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对于表面加工工艺制作的MEMS器件，其主要结构由各种薄膜材料构成，薄膜材料参数会随工艺加工条件的不同而变化。为了保证良好的成品率并为MEMS设计者提供有效的工艺参数，微加工工艺线必须对薄膜的材料参数进行精确的测量。
多品硅薄膜的材料参数包括电学、力学与热学参数。随着IC工业的发展，已经具有成熟的薄膜电学参数测试设备，而薄膜材料的力学与热学参数的测试技术仍处于研发之中。东南入学MEMS教育部重点实验室研究人员对材料的力学和热学参数测试进行了多方面研究，本文所开展的工作是对多品砗薄膜材料参数的在线测试系统研究。
为了实现全自动测试并为将来 MEMS 器件参数臼动模型提取建立基础，本文所设计的在线测试系统采用电激励/响应方式进行工作，即通过全电信号来完成测试过程。论文在分析了测试系统应用需求后提出了在线测试系统的整体设计方案。并从系统硬件和软件两个角度，分别介绍了系统的总体框架和设计流程，对研究工作的各个部分进行了详细的讨论。
在线测试系统按功能可分成三个主要部分：微测试结构；测试信号生成、处理电路及外围附件；测试信号控制软件和材料参数计算分析软件。微测试结构是一组专门设计的硅结构组芯片，它由一组不同结构和形状的测试图样组成。该结构随MEMS器件的工艺加工被同步完成，通过激励这些结构并分析它们的响应实现对材料参数的测试。测试信号生成、处理电路及外围附件的作用是产生测试需要的驱动电压、电流以及读取测试图形产生的响应信号。外围附件包括计算机、数据采集卡和探针台。测试信号控制软件控制采集卡生成测试信号、采集测试结构产生的响应信号，计算分析软件则根据测试参数计算得到材料参数。
论文在研究了热导率、热扩散系数、热膨胀系数、杨氏模量、残余应变与断裂强度的测试原理后，研究并完成了测试信号生成、处理电路硬件的设计与制作，完成了测试信号控制软件的编程与调试，进而完成了测试系统的整体设计与制作。测试系统对在北大微电子所制作的微测试结构进行了实测，实现了对上述参数的在线测试分析，证明了本系统的实用性。
微测试结构和计算分析软件由实验室其他研究人员完成。