一种增强型偏转电容式表面微机械加工残余应力测试结构

摘要

一种增强型偏转电容式表面微机械加工残余应力测试结构，包括衬底、沉积于衬底上表面的下极板、悬置在下极板上方的上极板以及置于衬底上的锚区；还有两个完全相同的辅助旋转结构；辅助旋转结构包括横梁、纵梁和两个辅助横梁；横梁的一端连接上极板，另一端连接纵梁；在应力作用下各个梁产生形变，使得电容值发生变化，测量电容值即可得到应力变化。旋转结构的设计加大了主纵梁的旋转幅度，显著增大测量电容的变化量，该测试结构简单，易于加工，对测试仪器无特殊要求，为残余应力的测试提供了一种很好地途径。

主权项

一种增强型偏转电容式表面微机械加工残余应力测试结构，其特征在于：包括衬底（1）、两块下极板（2）和上极板（3）、两个辅助旋转结构和三个锚区；所述下极板（2）沉积于衬底（1）上表面；所述三个锚区（7）置于衬底（1）上；所述上极板（3）悬置在下极板（2）上方；所述两个辅助旋转结构分别是左辅助旋转结构和右辅助旋转结构，两个辅助旋转结构完全相同；其中，左辅助旋转结构包括左横梁（41）、左纵梁（51）和两个辅助横梁（6）；左横梁（41）的右端连接上极板（3）左侧，左横梁（41）的左端连接左纵梁（51），所述左横梁（41）与左纵梁（51）垂直；左纵梁（51）的两侧分别连接一个辅助横梁（6），连接左纵梁左侧的辅助横梁的另一端固定在锚区（71）右侧，连接左纵梁右侧的辅助横梁的另一端固定在锚区（73）左侧；所述右辅助旋转结构包括右横梁（42）、右纵梁（52）、和两个辅助横梁（6）；所述右横梁（42）的左端连接上极板（3）右侧，右横梁（42）的右端连接右纵梁（52），所诉右横梁（42）与右纵梁（52）垂直；右纵梁（52）的两侧分别连接一个辅助横梁（6），连接右纵梁右侧的辅助横梁的另一端固定在锚区（72）左侧，连接右纵梁左侧的辅助横梁的另一端固定在锚区（73）右侧；所述左横梁（41）和右横梁（42）位于同一平面且不在同一水平线上；所述四个辅助横梁（6）位于同一平面且不在同一水平线上；所述上极板（3）与两个辅助结构位于同一平面，该平面与衬底（1）平行；所述两块下极板（2）分别位于上极板（3）前后两端的下方；两块下极板（2）的同一侧与上极板（3）对齐，另一侧超出上极板（3）的覆盖范围；两块下极板（2）被上极板（3）遮蔽的面积相同；所述下极板（2）与上极板（3）之间分别形成平板电容C1和C2。