[發明專利]靜電驅動階梯型微固支梁結構檢測方法和系統

有效

• 申請號: 201710480077.7
• 申請日: 2017-06-21
• 公開（公告）號: CN107346355B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 朱軍華;蘇偉;宋芳芳;黃欽文;恩云飛;劉人懷
• 申請（專利權）人: 中國電子產品可靠性與環境試驗研究所
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G01B7/02
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 馮右明

本發明涉及一種靜電驅動階梯型微固支梁結構檢測方法和系統，其中方法包括以下步驟：獲取階梯型微固支梁結構參數和階梯型微固支梁結構檢測函數，所述階梯型微固支梁結構檢測函數用于記錄階梯型微固支梁結構參數之間的對應關系；根據階梯型微固支梁靜電力作用區寬度、階梯型微固支梁非靜電力作用區寬度、階梯型微固支梁結構檢測函數和階梯型微固支梁總長度，計算階梯型微固支梁靜電力作用區長度最優值；在階梯型微固支梁靜電力作用區長度與階梯型微固支梁靜電力作用區長度最優值相同時，判定階梯型微固支梁結構達到最佳。本發明采用簡單算法模型、數據處理過程簡單、計算量小，便于完成對靜電驅動階梯型微固支梁結構的檢測。

技術領域

本發明涉及微機械系統技術領域，特別是涉及一種靜電驅動階梯型微固支梁結構檢測方法和系統。

背景技術

微機電系統(Micro-Electro-Mechanical System，MEMS)，也叫做微電子機械系統、微系統、微機械等，是在微電子技術(半導體制造技術)基礎上發展起來的，融合了光刻、腐蝕、薄膜、LIGA、硅微加工、非硅微加工和精密機械加工等技術制作的高科技電子機械器件，廣泛應用于高新技術產業。根據不同的驅動方式MEMS器件可分為熱驅動型、形狀記憶合金驅動型、壓電驅動型、電磁驅動型和靜電驅動型，其中靜電驅動型MEMS是應用非常廣泛地一類MEMS產品。

驅動電壓是靜電驅動MEMS產品性能改進、新產品研發的一個重要技術參數，決定著MEMS產品的性能、可靠性及應用范圍。研究表明：高驅動電壓容易讓MEMS器件產生電流擊穿，這直接影響到MEMS器件的穩定性和器件壽命。另外，驅動電壓每降低5V，MEMS產品使用壽命可增加10倍。

階梯型微固支梁是降低MEMS產品驅動電壓的一種有效結構型式，已經廣泛應用于射頻微開關、微傳感器、微執行器等。MEMS產品驅動電壓與階梯型微固支梁的結構參數有關，然而階梯型微固支梁與普通等截面梁相比，階梯型微固支梁具有更多的結構參數，增加了結構設計的不確定性，使得階梯型微結構參數與驅動電壓的關系也變得更加復雜。

如何確定設計的階梯型微固支梁結構為最佳結構，目前，尚無針對階梯型微固支梁結構檢測方法。

發明內容

基于此，有必要針對目前沒有階梯型微固支梁結構檢測方法的問題，提供一種靜電驅動階梯型微固支梁結構檢測方法和系統。

一種靜電驅動階梯型微固支梁結構檢測方法，包括以下步驟：

獲取階梯型微固支梁結構參數和階梯型微固支梁結構檢測函數，所述階梯型微固支梁結構參數包括階梯型微固支梁靜電力作用區寬度、階梯型微固支梁非靜電力作用區寬度、階梯型微固支梁總長度以及階梯型微固支梁靜電力作用區長度，用于記錄階梯型微固支梁長度比值和階梯型微固支梁寬度比值之間的對應關系；

根據所述階梯型微固支梁靜電力作用區寬度、所述階梯型微固支梁非靜電力作用區寬度、所述階梯型微固支梁結構檢測函數和所述階梯型微固支梁總長度，確定階梯型微固支梁靜電力作用區長度最優值；

在所述階梯型微固支梁靜電力作用區長度與所述階梯型微固支梁靜電力作用區長度最優值相同時，判定所述階梯型微固支梁結構達到最佳。

一種靜電驅動階梯型微固支梁結構檢測系統，包括：

信息獲取模塊，用于獲取階梯型微固支梁結構參數和階梯型微固支梁結構檢測函數，所述階梯型微固支梁結構參數包括階梯型微固支梁靜電力作用區寬度、階梯型微固支梁非靜電力作用區寬度、階梯型微固支梁總長度以及階梯型微固支梁靜電力作用區長度，用于記錄階梯型微固支梁長度比值和階梯型微固支梁寬度比值之間的對應關系；

長度最優值確定模塊，用于根據所述階梯型微固支梁靜電力作用區寬度、所述階梯型微固支梁非靜電力作用區寬度、所述階梯型微固支梁結構檢測函數和所述階梯型微固支梁總長度，確定階梯型微固支梁靜電力作用區長度最優值；