【儀表網(wǎng) 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)】近日，由昆山昆博智能感知產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院有限公司 、中用科技有限公司 、中機(jī)生產(chǎn)力促進(jìn)中心有限公司 、蘇州大學(xué) 、成都航天凱特機(jī)電科技有限公司 、武漢大學(xué) 、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(shù)有限公司等單位起草，TC336(全國微機(jī)電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會)歸口的國家標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃《微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)技術(shù) 傳感器用MEMS壓電薄膜的環(huán)境試驗(yàn)方法》征求意見稿已編制完成，現(xiàn)公開征求意見。
 

　　隨著MEMS技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，壓電薄膜如Pb(Zi，Ti)O3或AIN在MEMS應(yīng)用領(lǐng)域的研究越來越受到歡迎。MEMS壓電薄膜傳感器主要應(yīng)用領(lǐng)域有應(yīng)變傳感器、自供電無線傳感器、聲學(xué)和超聲波裝置、掃描探針顯微鏡的精確定位、燃油噴射系統(tǒng)、主動(dòng)阻尼控制和自適應(yīng)控制系統(tǒng)等，與傳統(tǒng)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(yīng)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(shí)現(xiàn)可行的MEMS壓電薄膜，有必要了解其在溫度和濕度的環(huán)境應(yīng)力作用下壓電性能的變化，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)馁|(zhì)量評估。
 

　　開展MEMS壓電薄膜相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定，對MEMS壓電薄膜環(huán)境試驗(yàn)方法達(dá)成統(tǒng)一，能夠發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品問題所在，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。推動(dòng)建立相關(guān)產(chǎn)業(yè)壓電薄膜質(zhì)量評估標(biāo)準(zhǔn)體系，可以用作產(chǎn)品交付的依據(jù)，促進(jìn)壓電薄膜在傳感器應(yīng)用領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展。同時(shí)能夠推動(dòng)我國在MEMS技術(shù)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化工作，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
 

　　本標(biāo)準(zhǔn)按照 GB/T 1.1—2020 給出的規(guī)則起草。
 

　　本標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)對 IEC 62047-37:2020 做了以下編輯性修改：
 

　　——為與現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)，將標(biāo)準(zhǔn)名稱改為《微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)技術(shù) 傳感器用MEMS壓電薄膜的環(huán)境試驗(yàn)方法》。
 

　　——刪除了國際標(biāo)準(zhǔn)的前言；
 

　　——修正了公式編號、公式符號，使各公式能夠正確對應(yīng)文字描述內(nèi)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(yīng)文字描述內(nèi)容；
 

　　——修正了表格內(nèi)容錯(cuò)誤，使文本表達(dá)與附錄A的內(nèi)容相對應(yīng)；
 

　　——更改了語言表達(dá)方式，使之符合中文表達(dá)習(xí)慣，易于理解。
 

　　本文件規(guī)定了在環(huán)境應(yīng)力(溫度和濕度)、機(jī)械應(yīng)力和應(yīng)變下，評估MEMS壓電薄膜材料耐久性的試驗(yàn)方法，以及用于質(zhì)量評估的試驗(yàn)條件。本文件具體規(guī)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(yàn)方法和試驗(yàn)條件。
 

　　本文件適用于評估MEMS壓電薄膜材料的耐久性和質(zhì)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(xué)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(yù)測壓電薄膜壽命的方法。
 

　　初始測量：
 

　　環(huán)境試驗(yàn)中使用的測量方法應(yīng)符合IEC 62047-30中描述的方法。測量的環(huán)境條件應(yīng)符合：
 

　　——環(huán)境溫度：25℃±3℃；
 

　　——相對濕度：45%~75%；
 

　　——大氣壓：86kPa~106kPa。
 

　　被測器件的試驗(yàn)設(shè)置和環(huán)境條件：
 

　　對于需要被測器件連續(xù)運(yùn)行工作的試驗(yàn)，將被測器件放置在一個(gè)能調(diào)整到規(guī)定的溫度和濕度條件的試驗(yàn)臺上。對試驗(yàn)條件進(jìn)行監(jiān)測，以確保試驗(yàn)箱環(huán)境達(dá)到規(guī)定條件時(shí)不會出現(xiàn)異常。
 

　　對于不需要被測器件連續(xù)運(yùn)行工作的試驗(yàn)，可以將被測器件放置在一個(gè)試驗(yàn)臺上，該試驗(yàn)臺可以放置在試驗(yàn)箱中，也可以不放置在試驗(yàn)箱中。
 

　　在以上試驗(yàn)中，存放和移動(dòng)被測器件和試驗(yàn)臺時(shí)，操作人員應(yīng)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(yàn)次數(shù)和被測器件數(shù)量：
 

　　試驗(yàn)次數(shù)和被測器件數(shù)量的規(guī)格要求應(yīng)考慮每次試驗(yàn)中的失效機(jī)理、失效分布和其他預(yù)期因素。如需要進(jìn)行中間測量，可按照下列時(shí)間表進(jìn)行：
 

　　——24h(+8h,-0h)；
 

　　——48h(+8h,-0h)；
 

　　——96h(+8h,-0h)；
 

　　——168h(+8h,-0h)；
 

　　——480h(+72h,-0h)。
 

　　試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間應(yīng)扣除取出被測器件和進(jìn)行中間測量所需要的時(shí)間。
 

　　后處理：
 

　　在試驗(yàn)完成后，首先停止施加的機(jī)械應(yīng)力應(yīng)變或振動(dòng)，然后將被測器件從試驗(yàn)箱中取出并返回到標(biāo)準(zhǔn)條件下。但這不適用于在測試溫度下停止施加的機(jī)械應(yīng)力應(yīng)變或振動(dòng)后，被測器件明顯從退化狀態(tài)恢復(fù)的情況。
 

　　最終測量：
 

　　溫濕度環(huán)境試驗(yàn)中使用的測量方法應(yīng)符合IEC 62047-30的規(guī)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(yàn)的環(huán)境條件應(yīng)符合：
 

　　——環(huán)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(yīng)在環(huán)境試驗(yàn)后的48h內(nèi)進(jìn)行最終測量。在進(jìn)行最終測量前的中間測量時(shí)，應(yīng)將被測器件在取出進(jìn)行測量后的96h內(nèi)放回試驗(yàn)箱。宜在對被測器件停止施加電壓后的96h內(nèi)完成最終測量。
 

　　更多詳情請見附件。