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 、中機生產(chǎn)力促進中心有限公司 、蘇州大學(xué) 、成都航天凱特機電科技有限公司 、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(全國微機電技術(shù)標準化技術(shù)委員會)歸口的國家標準計劃《微機電系統(tǒng)(mems)技術(shù) 傳感器用mems壓電薄膜的環(huán)境試驗方法》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，并進行適當?shù)馁|(zhì)量評估。

開展mems壓電薄膜相關(guān)標準制定，對mems壓電薄膜環(huán)境試驗方法達成統(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。推動建立相關(guān)產(chǎn)業(yè)壓電薄膜質(zhì)量評估標準體系，可以用作產(chǎn)品交付的依據(jù)，促進壓電薄膜在傳感器應(yīng)用領(lǐng)域的進一步發(fā)展。同時能夠推動我國在mems技術(shù)領(lǐng)域的標準化工作，推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

本標準按照 gb/t 1.1—2020 給出的規(guī)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(xiàn)有標準協(xié)調(diào)，將標準名稱改為《微機電系統(tǒng)(mems)技術(shù) 傳感器用mems壓電薄膜的環(huán)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(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)容錯誤，使文本表達與附錄a的內(nèi)容相對應(yīng);

——更改了語言表達方式，使之符合中文表達習(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)、機械應(yīng)力和應(yīng)變下，評估m(xù)ems壓電薄膜材料耐久性的試驗方法，以及用于質(zhì)量評估的試驗條件。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方法和試驗條件。

本文件適用于評估m(xù)ems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。

被測器件的試驗設(shè)置和環(huán)境條件：

對于需要被測器件連續(xù)運行工作的試驗，將被測器件放置在一個能調(diào)整到規(guī)定的溫度和濕度條件的試驗臺上。對試驗條件進行監(jiān)測，以確保試驗箱環(huán)境達到規(guī)定條件時不會出現(xiàn)異常。

對于不需要被測器件連續(xù)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(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。

試驗次數(shù)和被測器件數(shù)量：

試驗次數(shù)和被測器件數(shù)量的規(guī)格要求應(yīng)考慮每次試驗中的失效機理、失效分布和其他預(yù)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(xù)時間應(yīng)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(yīng)力應(yīng)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(yīng)力應(yīng)變或振動后，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)境試驗后的48h內(nèi)進行最終測量。在進行最終測量前的中間測量時，應(yīng)將被測器件在取出進行測量后的96h內(nèi)放回試驗箱。宜在對被測器件停止施加電壓后的96h內(nèi)完成最終測量。