本發(fā)明涉及應變測量，尤其涉及一種溫度沖擊下的mems應變測量裝置。

背景技術：

1、mems中的電子元器件，特別是陀螺和加速度表對溫度具有極強的敏感性。溫度引起的應力和應變變化會引起mems陀螺和加速度表的數據發(fā)生漂移。因此，基于mems的慣性導航系統需要對溫度進行系統補償。并且，這也對mems器件的安裝方式，膠粘方式、殼體強度提出了苛刻要求。

2、目前，關于溫度引起的熱沖擊以及膠粘的內部應力、柔性板彎曲應力、固定殼體的裝配應力以及它們之間的相互耦合作用的研究成果甚少，且難以指導生產實踐。并且，目前針對mems的微小變形和應力的測量標準，方法以及成熟裝備都處于研究階段，并不成熟。其中，pcb（printed?circuit?board，印刷電路板）基底作為mems的載體，其在溫度沖擊下的應力變化對微慣性測量mems的系統精度具有重要影響。

技術實現思路

1、本發(fā)明旨在至少解決相關技術中存在的技術問題之一。為此，本發(fā)明提供一種溫度沖擊下的mems應變測量裝置，實現對mems在溫度下的微小形變的測量。

2、本發(fā)明提供一種溫度沖擊下的mems應變測量裝置，包括減震支架、補償模塊、第一測量電阻、第二測量電阻、待測mems基底、自動配重裝置、溫度箱和測量應變花；其中，所述減震支架包括基板，所述測量應變花通過分層保溫粘接和超聲波處理粘接于所述待測mems基底，并與所述補償模塊、所述第一測量電阻和所述第二測量電阻順次連接構成環(huán)形，將所述待測mems基底、所述補償模塊、所述第一測量電阻和所述第二測量電阻布置在所述基板上后，將所述基板伸入所述溫度箱中，所述溫度箱為所述待測mems基底和所述補償模塊提供變溫環(huán)境；

3、所述補償模塊包括裝配應力補償模塊、膠粘應力補償模塊和基底彎曲應力補償模塊，所述裝配應力補償模塊、所述膠粘應力補償模塊和所述基底彎曲應力補償模塊順次連接構成所述補償模塊；

4、所述減震支架還包括懸臂，所述自動配重裝置包括控制電機和配重滑塊，所述自動配重裝置安裝在所述懸臂末端，所述控制電機推拉所述配重滑塊。

5、根據本發(fā)明提供的一種溫度沖擊下的mems應變測量裝置，所述基板包括固定殼體，所述待測mems基底中夾有柔性板，所述待測mems基底通過所述固定殼體固定在所述基板上。

6、根據本發(fā)明提供的一種溫度沖擊下的mems應變測量裝置，所述分層保溫粘接的形成步驟包括：

7、將所述測量應變花放置在所述待測mems基底上，并將粘膠滴在所述測量應變花上，得到第一粘膠層；

8、確定保溫溫度和保溫時間，將所述第一粘膠層加熱并保持在所述保溫溫度，直至到達所述保溫時間；

9、將第二層粘膠滴在所述第一粘膠層上，得到第二粘膠層；

10、將所述第二粘膠層加熱并保持在所述保溫溫度，直至到達所述保溫時間。

11、根據本發(fā)明提供的一種溫度沖擊下的mems應變測量裝置，所述超聲波處理為通過超聲波探桿分別對第一粘膠層和第二粘膠層進行超聲波沖擊。

12、根據本發(fā)明提供的一種溫度沖擊下的mems應變測量裝置，所述裝配應力補償模塊包括裝配應力補償基底和配有背膠的裝配應力補償應變花，所述裝配應力補償應變花通過所述背膠固定在所述裝配應力補償基底上，所述裝配應力補償基底通過所述固定殼體固定在所述基板上。

13、根據本發(fā)明提供的一種溫度沖擊下的mems應變測量裝置，

14、所述膠粘應力補償模塊包括膠粘應力補償基底和膠粘應力補償應變花，所述膠粘應力補償應變花通過所述分層保溫粘接和所述超聲波處理粘接于所述膠粘應力補償基底，所述膠粘應力補償基底放置在所述基板上。

15、根據本發(fā)明提供的一種溫度沖擊下的mems應變測量裝置，所述基底彎曲應力補償模塊包括基底彎曲應力補償基底和配有背膠的基底彎曲應力補償應變花，所述基底彎曲應力補償基底中夾有柔性板，所述基底彎曲應力補償應變花通過所述背膠固定在所述基底彎曲應力補償基底上，所述基底彎曲應力補償基底放置在所述基板上。

16、根據本發(fā)明提供的一種溫度沖擊下的mems應變測量裝置，所述控制電機包括電動推桿，所述電動推桿與所述配重滑塊連接，所述控制電機通過驅動所述電動推桿對所述配重滑塊進行推拉，當所述配重滑塊的位置改變時，所述減震支架的共振頻率發(fā)生改變。

