静电驱动阶梯型微固支梁结构检测方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种静电驱动阶梯型微固支梁结构检测方法和系统，其中方法包括以下步骤：获取阶梯型微固支梁结构参数和阶梯型微固支梁结构检测函数，所述阶梯型微固支梁结构检测函数用于记录阶梯型微固支梁结构参数之间的对应关系；根据阶梯型微固支梁静电力作用区宽度、阶梯型微固支梁非静电力作用区宽度、阶梯型微固支梁结构检测函数和阶梯型微固支梁总长度，计算阶梯型微固支梁静电力作用区长度最优值；在阶梯型微固支梁静电力作用区长度与阶梯型微固支梁静电力作用区长度最优值相同时，判定阶梯型微固支梁结构达到最佳。本发明专利技术采用简单算法模型、数据处理过程简单、计算量小，便于完成对静电驱动阶梯型微固支梁结构的检测。

Detection method and system of electrostatic driven ladder type micro clamped beam structure

The present invention relates to an electrostatically driven micro step type fixed beam structure detection method and system, wherein the method comprises the following steps: obtaining the ladder type micro fixed beam structure parameters and ladder type micro fixed beam structure detection function, the ladder type micro fixed beam structure detection function for correspondence record between ladder type the micro beam structure parameters; according to the ladder type micro clamped Liang Jing power zone width, ladder type micro beam Feijing power zone width, ladder type micro fixed beam structure detection function and ladder type micro beam length, micro power clamped Liang Jing interaction length optimal value calculation of ladder type the value of Liang Jing power; micro clamped zone length and fixed length of ladder type micro Liang Jing effect in the area of optimal power ladder type is the same, to determine the micro ladder type fixed beam structure to achieve the best. The method adopts simple algorithm model, has simple data processing process and small calculation amount, and is easy to complete the detection of the electrostatic driven ladder type micro fixed beam structure.

【技术实现步骤摘要】
静电驱动阶梯型微固支梁结构检测方法和系统
本专利技术涉及微机械系统
，特别是涉及一种静电驱动阶梯型微固支梁结构检测方法和系统。
技术介绍
微机电系统(Micro-Electro-MechanicalSystem，MEMS)，也叫做微电子机械系统、微系统、微机械等，是在微电子技术(半导体制造技术)基础上发展起来的，融合了光刻、腐蚀、薄膜、LIGA、硅微加工、非硅微加工和精密机械加工等技术制作的高科技电子机械器件，广泛应用于高新技术产业。根据不同的驱动方式MEMS器件可分为热驱动型、形状记忆合金驱动型、压电驱动型、电磁驱动型和静电驱动型，其中静电驱动型MEMS是应用非常广泛地一类MEMS产品。驱动电压是静电驱动MEMS产品性能改进、新产品研发的一个重要技术参数，决定着MEMS产品的性能、可靠性及应用范围。研究表明：高驱动电压容易让MEMS器件产生电流击穿，这直接影响到MEMS器件的稳定性和器件寿命。另外，驱动电压每降低5V，MEMS产品使用寿命可增加10倍。阶梯型微固支梁是降低MEMS产品驱动电压的一种有效结构型式，已经广泛应用于射频微开关、微传感器、微执行器等。MEMS产品驱动电压与阶梯型微固支梁的结构参数有关，然而阶梯型微固支梁与普通等截面梁相比，阶梯型微固支梁具有更多的结构参数，增加了结构设计的不确定性，使得阶梯型微结构参数与驱动电压的关系也变得更加复杂。如何确定设计的阶梯型微固支梁结构为最佳结构，目前，尚无针对阶梯型微固支梁结构检测方法。
