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MEMS測試技術(shù)是微機電系統(tǒng)技術(shù)的重要組成部分之一，微結(jié)構(gòu)動態(tài)特性的測試對 MEMS 器件的性能及其設(shè)計、仿真、制造、以及質(zhì)量控制和評價等方面均具有重要的意義。在 MEMS 生產(chǎn)的過程當中，除了相關(guān)的電學測試、熱學特性測試、光學特性測試和微結(jié)構(gòu)的表面形貌測試之外，還需要對一些產(chǎn)品中具有傳感或執(zhí)行功能的微結(jié)構(gòu)的動態(tài)特性進行測試。

采用諧振法對結(jié)構(gòu)尺寸為的微懸臂結(jié)構(gòu)進行模態(tài)測試時所使用的的靜電激勵裝置示意

圖。該激勵裝置中主要由頻譜分析儀、功率放大器、激勵裝置臺、激光測微儀等組成，其激勵裝置臺上的驅(qū)動電極是在單晶硅基底上制作了 Cr/Au 層制成，振蕩電極為金屬微懸臂梁自身。在驅(qū)動電極和振蕩電極形成的電容間加載的直流偏置電壓和交流正弦電壓，通過逐步改變正弦電壓的頻率，使得微懸臂梁由于交變靜電力的作用振幅達到最大，即共振，由非接觸的光學測振設(shè)備檢測振動信號。

 

模態(tài)測試靜電激勵裝置

靜電激勵方法是 MEMS 模態(tài)測試中最早被使用的激勵方法，該激勵方法的優(yōu)點主要是能夠滿足固有頻率較高的微結(jié)構(gòu)測試。然而，靜電激勵的缺點是微結(jié)構(gòu)受靜電力所產(chǎn)生的位移與靜電力的大小呈非線性關(guān)系，對非金屬材料微結(jié)構(gòu)測試時，需在微結(jié)構(gòu)上附加電極，這樣就會改變微結(jié)構(gòu)自身的動態(tài)特性，影響測試結(jié)果。

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