齿的一端连接，左移定齿的两端分别连接在第一锚区上，右移电热执行器与右移定齿的一端连接，右移定齿的两端分别连接在第一锚区上；左移定齿包括第一宽梁、左移梳齿、四个第一折叠梁；右移定齿包括第二宽梁、右移梳齿、四个第二折叠梁；动齿包括质量块、动齿梳齿、两个第二锚区和两个第三折叠梁；第一宽梁上设有左移止挡块，第二宽梁上设有右移止挡块。该微机电梳齿机构在电热驱动力的驱动下，调变齿间隙，使得微机电振动所产生的信号强。
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公开(公告)号：CN104568585A
公开(公告)日：2015-04-29
申请号：CN201510010179.3
申请日：2015-01-08
Applicant: 东南大学
IPC: G01N3/08
Abstract: 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。
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公开(公告)号：CN102963857B
公开(公告)日：2015-04-15
申请号：CN201210396317.2
申请日：2012-10-17
Applicant: 东南大学
IPC: B81B3/00
Abstract: 本发明公开了一种电磁驱动调变齿间隙的微机电梳齿机构，包括左移电磁执行器、右移电磁执行器、由左移定齿和右移定齿组成的定齿、动齿、第一锚区和绝缘衬底，左移电磁执行器与左移定齿的一端连接，左移定齿的另一端连接在第一锚区上，右移电磁执行器与右移定齿的一端连接，右移定齿的另一端连接在第一锚区上；左移定齿包括第一宽梁、左移梳齿、两个第一折叠梁；右移定齿包括第二宽梁、右移梳齿、两个第二折叠梁；动齿包括质量块、动齿梳齿、两个第二锚区和两个第三折叠梁；第一宽梁上设有左移止挡块，第二宽梁上设有右移止挡块。该微机电梳齿机构在电磁驱动下，调变齿间隙，使得微机电振动所产生的信号强。
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公开(公告)号：CN104122012A
公开(公告)日：2014-10-29
申请号：CN201410247676.0
申请日：2014-06-05
Applicant: 东南大学
IPC: G01L1/00
Abstract: 一种多晶硅薄膜残余应力的测试结构及其测试方法，包括硅衬底，硅衬底上设二氧化硅层和氮化硅层，氮化硅层上设东南西北向偏转结构，东西镜面对称，南北镜面对称，东南西北向偏转结构采用偏转结构，偏转结构包括指针梁，在指针梁上垂直连接有驱动梁，指针梁及驱动梁分别连接于设在氮化硅层上的第一和第二锚区，东西向偏转结构中的指针梁在同一条直线上，南北向偏转结构中的指针梁在同一条直线上，东西向偏转结构中的指针梁与南北向偏转结构中的指针梁相垂直，各个偏转结构的指针梁及驱动梁连接于设在氮化硅层上的PSG牺牲层，当PSG牺牲层被释放后，测得东北向偏转结构中的指针梁的夹角及西南向偏转结构中的指针梁的夹角，计算残余应力σ。
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