技术实现思路
基于此，有必要针对目前没有阶梯型微固支梁结构检测方法的问题，提供一种静电驱动阶梯型微固支梁结构检测方法和系统。一种静电驱动阶梯型微固支梁结构检测方法，包括以下步骤：获取阶梯型微固支梁结构参数和阶梯型微固支梁结构检测函数，所述阶梯型微固支梁结构参数包括阶梯型微固支梁静电力作用区宽度、阶梯型微固支梁非静电力作用区宽度、阶梯型微固支梁总长度以及阶梯型微固支梁静电力作用区长度，用于记录阶梯型微固支梁长度比值和阶梯型微固支梁宽度比值之间的对应关系；根据所述阶梯型微固支梁静电力作用区宽度、所述阶梯型微固支梁非静电力作用区宽度、所述阶梯型微固支梁结构检测函数和所述阶梯型微固支梁总长度，确定阶梯型微固支梁静电力作用区长度最优值；在所述阶梯型微固支梁静电力作用区长度与所述阶梯型微固支梁静电力作用区长度最优值相同时，判定所述阶梯型微固支梁结构达到最佳。一种静电驱动阶梯型微固支梁结构检测系统，包括：信息获取模块，用于获取阶梯型微固支梁结构参数和阶梯型微固支梁结构检测函数，所述阶梯型微固支梁结构参数包括阶梯型微固支梁静电力作用区宽度、阶梯型微固支梁非静电力作用区宽度、阶梯型微固支梁总长度以及阶梯型微固支梁静电力作用区长度，用于记录阶梯型微固支梁长度比值和阶梯型微固支梁宽度比值之间的对应关系；长度最优值确定模块，用于根据所述阶梯型微固支梁静电力作用区宽度、所述阶梯型微固支梁非静电力作用区宽度、所述阶梯型微固支梁结构检测函数和所述阶梯型微固支梁总长度，确定阶梯型微固支梁静电力作用区长度最优值；结构判定模块，用于在所述阶梯型微固支梁静电力作用区长度与所述阶梯型微固支梁静电力作用区长度最优值相同时，判定所述阶梯型微固支梁结构达到最佳。一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：获取阶梯型微固支梁结构参数和阶梯型微固支梁结构检测函数，所述阶梯型微固支梁结构参数包括阶梯型微固支梁静电力作用区宽度、阶梯型微固支梁非静电力作用区宽度、阶梯型微固支梁总长度以及阶梯型微固支梁静电力作用区长度，所述阶梯型微固支梁结构检测函数用于记录阶梯型微固支梁长度比值和阶梯型微固支梁宽度比值之间的对应关系；根据所述阶梯型微固支梁静电力作用区宽度、所述阶梯型微固支梁非静电力作用区宽度、所述阶梯型微固支梁结构检测函数和所述阶梯型微固支梁总长度，确定阶梯型微固支梁静电力作用区长度最优值；在所述阶梯型微固支梁静电力作用区长度与所述阶梯型微固支梁静电力作用区长度最优值相同时，判定所述阶梯型微固支梁结构达到最佳。一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现以下步骤：获取阶梯型微固支梁结构参数和阶梯型微固支梁结构检测函数，所述阶梯型微固支梁结构参数包括阶梯型微固支梁静电力作用区宽度、阶梯型微固支梁非静电力作用区宽度、阶梯型微固支梁总长度以及阶梯型微固支梁静电力作用区长度，所述阶梯型微固支梁结构检测函数用于记录阶梯型微固支梁长度比值和阶梯型微固支梁宽度比值之间的对应关系；根据所述阶梯型微固支梁静电力作用区宽度、所述阶梯型微固支梁非静电力作用区宽度、所述阶梯型微固支梁结构检测函数和所述阶梯型微固支梁总长度，确定阶梯型微固支梁静电力作用区长度最优值；在所述阶梯型微固支梁静电力作用区长度与所述阶梯型微固支梁静电力作用区长度最优值相同时，判定所述阶梯型微固支梁结构达到最佳。本专利技术中利用阶梯型微固支梁结构检测函数和阶梯型微固支梁结构参数，计算得到阶梯型微固支梁静电力作用区长度最优值，其中阶梯型微固支梁结构检测函数可以反映阶梯型微固支梁结构参数之间的对应关系。当阶梯型微固支梁静电力作用区长度等于最优值，阶梯型微固支梁结构达到最优。本专利技术的静电驱动阶梯型微固支梁结构检测方法和系统，采用简单算法模型、数据处理过程简单、计算量小，便于完成对静电驱动阶梯型微固支梁结构的检测。附图说明图1为本专利技术的静电驱动阶梯型微固支梁结构检测方法在其中一个实施例中的流程示意图；图2为本专利技术的静电驱动阶梯型微固支梁结构检测方法在其中一个实施例中的流程示意图；图3为本专利技术的静电驱动阶梯型微固支梁结构检测方法在其中一个实施例中的流程示意图；图4为本专利技术的静电驱动阶梯型微固支梁结构检测系统在其中一个实施例中的结构示意图；图5为本专利技术的静电驱动阶梯型微固支梁结构的结构示意图；图6为本专利技术的阶梯型微固支梁结构检测函数结果图；图7为本专利技术的计算机设备在一个实施例中的结构示意图。