一种基于纳米压入测试技术的超薄铜膜疲劳失效预测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于纳米压入测试技术的超薄铜膜疲劳失效预测方法，属于薄膜疲劳失效预测方法。本发明专利技术的超薄铜膜疲劳失效预测方法的具体步骤如下：采用磁控溅射技术制备组织均匀的铜薄膜；将薄膜放在纳米压痕仪上，设定载荷平均值、载荷幅值、加载频率后进行测试；测试并记录薄膜的存数刚度随时间的变化关系；然后分析实验结果，找出数据中存数刚度变化的转折点；得出铜薄膜发生疲劳失效的时间。本发明专利技术利用DMA组件实现基于纳米压入测试技术的超薄铜膜疲劳失效预测方法，该方法操作简单，结果准确有效，适应性强。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】
本专利技术涉及材料测试
，具体地说涉及一种基于纳米压入测试技术的超薄 铜膜疲劳失效预测方法。
技术介绍
薄膜-基底结构的力学性能与常规器件有着很大的不同，往往因受到动态载荷， 比如冲击性的载荷和疲劳性的载荷的作用，会出现屈曲、散裂、断裂，以及脱黏或脱层现象。 目前研究发现，薄膜在服役的过程所造成的破坏不仅仅是产生了较大的变形；更多是因为 薄膜在非弹性变形的范围内，因为受到往复载荷的作用，能量不断被损耗，又由于薄膜与基 底之间的力学性能存在差异，导致应力集中和微观变形，故而长时间的反复作用，薄膜就会 出现疲劳破坏。 由于硬度试验简单易行，在微力学测试中备受重视。对显微镜硬度测试，卸载后的 压针和试样的接触面积通常由测量残余压痕对角线获得。当残余压痕的尺寸在亚微米及其 以下时，传统的光学显微镜很难使用。近二十年来。深度测量压入测试技术发展较快。该 技术通过刚性压针上加特定载荷同时记录压入试样的深度。由于深度一般控制在微纳米尺 度，要求测试仪器的位移和载荷传感器具有nm和nN的分辨力，所以又称为纳米压入法。事 实上，这个过程会带来各种误差，尤其是压入深度测量中存本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于纳米压入测试技术的超薄铜膜疲劳失效预测方法，其具体步骤如下：(1)利用磁控溅射技术制备组织均匀的薄膜；(2)将所得薄膜放在纳米压痕仪上，设定载荷平均值、载荷幅值以及加载频率后进行测试；(3)测试并记录薄膜的存数刚度随时间的变化；(4)分析实验结果，找出数据中存数刚度变化的转折点，即得到薄膜发生疲劳失效的时间；上述超薄铜膜的厚度为20~100nm。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：苏建丽，
申请(专利权)人：青岛文创科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37