随着MEMS加工技术的发展,表面微机械加工技术已经越来越多的应用于传感器和执行器的制造过程中.在表面微机械结构的加工过程中,薄膜材料参数(例如,残余应力、弹性模量)的控制就变得尤其重要.所以,材料弹性模量、残余应力的在线提取,已成为MEMS领域中日益迫切的需要.该文采用静电执行结构,结合运用能量法对多层不等宽两端固支梁吸合电压进行分析,得到多层不等宽两端固支梁吸合电压的解析表达式,并用数值方法对其进行拟合修正,首次得到了误差小于2.5％的解析式.由于吸合电压与梁的材料参数和几何尺寸有关,可由吸合电压与梁材料参数之间的关系来求解材料参数,在此基础上,首次提出了一种通过不等宽两端固支梁的吸合电压提取多层材料残余应力、弹性模量的方法,用Matlab编写了有关的程序.与Coventorware软件模拟结果比较证明,提出的提取多层材料残余应力、弹性模量的方法具有很高的精度.结合具体的工艺条件,选择了合适的梁尺寸和锚形式,以保证测量具有足够的精度,设计了版图.这种测试结构非常简单,占用很少的芯片面积,适用于通常MEMS加工工艺的在线监测.