Mesure de la précontrainte et du module d'élasticité équivalent d'une micro-poutre par profilométrie à stylet.

Colloque avec actes et comité de lecture. Internationale. ; International audience ; MEMS structures often show residual stress, due to process steps such as thin layer growth or deposit, which hasa dramatic effect on their mechanical behaviour. An original stress measurement method is proposed: a load-controlled stylus profiler records the deflection of a clamped-clamped microbeam under the stylus load, along thestylus path. Based on analytical analysis, a highly nonlinear reverse computation method is then applied to therecorded data in order to figure out both in-plane residual stress and elastic modulus. A Monte-Carlo methodshows that the measurement uncertainty inherent to this latter method is less than some percent of the computedresidual stress and elastic modulus. This is validated by experimental results obtained with a decimeter-scaleclamped-clamped beam. ; Les microstructures mécaniques issues des microtechnologies sont le plus souvent précontraintes, du fait des techniques de fabrication utilisées, ce qui influe fortement sur leur comportement. Une méthode originale de mesure de contrainte, effectuée à l'aide d'un simple profilomètre à stylet, est appliquée ici à une micro-poutre précontrainte encastrée aux deux extrémités. L'enregistrement de la flèche de la poutre sous la charge du stylet, au fur et à mesure du déplacement de ce dernier, permet, par résolution d'un problème inverse fortement non linéaire, de remonter aux valeurs de la précontrainte de la poutre et de son module d'élasticité équivalent. L'erreur intrinsèque à la résolution du problème inverse, évaluée par une méthode de Monte-Carlo, est inférieure à quelques pour-cents des valeurs calculées pour un module d'élasticité équivalent et une précontrainte donnés. L'application à une maquette à échelle décimétrique a confirmé cette validation.