國家標(biāo)準(zhǔn)英文翻譯英文版 GB/T 42191-2023 英文版 MEMS壓阻式壓力敏感器件性能試驗方法

GBT 42191-2023 英文版/GB 42191-2023 英文版

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1范圍
本文件描述了 MEMS 壓阻式壓力敏感器件試驗條件和試驗方法本文件適用于MEMS 壓阻式壓力敏感器件。
2規(guī)范性引用文件
下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。
GB/T 2423.1-2008電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分:試驗方法試驗 A:低溫
GB/T 2423.2-2008 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第 2部分:試驗方法 試驗 B:高溫
GB/T 2423.5環(huán)境試驗 第2部分:試驗方法 試驗 Ea 和導(dǎo)則:沖擊GB/T 2423.22環(huán)境試驗第2部分:試驗方法 試驗N;溫度變化

GB/T 4937.12半導(dǎo)體器件 機械和氣候試驗方法 第12 部分:掃頻振動
GB/T 26111微機電系統(tǒng)(MEMS)技術(shù) 術(shù)語
GB/T33922MEMS 壓阻式壓力敏感芯片性能的圓片級試驗方法
3術(shù)語和定義
GB/T 26111-GB/T 33922 界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件
3.1
MEMS壓阻式壓力敏感器件 MEMS piezoresistive pressure-sensitive deviceMEMS 壓阻式壓力敏感芯片進(jìn)行封裝后的器件。
試驗條件及規(guī)定a
4.1 大氣條件
除另有規(guī)定外,所有試驗都應(yīng)在下述大氣條件下進(jìn)行

4.2 其他環(huán)境條件
除上述大氣條件外,還應(yīng)在下述環(huán)境條件下進(jìn)行:
a)磁場:試驗場地除地磁場外，無其他外界磁場
b)機械振動:試驗場地?zé)o機械振動。
測試設(shè)備4.3
MEMS 壓阻式壓力敏感器件(以下簡稱壓力敏感器件)的測試系統(tǒng)包括:壓力標(biāo)準(zhǔn)器高低溫試驗箱、激勵電源和讀數(shù)記錄裝置。所有設(shè)備均應(yīng)在計量檢定有效期內(nèi)且符合下列要求。
a) 壓力標(biāo)準(zhǔn)器基本誤差應(yīng)小于壓力敏感器件基本誤差的 1/3。對于準(zhǔn)確度等級高于 0.05 級(含0.05 級)的壓力敏感器件,壓力標(biāo)準(zhǔn)器基本誤差應(yīng)不超過壓力敏感器件基本誤差的1/2。高低溫試驗箱(溫度影響試驗)的溫度偏差應(yīng)不超過士2C，溫度波動度為0.5C，溫度均度為2C。
激勵電源的穩(wěn)定度應(yīng)小于壓力敏感器件基本誤差的 1/5c)
d讀數(shù)記錄裝置基本誤差應(yīng)小于壓力敏感器件基本誤差的 1/5
5試驗項目及方法
5.1試驗項目
試驗項目包括:
a)電氣性能試驗:
b)靜態(tài)性能試驗:
c穩(wěn)定性試驗:
d)溫度影響試驗:
e)靜壓影響試驗:
f) 動態(tài)性能試驗:
g)環(huán)境性能試驗:
b) 壽命試驗。
5.2試驗方法

5.2.1電氣性能試驗
5.2.1.1輸入阻抗
在壓力敏感器件輸出端開路的情況下,用數(shù)字萬用表或其他測量設(shè)備測量其輸人端的阻抗5.2.1.2輸出阻抗
將壓力敏感器件的輸入端短路,用數(shù)字萬用表或其他測量設(shè)備測量其輸出端的阻抗5.2.2靜態(tài)性能試驗
5.2.2.1 試驗步驟
壓力敏感器件與相關(guān)設(shè)備的連接見圖 1。試驗前應(yīng)對壓力敏感器件加壓至測量范圍上限值并恒壓

