【儀表網 行業標準】近日，由昆山昆博智能感知產業技術研究院有限公司 、中用科技有限公司 、中機生產力促進中心有限公司 、蘇州大學 、成都航天凱特機電科技有限公司 、武漢大學 、北京智芯微電子科技有限公司 、無錫華潤上華科技有限公司 、昆山雙橋傳感器測控技術有限公司等單位起草，TC336(全國微機電技術標準化技術委員會)歸口的國家標準計劃《微機電系統(MEMS)技術 傳感器用MEMS壓電薄膜的環境試驗方法》征求意見稿已編制完成，現公開征求意見。
 

　　隨著MEMS技術的不斷發展和成熟，壓電薄膜如Pb(Zi，Ti)O3或AIN在MEMS應用領域的研究越來越受到歡迎。MEMS壓電薄膜傳感器主要應用領域有應變傳感器、自供電無線傳感器、聲學和超聲波裝置、掃描探針顯微鏡的精確定位、燃油噴射系統、主動阻尼控制和自適應控制系統等，與傳統的體積型、靜電型或電磁薄膜相比具有更低的功耗、更高的靈敏度和更快的響應速度。但是壓電薄膜材料的性能對器件的性能影響很大，為了實現可行的MEMS壓電薄膜，有必要了解其在溫度和濕度的環境應力作用下壓電性能的變化，并進行適當的質量評估。
 

　　開展MEMS壓電薄膜相關標準制定，對MEMS壓電薄膜環境試驗方法達成統一，能夠發現產品問題所在，提高產品質量，降低生產成本。推動建立相關產業壓電薄膜質量評估標準體系，可以用作產品交付的依據，促進壓電薄膜在傳感器應用領域的進一步發展。同時能夠推動我國在MEMS技術領域的標準化工作，推動產業發展。
 

　　本標準按照 GB/T 1.1—2020 給出的規則起草。
 

　　本標準采用翻譯法等同采用 IEC 62047-37:2020《Semiconductor devices -Microelectromechanical devices - Part 37: Environmental test methods of MEMS piezoelectric thin films for sensor application》。
 

　　本標準對 IEC 62047-37:2020 做了以下編輯性修改：
 

　　——為與現有標準協調，將標準名稱改為《微機電系統(MEMS)技術 傳感器用MEMS壓電薄膜的環境試驗方法》。
 

　　——刪除了國際標準的前言；
 

　　——修正了公式編號、公式符號，使各公式能夠正確對應文字描述內容；
 

　　——修正了圖片編號、圖片中的符號與文字，使各圖片能夠正確對應文字描述內容；
 

　　——修正了表格內容錯誤，使文本表達與附錄A的內容相對應；
 

　　——更改了語言表達方式，使之符合中文表達習慣，易于理解。
 

　　本文件規定了在環境應力(溫度和濕度)、機械應力和應變下，評估MEMS壓電薄膜材料耐久性的試驗方法，以及用于質量評估的試驗條件。本文件具體規定了在溫度、濕度條件和外加電壓下測量被測器件耐久性的試驗方法和試驗條件。
 

　　本文件適用于評估MEMS壓電薄膜材料的耐久性和質量，也適用于評估在硅襯底上形成的壓電薄膜的正壓電性能，例如用作聲學傳感器或懸臂式傳感器的壓電薄膜。
 

　　本文件不包括可靠性評估，如基于威布爾分布預測壓電薄膜壽命的方法。
 

　　初始測量：
 

　　環境試驗中使用的測量方法應符合IEC 62047-30中描述的方法。測量的環境條件應符合：
 

　　——環境溫度：25℃±3℃；
 

　　——相對濕度：45%~75%；
 

　　——大氣壓：86kPa~106kPa。
 

　　被測器件的試驗設置和環境條件：
 

　　對于需要被測器件連續運行工作的試驗，將被測器件放置在一個能調整到規定的溫度和濕度條件的試驗臺上。對試驗條件進行監測，以確保試驗箱環境達到規定條件時不會出現異常。
 

　　對于不需要被測器件連續運行工作的試驗，可以將被測器件放置在一個試驗臺上，該試驗臺可以放置在試驗箱中，也可以不放置在試驗箱中。
 

　　在以上試驗中，存放和移動被測器件和試驗臺時，操作人員應確保：
 

　　——水不會滴到被測器件上；
 

　　——被測器件不會直接浸入水中。
 

　　試驗次數和被測器件數量：
 

　　試驗次數和被測器件數量的規格要求應考慮每次試驗中的失效機理、失效分布和其他預期因素。如需要進行中間測量，可按照下列時間表進行：
 

　　——24h(+8h,-0h)；
 

　　——48h(+8h,-0h)；
 

　　——96h(+8h,-0h)；
 

　　——168h(+8h,-0h)；
 

　　——480h(+72h,-0h)。
 

　　試驗持續時間應扣除取出被測器件和進行中間測量所需要的時間。
 

　　后處理：
 

　　在試驗完成后，首先停止施加的機械應力應變或振動，然后將被測器件從試驗箱中取出并返回到標準條件下。但這不適用于在測試溫度下停止施加的機械應力應變或振動后，被測器件明顯從退化狀態恢復的情況。
 

　　最終測量：
 

　　溫濕度環境試驗中使用的測量方法應符合IEC 62047-30的規定。通過比較最終測量值和初始測量值來評估被測器件的退化程度。試驗的環境條件應符合：
 

　　——環境溫度：25℃±3℃；
 

　　——相對濕度：45%~75%；
 

　　——大氣壓：86kPa~106kPa。
 

　　一般情況下，在確保被測器件表面干燥后，應在環境試驗后的48h內進行最終測量。在進行最終測量前的中間測量時，應將被測器件在取出進行測量后的96h內放回試驗箱。宜在對被測器件停止施加電壓后的96h內完成最終測量。
 

　　更多詳情請見附件。