[发明专利]附加弹性梁的微拉伸试样结构

摘要

本发明一种附加弹性梁的微拉伸试样结构，属于微机电系统领域中的力学性能测试应用元件领域。附加弹性梁的微拉伸试样结构由固定端，拉伸试样，弹性支撑部分，加载端等主要部分构成。弹性支撑部分为轴对称的，中间为大面积平板，一端连接试样，另一端延伸至加载端，两侧是柔性弹性梁。微拉伸试样结构作为整体采用MEMS微加工工艺制作，无需装配，能够有效减小微尺度下试样夹持、对中困难所造成的误差，提高测试的精度和可靠性，为微尺度下力学理论体系的建立提供更有效的数据。

主权项

1、附加弹性梁的微拉伸试样结构由三层不同材料固结而成，下层为基底(i)，中间为过渡层(ii)，上层为被测薄膜层(iii)；微拉伸试样结构整体相对拉伸试样(2)的轴线对称；微拉伸试样结构由固定端(1)，微桥状的拉伸试样(2)，加载端(4)组成，根据基底(i)刻蚀的情况有两种微拉伸试样结构：基底(i)被部分刻蚀的称为体微拉伸试样结构；基底(i)没被刻蚀的称为面微拉伸试样结构；其中：a)、附加弹性梁的微拉伸试样结构是体微拉伸试样结构，其特征是，微拉伸试样结构还具有弹性支撑部分，弹性支撑部分由1个大面积平板(3)，4个直线型弹性梁(5)、(6)、(7)、(8)，两个支撑框架(9)和(10)，两个切除标记梁(11)和(12)组成；大面积平板(3)左侧凹口处与拉伸试样(2)的一端在连接点(A)处相连，大面积平板(3)右端与加载端(4)中部相连；拉伸试样(2)的左端与固定端(1)中部相连；支撑框架(9)左端与固定端(1)相连，右端通过切除标记梁(11)与加载端(4)相连；支撑框架(10)左端与固定端(1)相连，右端通过切除标记梁(12)与加载端(4)相连；直线型弹性梁(5)、(6)的一端与大面积平板(3)的一个侧面相连，另一端与支撑框架(9)连接；直线型弹性梁(7)、(8)的一端与大面积平板(3)的另一个侧面相连，另一端与支撑框架(10)连接；固定端(1)和加载端(4)含有基底(i)，过渡层(ii)和待测薄膜层(iii)；拉伸试样(2)只有待测薄膜层(iii)；切除标记梁(11)、(12)，支撑框架(9)、(10)，大面积平板(3)和直线型弹性梁(5)、(6)、(7)、(8)由部分厚度的基底(i)，过渡层(ii)和待测薄膜层(iii)构成；大面积平板(3)和直线型弹性梁(5)、(6)、(7)、(8)或只由待测薄膜层(iii)构成；体微拉伸试样结构其余部分全部是空的。b)、附加弹性梁的微拉伸试样结构是面微拉伸试样结构，其特征是，微拉伸试样结构也具有弹性支撑部分，弹性支撑部分由1个大面积平板(3)，4个直线型弹性梁(5)、(6)、(7)、(8)与4个锚点(13)、(14)、(15)、(16)组成；与大面积平板(3)一侧相连的2个直线型弹性梁(5)、(6)的另一端分别连接锚点(13)、(14)；与大面积平板(3)另一侧相连的2个直线型弹性梁(7)、(8)的另一端分别连接锚点(15)、(16)；大面积平板(3)左测凹口处与拉伸试样(2)的一端在连接点(A)处相连，大面积平板(3)右端与加载端(4)中部相连；拉伸试样(2)左端与固定端(1)中部相连；被测薄膜层(iii)除了在固定端(1)和锚点(13)、(14)、(15)、(16)通过过渡层(ii)与基底(i)固接外，其它部分悬空。