5.2.4 溫度影響試驗
5.2.4.1 試驗步驟
壓力敏感器件分別在室溫、最高工作溫度、最低工作溫度,恢復(fù)到同一室溫各恒溫 1 h,應(yīng)重復(fù)進(jìn)行3 次測量循環(huán)，測試不同溫度下的零點輸出和滿量程輸出。
壓力敏感器件在同一壓力下,應(yīng)分別在工作溫度范圍內(nèi)較均勻的選取 6個~11 個溫度點(包括室溫、最高工作溫度、最低工作溫度),從最高工作溫度降低到最低工作溫度,再從最低工作溫度上升到最高工作溫度，測試每個溫度下的輸出。
通過上述試驗獲得的數(shù)據(jù),按照公式(23)~公式(27)計算確定 5,2.4.2~5.2. 的性能指標(biāo)
5.2.4.2熱零點漂移
熱零點漂移按公式(23)計算。

5.2.5靜壓影響試驗(適用于差壓壓力敏感器件)
5.2.5.1 雙向靜壓
5.2.5.1.1 最大靜壓
對差壓壓力敏感器件的高壓端和低壓端同時施加產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定的最大靜壓壓力，保持5 min,卸載10min 后，按 5.2.23 的規(guī)定進(jìn)行零點輸出試驗。5.2.5.1.2 零點靜壓誤差
零點靜壓誤差是指在給定靜壓下,壓力敏感器件零點輸出變化量相對于滿量程輸出的百分比。試

5.2.6.2頻率響應(yīng)
通過瞬態(tài)激勵法或正弦激勵法得到幅頻曲線，然后讀取所需的頻率范圍。5.2.6.3 上升時間
通過瞬時激勵法得到的壓力敏感器件輸出波形，讀取壓力敏感器件的輸出從穩(wěn)定值的 10%上升到穩(wěn)定值的 90%所需要的時間即為上升時間。
5.2.6.4 諧振頻率
通過正弦激勵法或瞬時激勵法得到幅頻曲線,讀取壓力敏感器件最大輸出值對應(yīng)的頻率5.2.7環(huán)境性能試驗
5.2.7.1 高溫貯存
按GB/T 2423.2-2008 中52 規(guī)定的試驗方法和以下規(guī)定進(jìn)行試驗
a)試驗溫度;最高貯存溫度
b)試驗時間;宜從下列數(shù)值中選取:96 h,168 h500 h1 000 h或按產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定
工作條件:不通電。c)
d) 恢復(fù)時間;在一般試驗的環(huán)境條件下恢復(fù)至少 2 h
壓力敏感器件在室溫狀態(tài)穩(wěn)定后，應(yīng)按 5.2.2.3 的規(guī)定進(jìn)行零點輸出或產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定的性能測試
5.2.7.2低溫貯存

5.2.7.4振動
按 GB/T 4937.12規(guī)定的試驗方法進(jìn)行試驗,試驗后，應(yīng)按 5.2.2.3 規(guī)定進(jìn)行零點輸出或產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定的性能測試。
5.2.7.5機械沖擊
按 GB/T 2423.5 規(guī)定的試驗方法及產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定的沖擊方向和次數(shù)、峰值加速度、脈沖持續(xù)時間進(jìn)行試驗。試驗后,檢查壓力敏感器件外觀，并按 5.2.2.3 規(guī)定進(jìn)行零點輸出或產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定的性能測試
5.2.8壽命試驗
5.2.8.1 高溫電壽命
在一般大氣條件下,將壓力敏感器件放入高低溫試驗箱,按產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定施加激勵電源，調(diào)整高低溫試驗箱至最高工作溫度，試驗時間為 1 000 h 或按產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定試驗期間分別在 96 h168 h、500 h1000 h測試壓力敏感器件的零點輸出。
5.2.8.2疲勞壽命
將壓力敏感器件安裝到疲勞試驗裝置上,按產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定的壓力范圍、循環(huán)次數(shù)和變化速率(每分鐘循環(huán)次數(shù))進(jìn)行壓力循環(huán)試驗,壓力下限應(yīng)控制在 0%FS~20%FS 范圍內(nèi),壓力上限應(yīng)控制在80%FS~100%FS 范圍內(nèi)。試驗后應(yīng)測試壓力敏感器件的零點輸出和滿量程輸出，或按產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定的項目檢測。