薄膜是一种具有优良光、热、电、磁等性能的半导体材料,是新材料技术发展的重要成果。薄膜的力学性能与稳定性、可靠性及寿命等使用性能有着直接的关系,因此其力学性能的准确测试一直是薄膜材料研究领域的一个重要方向。在诸多的测试方法中,鼓膜法测试具有独特的优势,通过一次实验,可以得到弹性模量、界面结合能等多个力学性能参数,相关理论模型也比较成熟。首先调研了鼓膜法测试近年来的国内外发展现状,介绍了鼓膜法测试的相关理论模型,提出了一种基于激光干涉的鼓膜法自动化测试装置。针对鼓膜法测试时需要同步进行压力加载与检测、微位移检测的需求,设计了压力腔和待测薄膜夹持装置,压力腔是在立方块上加工三个相互连通的通孔,分别连接加压气管、压力传感器和试件夹持装置,利用法兰盘夹持待测薄膜;利用步进电机驱动滚珠丝杠滑台带动气缸推杆实现压力加载,利用压力传感器进行压力检测;利用激光迈克尔逊干涉进行微位移检测,针对干涉条纹位移信息提取的重要性,提出了基于图像处理和基于硅光电池两种位移信息提取方法,第一种方法以干涉成像原理为理论依据,以图像处理技术为工具,可以实现158.2nm的位移分辨率,但是对干涉条纹成像质量有较高的要求,第二种方法利用硅光电池的光电特性,可以实现316.4nm的位移分辨率,适用性比较好。鼓膜法测试需要同步进行多项操作与检测,设计了基于FPGA和LabVIEW的测控系统,详细介绍了 Verilog程序和LabVIEW程序的设计内容,FPGA实现步进电机控制、压力传感器和硅光电池的电压采集和发送,LabVIEW实现测试数据接收与显示。利用本文提出的测试装置对纯铝薄膜的弹性模量进行测试,共进行三次测试,通过测试得到的压力与中心位移之间的变化关系,结合相关理论模型,计算出铝膜的弹性模量为71.954GPa、72.275GPa和73.127GPa,与参考值69GPa相比,相对误差为4.28%、4.75%和5.98%,并利用有限元工具ANSYS对测试结果进行验证、对鼓膜法理论模型的精度进行分析,鼓膜法理论模型的误差为0.21%。测试装置的测试精度和自动化程度比较高,薄膜中心位移值与压力值的对应性比较好,对薄膜力学性能测试具有重要意义。