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半导体传感器和MEMS国际标准化进展

导读: 经过各工作组讨论和审核,IEC 60747-14-10《半导体器件第14-10部分:半导体传感器可穿戴葡萄糖传感器性能评价方法》和IEC 60747-14-11《半导体器件第14-11部分:半导体传感器用于测量紫外线、光线和温度的、基于声表面波的集成传感器测量方法》等18项国际标准得到重要推进。

去年,IEC TC47/SC47E (半导体分立器件标准化分技术委员会) 和IEC TC47/SC47F (MEMS标准化分技术委员会) 工作组会议及MEMS标准研讨会在日本东京召开。共有来自中国、日本、韩国的37位专家参加。中国代表团由中国电子技术标准化研究院、中电13所、航天704所、中机生产力促进中心、北京大学、西安电子科技大学等单位的12名代表组成,参加了此次全部会议。

IEC TC47/SC47E下设两个工作组:WG1 (半导体传感器工作组)、WG2 (微波器件工作组)。IEC TC47/SC47F下设三个工作组及一个标准维护组:WG1 (术语和定义工作组)、WG2 (MEMS材料和结构特性试验方法工作组)和WG3 (MEMS封装和器件工作组)、MT1 (标准维护组)。

1、18项国际标准取得重要进展

经过各工作组讨论和审核,IEC 60747-14-10《半导体器件第14-10部分:半导体传感器可穿戴葡萄糖传感器性能评价方法》和IEC 60747-14-11《半导体器件第14-11部分:半导体传感器用于测量紫外线、光线和温度的、基于声表面波的集成传感器测量方法》等18项国际标准得到重要推进,见表1。

半导体传感器和MEMS国际标准化进展

其中我国牵头制定的三项标准即将进入到CD阶段:

(1) IEC 62047-32是航天704研究所和中国电子技术标准化研究院共同提出的MEMS器件性能测试方法标准,主要规定了MEMS谐振器振动非线性频率响应、强度及频率漂移的测试方法。MEMS谐振器振动非线性测试技术的发展始于20世纪80年代,经历了从实验测试到目前具有较完善理论支撑的振动非线性测试的发展过程,其趋势正从机械振动非线性向机械、电场、磁场等多物理场耦合振动非线性特性测试方向发展。在产业发展方面,以MEMS谐振器为核心器件的各种传感器、滤波器等已经大量应用于仪器仪表和工业自动化领域,具有广阔的发展前景。

(2) IEC 62047-33由北京大学提出,规定了MEMS压阻式压力敏感器件的术语和定义、试验条件和试验方法,适用于MEMS压阻式压力敏感器件的研制,生产和使用,对于规范器件的性能指标、可靠性等具有重要意义。

(3) IEC 62047-34由北京大学提出,规定了MEMS压阻式压力敏感器件晶圆级性能参数测试方法,具体性能参数包括电阻、常压输出、静态性能 (满量程输出、零点输出、非线性、迟滞、重复性、精确度、灵敏度、零点漂移)、温度性能 (热零点漂移、热灵敏度漂移、热零点滞后、热灵敏度滞后) 等,对每项参数的测试目的、测试步骤和数据处理方法等内容进行详细描述。

我国专家作为项目成员参与了IEC 60747-14-11、IEC 60747-18-3和IEC 62047-31三项国际标准的制定工作。IEC 60747-14-11规定了集成紫外线、光线和温度传感器、基于声表面波的传感器的工作原理、环境条件和测量方法,其中测量方法有直接模式和基于自振的微分放大器模式两种。IEC 60747-18-3规定了无透镜CMOS光子传感器阵列封装模块的流体的流动特性评估方法、测试环境等。IEC 62047-31基于断裂力学原理,用四点弯曲的方法测试MEMS分层材料的界面粘附能。

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