具体实施方式下面将结合较佳实施例及附图对本专利技术的内容作进一步详细描述。显然，下文所描述的实施例仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应当说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部内容。图1为本专利技术的静电驱动阶梯型微固支梁结构检测方法在一个实施例中的流程示意图，如图1所示，本专利技术实施例中的静电驱动阶梯型微固支梁结构检测方法，包括以下步骤：步骤S110，获取阶梯型微固支梁结构参数和阶梯型微固支梁结构检测函数，所述阶梯型微固支梁结构参数包括阶梯型微固支梁静电力作用区宽度、阶梯型微固支梁非静电力作用区宽度、阶梯型微固支梁总长度以及阶梯型微固支梁静电力作用区长度，阶梯型微固支梁结构检测函数用于记录阶梯型微固支梁长度比值和阶梯型微固支梁宽度比值之间的对应关系。具体而言，针对现有的阶梯型微固支梁，对其结构进行检测时，首先要获得相应的结构参数。如图5所示，阶梯型微固支梁结构参数主要包括阶梯型微固支梁总长度L、阶梯型微固支梁非静电力作用区的微梁长度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种静电驱动阶梯型微固支梁结构检测方法，其特征在于，包括以下步骤：获取阶梯型微固支梁结构参数和阶梯型微固支梁结构检测函数，所述阶梯型微固支梁结构参数包括阶梯型微固支梁静电力作用区宽度、阶梯型微固支梁非静电力作用区宽度、阶梯型微固支梁总长度以及阶梯型微固支梁静电力作用区长度，所述阶梯型微固支梁结构检测函数用于记录阶梯型微固支梁长度比值和阶梯型微固支梁宽度比值之间的对应关系；根据所述阶梯型微固支梁静电力作用区宽度、所述阶梯型微固支梁非静电力作用区宽度、所述阶梯型微固支梁结构检测函数和所述阶梯型微固支梁总长度，确定阶梯型微固支梁静电力作用区长度最优值；在所述阶梯型微固支梁静电力作用区长度与所述阶梯型微固支梁静电力作用区长度最优值相同时，判定所述阶梯型微固支梁结构达到最佳。

【技术特征摘要】
1.一种静电驱动阶梯型微固支梁结构检测方法，其特征在于，包括以下步骤：获取阶梯型微固支梁结构参数和阶梯型微固支梁结构检测函数，所述阶梯型微固支梁结构参数包括阶梯型微固支梁静电力作用区宽度、阶梯型微固支梁非静电力作用区宽度、阶梯型微固支梁总长度以及阶梯型微固支梁静电力作用区长度，所述阶梯型微固支梁结构检测函数用于记录阶梯型微固支梁长度比值和阶梯型微固支梁宽度比值之间的对应关系；根据所述阶梯型微固支梁静电力作用区宽度、所述阶梯型微固支梁非静电力作用区宽度、所述阶梯型微固支梁结构检测函数和所述阶梯型微固支梁总长度，确定阶梯型微固支梁静电力作用区长度最优值；在所述阶梯型微固支梁静电力作用区长度与所述阶梯型微固支梁静电力作用区长度最优值相同时，判定所述阶梯型微固支梁结构达到最佳。2.根据权利要求1所述的静电驱动阶梯型微固支梁结构检测方法，其特征在于，计算阶梯型微固支梁静电力作用区长度最优值的步骤中，还包括：根据所述阶梯型微固支梁静电力作用区宽度和所述阶梯型微固支梁非静电力作用区宽度，计算阶梯型微固支梁宽度比值；将所述阶梯型微固支梁宽度比值代入所述阶梯型微固支梁结构检测函数，计算所述阶梯型微固支梁长度比值；根据所述阶梯型微固支梁长度比值和所述阶梯型微固支梁总长度的乘积，确定阶梯型微固支梁静电力作用区长度最优值。3.根据权利要求1所述的静电驱动阶梯型微固支梁结构检测方法，其特征在于，在获取阶梯型微固支梁结构参数和阶梯型微固支梁结构检测函数之前，还包括：根据欧拉-伯努利梁理论，建立关于阶梯型微固支梁结构参数的吸合电压预测模型；计算所述吸合电压预测模型的一阶导数，在所述吸合电压预测模型的一阶导数为0时，建立阶梯型微固支梁长度比值与阶梯型微固支梁结构的宽度比值的定量关系，得到阶梯型微固支梁结构检测函数。4.根据权利要求3所述的静电驱动阶梯型微固支梁结构检测方法，其特征在于，所述阶梯型微固支梁结构检测函数的表达式为：α(β)＝gβ2-kβ+t，其中α(β)表示阶梯型微固支梁结构检测函数，β表示阶梯型微固支梁宽度比值，g、k、t为常数。5.根据权利要求4所述的静电驱动阶梯型微固支梁结构检测方法，其特征在于，所述阶梯型微固支梁结构检测函数的表达式中g为0.36、k为0.4、t为0.85。6.根据权利要求2所述的静电驱动阶梯型微固支梁结构检测方法，其特征在于，所述阶梯型微固支梁静电力作用区长度最优值L*的表达式为:L*×L...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱军华，苏伟，宋芳芳，黄钦文，恩云飞，刘人怀，
申请(专利权)人：中国电子产品可靠性与环境试验研究所，
类型：发明
国别省市：广东,44