[發(fā)明專利]靜電驅(qū)動(dòng)階梯型微固支梁結(jié)構(gòu)檢測(cè)方法和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710480077.7
• 申請(qǐng)日: 2017-06-21
• 公開（公告）號(hào): CN107346355B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱軍華;蘇偉;宋芳芳;黃欽文;恩云飛;劉人懷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電子產(chǎn)品可靠性與環(huán)境試驗(yàn)研究所
• 主分類號(hào): G06F30/17
• 分類號(hào): G06F30/17;G01B7/02
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 馮右明

1.一種靜電驅(qū)動(dòng)階梯型微固支梁結(jié)構(gòu)檢測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟：

根據(jù)歐拉-伯努利梁理論，建立關(guān)于階梯型微固支梁結(jié)構(gòu)參數(shù)的吸合電壓預(yù)測(cè)模型：

V_p為階梯型微固支梁的驅(qū)動(dòng)電壓，ε₀為真空介電常數(shù)，ε_r為介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)，E為材料彈性模量，h為階梯型微固支梁厚度，L為階梯型微固支梁總長(zhǎng)度，g₀為階梯型微固支梁固定端與底部固定電極之間的初始間隙，η為試函數(shù)系數(shù)，η由以下表達(dá)式確定：

其中，

其中，m為常數(shù)，α為階梯型微固支梁長(zhǎng)度比值、β為階梯型微固支梁寬度比值，

表示試函數(shù)模型的二階導(dǎo)數(shù)；

計(jì)算所述吸合電壓預(yù)測(cè)模型的一階導(dǎo)數(shù)，在所述吸合電壓預(yù)測(cè)模型的一階導(dǎo)數(shù)為0時(shí)，建立階梯型微固支梁長(zhǎng)度比值與階梯型微固支梁結(jié)構(gòu)的寬度比值的定量關(guān)系，得到階梯型微固支梁結(jié)構(gòu)檢測(cè)函數(shù)；

獲取階梯型微固支梁結(jié)構(gòu)參數(shù)和階梯型微固支梁結(jié)構(gòu)檢測(cè)函數(shù)，所述階梯型微固支梁結(jié)構(gòu)參數(shù)包括階梯型微固支梁靜電力作用區(qū)寬度、階梯型微固支梁非靜電力作用區(qū)寬度、階梯型微固支梁總長(zhǎng)度以及階梯型微固支梁靜電力作用區(qū)長(zhǎng)度，所述階梯型微固支梁結(jié)構(gòu)檢測(cè)函數(shù)用于記錄階梯型微固支梁長(zhǎng)度比值和階梯型微固支梁寬度比值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；

根據(jù)所述階梯型微固支梁靜電力作用區(qū)寬度、所述階梯型微固支梁非靜電力作用區(qū)寬度、所述階梯型微固支梁結(jié)構(gòu)檢測(cè)函數(shù)和所述階梯型微固支梁總長(zhǎng)度，確定階梯型微固支梁靜電力作用區(qū)長(zhǎng)度最優(yōu)值；

在所述階梯型微固支梁靜電力作用區(qū)長(zhǎng)度與所述階梯型微固支梁靜電力作用區(qū)長(zhǎng)度最優(yōu)值相同時(shí)，判定所述階梯型微固支梁結(jié)構(gòu)達(dá)到最佳。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電驅(qū)動(dòng)階梯型微固支梁結(jié)構(gòu)檢測(cè)方法，其特征在于，計(jì)算階梯型微固支梁靜電力作用區(qū)長(zhǎng)度最優(yōu)值的步驟中，還包括：

根據(jù)所述階梯型微固支梁靜電力作用區(qū)寬度和所述階梯型微固支梁非靜電力作用區(qū)寬度，計(jì)算階梯型微固支梁寬度比值；

將所述階梯型微固支梁寬度比值代入所述階梯型微固支梁結(jié)構(gòu)檢測(cè)函數(shù)，計(jì)算所述階梯型微固支梁長(zhǎng)度比值；

根據(jù)所述階梯型微固支梁長(zhǎng)度比值和所述階梯型微固支梁總長(zhǎng)度的乘積，確定階梯型微固支梁靜電力作用區(qū)長(zhǎng)度最優(yōu)值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電驅(qū)動(dòng)階梯型微固支梁結(jié)構(gòu)檢測(cè)方法，其特征在于，所述階梯型微固支梁結(jié)構(gòu)檢測(cè)函數(shù)的表達(dá)式為：α(β)＝gβ²-kβ+t，其中α(β)表示階梯型微固支梁結(jié)構(gòu)檢測(cè)函數(shù)，β表示階梯型微固支梁寬度比值，g、k、t為常數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的靜電驅(qū)動(dòng)階梯型微固支梁結(jié)構(gòu)檢測(cè)方法，其特征在于，所述階梯型微固支梁結(jié)構(gòu)檢測(cè)函數(shù)的表達(dá)式中g(shù)為0.36、k為0.4、t為0.85。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的靜電驅(qū)動(dòng)階梯型微固支梁結(jié)構(gòu)檢測(cè)方法，其特征在于，所述階梯型微固支梁靜電力作用區(qū)長(zhǎng)度最優(yōu)值L^*的表達(dá)式為:L^*＝Lα(β)，其中α(β)為階梯型微固支梁結(jié)構(gòu)檢測(cè)函數(shù)，L為階梯型微固支梁總長(zhǎng)度。