半导体器件微机电器件第2部分：薄膜材料的拉伸试验方法.pdfVIP

半导体器件 微机电器件 第2 部分: 薄膜材料拉伸试验方法 1 范围 本文件规定了长度和宽度均小于1mm，厚度小于10um的薄膜材料的拉伸试验方法，这种薄膜材料是 微机电系统（MEMS）、微机械和同类微型器件的主要结构材料。 微机电系统、微机械和同类微型器件使用的薄膜结构材料具有特殊性，典型尺寸只有几个微米，这 些材料的制备通过淀积工艺实现，且试验片制备过程采用刻蚀和光刻等非机械加工的方式。本文件规定 的试验方法，能过保证实现满足精度要求的材料特性测试。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其必威体育精装版版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 ISO 6892 金属材料-室温下拉伸试验方法（Metallic materials – Tensile testing at ambient temperature） 注：GB/T 228.1-2010 金属材料 拉伸材料 第1部分：室温试验方法（ISO 6892-1:2009，MOD） 3 符号及含义 本文件所涉及的符号及含义见表1。 表1 试验片的符号及含义 符号 单位 含义 a um 试验片厚度 b um 试验片平行部分宽度 LO um 初始标距长度（或标距有效部分） LC um 平行部分长度 Lt um 试验片总长度 SO um2 平行部分的原始横截面积 R um 固置端和平行部分间曲线过渡部分半径 1 图1 薄膜试验片 4 试验方法和试验设备 4.1 试验片固置（夹持）方法 试验片应固置在测试设备上，应确保在测试过程中不产生弯曲和剪切力等附加应力。固置方式应遵 循以下两个原则： a）固定试验片，确保安装力均匀分布在试验片固置端； b）试验片中心线与试验装置的拉伸轴线在一条直线上。 试验装置应具有一个试验片调整装置，用于调整试验片拉伸轴线和试验装置拉伸移动轴线在一条直 线上。试验片固置方法按附录A。 4.2 试验片加载方法 施加拉伸力时应沿试验片的拉伸轴线（长轴线）施加，避免试验片产生弯曲应力。试验片的拉伸轴 线（长轴线）和装置的移动方向应该在一条直线上。为了避免产生弯曲应力应保证以下两个条件： a）试验装置运动的直线度； b）保证试验片拉伸轴线（长轴线）和试验装置移动轴线在一条直线上。 4.3 试验片拉伸速率 试验片长轴方向上的应变率应小于0.01/s。拉伸试验过程中，施加拉力的速率或应变率应该保持不 变。具体按B.1的要求。 4.4 压力加载单元 为保证测试拉伸强度精度，压力加载单元应具有5%的拉伸强度测试精度。具体按B.2的要求。 4.5 延伸率检测方法 延伸率检测方法能测量到0.1%的应变值。 由于试验片的曲线部分和固置端以及试验装置变形不可忽略，推荐使用标距刻度线检测方法。平面 试验片圆弧位置的延伸率大于试验片的杆状部分。用于低载荷范围测量的测试元件应具有低的刚度值。 2 用于延伸率检测的标距刻度线应位于试验片的平行部分，延伸率测量采用非接触式方法。当使用薄 膜材料制作标距刻度线时，标距刻度线的厚度应远低于试验片厚度，为防止试验片延伸现象，一般采用 低刚度和低应力的材料来制作标距刻度线。具体按B.3的要求。 4.6 应力-应变曲线 通常，应