一种基于疲劳损伤的MEMS金属薄膜电阻退化模型

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.