一种基于疲劳损伤的MEMS金属薄膜电阻退化模型

作者：陈传龙; 沈辉; 戴隆超; 陈玄奕; 张锦烨; 程家幸^*

来源：力学季刊, 2023, 44(04): 845-853.

DOI：10.15959/j.cnki.0254-0053.2023.04.008

• 微机电系统
• 损伤力学
• 可靠性
• 电阻退化模型

微机电系统(Microelectromechanical System, MEMS)器件的疲劳可靠性问题往往可追溯到某一关键元件的性能退化．更本质的，其失效机理往往又可追溯到材料的微缺陷演化．因此，建立一种MEMS元件的材料微缺陷演化模型对探究失效机理意义重大．本文基于连续介质损伤力学理论方法对MEMS金属薄膜建立了微缺陷表征的损伤模型，进一步建立了电阻退化模型．通过本模型的建立，在一定工况条件下，可以预测基于电阻性能的MEMS薄膜可靠性问题．对建立的模型进行反演分析，结果与试验数据对比较好，验证了模型建立的正确性．本文为研究MEMS的疲劳失效机理及可靠性优化策略提供了重要理论基础．

• 单位
  扬州大学; 清华大学