MEMS薄膜疲劳试验装置的设计与测试方法研究的任务书.docx

MEMS薄膜疲劳试验装置的设计与测试方法研究的任务书
任务书
一、研究背景及意义
随着科技的不断发展，微纳米技术、光子技术等新技术的不断涌现，MEMS（微电子机械系统）技术已经成为微纳米领域的重要技术之一。MEMS技术具有体积小、重量轻、功耗低、可靠性高、灵活可编程等优点，可以广泛应用于加速度计、压力传感器、微流控芯片、光学微结构、生物芯片等领域，并有望在未来的智能化设备中得到广泛应用。
在MEMS器件的设计和制造过程中，薄膜材料是常用的材料之一。然而，在长期使用和不断的机械运动下，由于外力的影响，薄膜材料会受到疲劳的影响，导致器件失效。因此，对于MEMS器件的可靠性研究和材料的疲劳性能研究非常重要。
本研究的任务是设计一种MEMS薄膜疲劳试验装置，通过实验方法测试薄膜的疲劳性能，并进一步探究薄膜疲劳失效的机制，为MEMS器件的设计和制造提供科学依据。
二、研究内容和方法
1.设计MEMS薄膜疲劳试验装置
（1）选择适当的材料：根据MEMS薄膜材料的特点，选择适当的材料，如硅、玻璃等。
（2）设计实验装置：设计一种能够模拟常见MEMS器件工作状态并能够对薄膜施加不同载荷的试验装置，进行疲劳实验。
2.进行疲劳试验
（1）进行加载：在实验装置中，对薄膜施加不同载荷，使其进行频繁的机械运动。
（2）记录结果：在试验过程中，记录不同载荷下薄膜的变形情况、疲劳寿命、失效模式等数据。
3.数据分析和研究结果
（1）数据处理：根据实验数据，进行统计和处理，得出薄膜在不同载荷下的疲劳强度曲线和寿命曲线。
（2）分析结果：通过研究薄膜在不同载荷下的疲劳强度和寿命，分析薄膜疲劳失效的机制，并探究其影响因素，为MEMS器件的设计和制造提供科学依据。
三、论文组织结构
本研究任务书主要包括以下几个部分：
1.研究背景及意义：介绍MEMS技术和薄膜材料的疲劳性能研究的必要性和重要性。
2.研究内容和方法：具体阐述本研究任务的设计和实验方法，并分析实验结果。
3.论文结构：总结本文的结构和章节内容。
四、研究进度安排
第一阶段（1-2周）：阅读相关文献，了解MEMS薄膜材料的特性和疲劳性能研究现状。
第二阶段（2-3周）：进行实验装置的设计，选择材料，确定试验策略。
第三阶段（4-6周）：开展实验测试，记录实验数据。
第四阶段（1-2周）：进行数据分析和结果总结。
第五阶段（1-2周）：撰写论文，并整理实验记录和数据。
五、参考文献
1.禹庆恩,刘宝山,MEMS技术及应用.北京:清华大学出版社,2017.
2.H.Yu,X.S.Liang,andX.Wang.(2012)“Measurementandmodelingofmechanicalfatigueofmicrofabricatedpolycrystallinesiliconthinfilms.”ActaMaterialia,60(5),2206-2216.
3.F.Yang,X.Ji,D.Yu,andC.Liu.(2015)“AMEMSStructures-basedHumiditySensorUsingCapacitiveDetection.”JournalofMicromechanicsandMicroengineering,25(5),055005.