17、根據本發(fā)明提供的一種溫度沖擊下的mems應變測量裝置，所述減震支架底部配有橡膠減震墊。

18、根據本發(fā)明提供的一種溫度沖擊下的mems應變測量裝置，所述溫度箱的內壁被鋁箔覆蓋。

19、本發(fā)明實施例中的上述一個或多個技術方案，至少具有如下技術效果之一：

20、本發(fā)明提供的一種溫度沖擊下的mems應變測量裝置，通過裝配應力補償模塊、膠粘應力補償模塊和基底彎曲應力補償模塊對裝配應力、膠粘應力以及基底彎曲應力進行了有效補償；并且該裝置還通過可移動的配重滑塊有效避免了共振對應變測量的影響。該裝置能夠有效補償環(huán)境振動以及膠水粘貼、柔性板彎曲、固定殼體形變引起的應變測量的誤差。最后通過溫度沖擊試驗，定量測量溫度沖擊下mems在基底上的微小變形。

21、本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。

技術特征：

1.一種溫度沖擊下的mems應變測量裝置，其特征在于，包括減震支架、補償模塊、第一測量電阻、第二測量電阻、待測mems基底、自動配重裝置、溫度箱和測量應變花；其中，所述減震支架包括基板，所述測量應變花通過分層保溫粘接和超聲波處理粘接于所述待測mems基底，并與所述補償模塊、所述第一測量電阻和所述第二測量電阻順次連接構成環(huán)形，將所述待測mems基底、所述補償模塊、所述第一測量電阻和所述第二測量電阻布置在所述基板上后，將所述基板伸入所述溫度箱中，所述溫度箱為所述待測mems基底和所述補償模塊提供變溫環(huán)境；

2.根據權利要求1所述的一種溫度沖擊下的mems應變測量裝置，其特征在于，所述基板包括固定殼體，所述待測mems基底中夾有柔性板，所述待測mems基底通過所述固定殼體固定在所述基板上。

3.根據權利要求1所述的一種溫度沖擊下的mems應變測量裝置，其特征在于，所述分層保溫粘接的形成步驟包括：

4.根據權利要求3所述的一種溫度沖擊下的mems應變測量裝置，其特征在于，所述超聲波處理為通過超聲波探桿分別對第一粘膠層和第二粘膠層進行超聲波沖擊。

5.根據權利要求2所述的一種溫度沖擊下的mems應變測量裝置，其特征在于，所述裝配應力補償模塊包括裝配應力補償基底和配有背膠的裝配應力補償應變花，所述裝配應力補償應變花通過所述背膠固定在所述裝配應力補償基底上，所述裝配應力補償基底通過所述固定殼體固定在所述基板上。

6.根據權利要求1所述的一種溫度沖擊下的mems應變測量裝置，其特征在于，所述膠粘應力補償模塊包括膠粘應力補償基底和膠粘應力補償應變花，所述膠粘應力補償應變花通過所述分層保溫粘接和所述超聲波處理粘接于所述膠粘應力補償基底，所述膠粘應力補償基底放置在所述基板上。

7.根據權利要求1所述的一種溫度沖擊下的mems應變測量裝置，其特征在于，所述基底彎曲應力補償模塊包括基底彎曲應力補償基底和配有背膠的基底彎曲應力補償應變花，所述基底彎曲應力補償基底中夾有柔性板，所述基底彎曲應力補償應變花通過所述背膠固定在所述基底彎曲應力補償基底上，所述基底彎曲應力補償基底放置在所述基板上。

8.根據權利要求1所述的一種溫度沖擊下的mems應變測量裝置，其特征在于，所述控制電機包括電動推桿，所述電動推桿與所述配重滑塊連接，所述控制電機通過驅動所述電動推桿對所述配重滑塊進行推拉，當所述配重滑塊的位置改變時，所述減震支架的共振頻率發(fā)生改變。

9.根據權利要求1所述的一種溫度沖擊下的mems應變測量裝置，其特征在于，所述減震支架底部配有橡膠減震墊。

10.根據權利要求1所述的一種溫度沖擊下的mems應變測量裝置，其特征在于，所述溫度箱的內壁被鋁箔覆蓋。

技術總結
本發(fā)明涉及應變測量技術領域，提供一種溫度沖擊下的MEMS應變測量裝置，包括減震支架、補償模塊、第一測量電阻、第二測量電阻、待測MEMS基底、自動配重裝置、溫度箱和測量應變花；減震支架包括基板，測量應變花通過分層保溫粘接和超聲波處理后粘接于待測MEMS基底，并與補償模塊、第一測量電阻和測量電阻順次連接構成環(huán)形，將待測MEMS基底、補償模塊、第一測量電阻和第二測量電阻布置在基板上后，將基板伸入溫度箱中，裝配應力補償模塊、膠粘應力補償模塊和基底彎曲應力補償模塊順次連接構成補償模塊；自動配重裝置包括控制電機和配重滑塊，且通過控制電機推拉配重滑塊。本發(fā)明可以有效測量MEMS器件的應變。

技術研發(fā)人員：張健,趙鑫,吳文軒
受保護的技術使用者：中國船舶集團有限公司第七〇七研究所
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/30