[發明專利]非平行可動電極厚度測量方法、裝置以及系統

有效

• 申請號: 201811250577.2
• 申請日: 2018-10-25
• 公開（公告）號: CN109373914B
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 黃欽文;董顯山;朱軍華;恩云飛;王蘊輝
• 申請（專利權）人: 中國電子產品可靠性與環境試驗研究所（（工業和信息化部電子第五研究所）（中國賽寶實驗室））
• 主分類號: G01B11/06
• 分類號: G01B11/06
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 周清華

本申請涉及一種非平行可動電極厚度測量方法、裝置以及系統。所述方法包括：獲取靜電換能器的可動電極，在各偏置電壓下分別對應的角度偏移量和極間距離；角度偏移量為可動電極在偏置電壓下轉動的角度；極間距離為可動電極的第一端面與靜電換能器的固定電極的第一端面之間的最大距離；可動電極的第一端面遠離固定電極設置；固定電極的第一端面靠近可動電極設置；獲取固定電極的第一端與用于固定可動電極的固定端面之間的第一距離，以及固定電極的第二端與固定端面之間的第二距離；根據各偏置電壓、各角度偏移量、各極間距離、第一距離和第二距離，得到可動電極的厚度，因此，本申請提高了測量非平行結構靜電換能器的可動電極的厚度的精度。

技術領域

本申請涉及微機電系統技術領域，特別是涉及一種非平行可動電極厚度測量方法、裝置以及系統。

背景技術

靜電換能器是由兩個可以存儲相反電荷的導體構成的電容器。按功能，靜電換能器可分為傳感器與執行器。在MEMS(Micro Electro Mechanical Systems，微機電系統)領域，由于很多器件通常具有較大的表面積/體積比以及非常小的質量，使得靜電力成為MEMS中常見的一種驅動方式，從而靜電換能器在該領域得到廣泛的應用。其中，常見的靜電MEMS器件包括RF(Radio Frequency、無源器件)MEMS開關、MEMS微鏡、MEMS慣性器件等。

在靜電換能器的結構中，可動電極的厚度是靜電換能器的結構設計及性能測試分析中的關鍵參數之一，對應于非平行結構靜電換能器更是如此，因此，準確的測量非平行結構靜電換能器的可動電極的厚度對分析靜電換能器的性能以及研究非平行結構靜電換能器的結構起到至關重要的作用。

然而，在實現過程中，發明人發現傳統技術中至少存在如下問題：傳統的測量技術無法準確地測量出非平行結構靜電換能器的可動電極的厚度。

發明內容

基于此，有必要針對上述技術問題，提供一種非平行可動電極厚度測量方法、裝置以及系統。

一種非平行可動電極厚度測量方法，包括以下步驟：

獲取靜電換能器的可動電極，在各偏置電壓下分別對應的角度偏移量和極間距離；角度偏移量為可動電極在偏置電壓下轉動的角度；極間距離為可動電極的第一端面與靜電換能器的固定電極的第一端面之間的最大距離；可動電極的第一端面遠離固定電極設置；固定電極的第一端面靠近可動電極設置；

獲取固定電極的第一端與用于固定可動電極的固定端面之間的第一距離，以及固定電極的第二端與固定端面之間的第二距離；

根據各偏置電壓、各角度偏移量、各極間距離、第一距離和第二距離，得到可動電極的厚度。

在其中一個實施例中，偏置電壓小于靜電換能器的臨界電壓。

在其中一個實施例中，獲取靜電換能器的可動電極，在各偏置電壓下分別對應的角度偏移量和極間距離的步驟包括：

獲取靜電換能器在第一偏置電壓下的第一角度偏移量和第一極間距離，在第二偏置電壓下的第二角度偏移量和第二極間距離；

根據各偏置電壓、各角度偏移量、各極間距離、第一距離和第二距離，得到可動電極的厚度的步驟包括：

獲取第一極間距離與第二極間距離的差值，得到靜電換能器從第一偏置電壓至第二偏置電壓的間距變化量；

根據第一角度偏移量、第一極間距離、第二角度偏移量、間距變化量、第二極間距離、第一距離和第二距離，得到可動電極的厚度。

在其中一個實施例中，根據第一角度偏移量、第一極間距離、第二角度偏移量、間距變化量、第二極間距離、第一距離和第二距離，得到可動電極的厚度的步驟包括：