半导体器件 微电子机械器件 第 36 部分：MEMS 压电薄膜的环境及介电耐受试验方法 征求意见稿.docx

GB/T42709.36—XXXX/IEC62047-36:2019

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半导体器件微电子机械器件第36部分：MEMS压电薄膜的环境及介电耐受试验方法

1范围

本文件规定了评估MEMS压电薄膜材料在温度和湿度环境应力下、以及电应力条件下耐久性的试验方法，包括进行适当质量评估的试验条件。具体来说，本文档规定了在温度、湿度和外加电压条件下测试试验器件耐久性的试验方法和试验条件。它进一步应用于主要在硅基上形成的压电薄膜（即用作执行器的压电薄膜）的逆压电性能的评估。

本文件不包括可靠性评估，如基于威布尔分布预测压电薄膜寿命的方法。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

IEC62047-30半导体器件微电子机械器件第30部分:MEMS压电薄膜机电转换特性的测试方法

IEC60068-2-14:2009环境试验2-14部分:试验-试验N:温度变化

3术语和定义

本文档中没有列出任何术语和定义。

国际标准化组织及国际电工委员会在下列地点保存了术语数据库，以供标准化使用:IEC电子百科:/

ISOOnlinebrowsingplatform:availableat/obp

4试验过程

4.1通则

通过测试试验器件在施加温度和湿度环境应力前后的压电性能来评价试验器件的退化程度。图1显示了试验过程的一般流程。

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相当于IEC62047-30温度湿度相当于IEC62047-30初始测试

相当于IEC62047-30

温度湿度

相当于IEC62047-30

初始测试

试验

后处理

最终测试

图1试验流程

4.2初始测试

环境试验中使用的测试方法应符合IEC62047-30中描述的方法。测试时的环境条件为:环境温度25℃±3℃,相对湿度45%~75%，大气压力为86kpa~106kpa。

4.3试验

4.3.1试验器件设置及环境条件

对于需要试验器件连续工作的试验，试验器件应放置在试验台上，并调整温度和湿度到规定的条件。监控试验条件，以确保腔室环境达到规定的条件时，没有发生异常。对于不需要试验器件连续工作的试验，试验器件可以放置在试验台上并将试验台放置在腔室中，但试验台并不是必须放置在腔室中。在任何试验过程，放置和移除试验器件和试验台时，操作人员应确保:

a)水不能滴落在试验器件上；

b)试验器件不直接浸入水中。

4.3.2试验时长

试验时长见“5.1环境试验”（见5.1.1至5.1.7）。

4.3.3试验次数和试验器件数量

试验次数和试验器件数量的具体要求，应考虑每次试验中预期的失效机理、失效分布及其它因素进行确定。如需进行中间测试，可按下列时间表进行:

a)24h(+8h,-0h)；

b)48h(+8h,-0h)；

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c)96h(+24h,-0h)；d)168h(+48h,-0h)；e)480h(+72h,-0h)。

其中Ah(+Bh，-Ch)表示从(A-C)到(A+B)小时的时间范围内。移除试验器件和进行中间测试所花费的时间应不计入测试持续时间中。

4.4后处理

试验完成后，首先停止电压，然后将试验器件从腔室中取出并恢复到标准状态。但是，如果在试验温度点上停止电压后，试验器件的性能明显地从退化状态恢复，则不适用于上述处理方式，因为这种情况下不可能得到正确的结果。

4.5最终测试

湿热试验中使用的测试方法应符合IEC62047-30中的规定。通过比较最终的测试值和初始的测试值来评估试验器件的退化状态。测试的环境条件为:

a)环境温度:25℃±3℃;

b)相对湿度:45%~75%；

c)大气压力：86kpa~106kpa。

通常，在确认试验器件表面干燥后，最终测试应在试验完成后48小时内进行。在进行最终测试前的中间测试时，试验器件应在取出进行测试后96小时内放回试验腔室。最后的测试最好在撤掉试验器件的电压后96小时内完成。

5环境和介电耐压试验

5.1环境试验

5.1.1通则

这些试验中使用的设备包括:

a）能够满足预设的试验温度和湿度，且将温度和湿度保持在允许的波动范围内的试验箱；

b）用于产生预设交流电压的电源；

c）能够承受试验温度和湿度的