一种MEMS器件用高服役可靠性、廉价层状复合材料的设计方法技术

本发明专利技术公开了一种MEMS器件用高服役可靠性、廉价层状复合材料的设计方法。该方法设计由金属镍层和镍钨合金层交替层叠组成复合层状材料，材料在长期服役过程中内部产生的疲劳裂纹可通过发生钝化、偏折以及界面脱粘来降低裂纹扩展速率，从而提高材料的服役寿命；可通过热处理调控材料异质层间晶粒尺寸匹配，进一步提高材料强度。本发明专利技术的特点在于：(1)材料成本低，力学性能可靠，并具有长使用寿命；(2)所设计的层状金属复合材料可抑制器件服役过程中疲劳裂纹的萌生和扩展，降低局部应力集中；(3)可以在空间上灵活地调控相邻层晶粒尺寸，使之相互匹配以使材料获得更高强度。使之相互匹配以使材料获得更高强度。

【技术实现步骤摘要】
一种MEMS器件用高服役可靠性、廉价层状复合材料的设计方法


[0001]本专利技术涉及MEMS器件
，具体涉及一种MEMS器件用高服役可靠性、廉价层状复合材料的设计方法。

技术介绍

[0002]MEMS器件是利用微电子机械系统(MEMS)技术制造的微型可移动元器件，包括传感器、驱动器、MEMS开关等，具有低成本和功能整合等优点，目前广泛应用于军事安全系统、汽车工业和无线通讯等领域。对于接触式MEMS器件，力学服役可靠性是设计的关键性能指标。要求材料经历超过107次周次的循环载荷的作用。传统MEMS器件，例如金
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金接触式开关由于其高化学稳定性及低电阻率而广泛应用在MEMS开关上，然而，金的低硬度和低强度使其在经历多周次开、关循环后发生表面变形和黏着磨损等现象，最终导致MEMS开关失效。如何选择廉价的合金材料，并能赋予其高服役性能和长服役寿命成为小微尺度MEMS器件研发领域一直关注的热点和难点。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种MEMS器件用高服役可靠性、廉价层状复合材料的设计方法，与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种MEMS器件用高服役可靠性、廉价层状复合材料的设计方法，其特征在于：该层状复合材料是由金属镍层和镍钨合金层依次交替叠加而成；其中，金属镍层为纯度99.0％以上的单质镍，镍钨合金层为含钨量9.0～18.0at.％的镍钨合金。2.根据权利要求1所述的MEMS器件用高服役可靠性、廉价层状复合材料的设计方法，其特征在于：所述金属镍层的单层厚度为0.10～20.00μm，镍钨合金层的单层厚度为0.02～5.00μm，层状复合材料的总厚度为100
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200μm。3.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：张广平，李梅月，宋竹满，罗雪梅，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：