微机电系统（MEMS）技术 金属薄膜材料成形极限测量方法.pdf

微机电系统（MEMS）技术金属薄膜材料成形极限测量方法

1范围

本文件规定了测量厚度范围为0.5μm至300μm金属薄膜材料成形极限的方法。

本文件适用于通过压印等成型工艺制造电子元器件、MEMS的金属薄膜材料。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB/T26111微机电系统（MEMS）技术术语

3术语、定义和符号

3.1术语和定义

GB/T26111界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1.1

栅格图案gridpatterns

标记在试验材料表面的图案，用于直接测量金属薄膜材料的可成形性。

注：栅格由圆形和方形图案组成。

3.1.2

圆形栅格circulargrid

用于测量圆内样品局部形变的栅格。

3.1.3

长轴majoraxis

连接形变后椭圆上的两个点所能获得的最长线段，穿过椭圆的两个焦点。

注：参见图3中的d。

1

3.1.4

短轴minoraxis

连接形变后椭圆上的两个点且垂直于长轴的最长线段。

注：参见图3中的d。

2

1

3.1.5

方形栅格squaregrid

用于测量试验材料整体形变的正方形栅格。

3.2符号

本文件使用表1中给出的字母符号。

表1字母符号列表

名称和含义字母符号

栅格尺寸：

——圆形栅格变形前的初始直径d0

——圆形栅格变形后椭圆的长轴长度d1

——圆形栅格变形后椭圆的短轴长度d2

应变：

——主应变ε1

——次应变ε2

设备、工具和样品尺寸：

——半球形冲头直径Dpunch

——模具孔内径Ddie

——压边圈直径Dbead

——上模具边缘圆角半径rde

——样品厚度t

——样品长度l

——样品宽度w

4试验方法

4.1概述

成形极限图通过使用半球形冲头冲压膜材料来测定。该冲压过程一直持续到膜材料破裂。形变样品

的主应变和次应变可通过多种方式测量，通常需要借助高分辨率、高放大倍数的数码相机或光学设备。

注：成形极限图原理参见附录A。

4.2设备

用微型压力施加装置作为成形极限试验的加载设备。如图1所示，将半球形冲头连接到微型压力施

加装置上，冲压