MEMS

微機(jī)電系統(tǒng)壓力傳感器

微機(jī)電系統(tǒng)（Micro Electro-Mechanical Systems，簡(jiǎn)稱MEMS）壓力傳感器在汽車工業(yè)中有著極為廣泛的應(yīng)用。它們小巧高效，能夠測(cè)量各種類型的流體或氣體的壓力，并將這些物理量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車系統(tǒng)的精確控制和監(jiān)測(cè)。這些傳感器廣泛應(yīng)用于輪胎壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（TPMS）、發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)、廢氣再循環(huán)（EGR）系統(tǒng)、剎車系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)和懸掛系統(tǒng)等關(guān)鍵領(lǐng)域。然而，如何確保MEMS壓力傳感器的可靠性，成為保障行車安全的重要環(huán)節(jié)。

針對(duì)此問題，AEC汽車電子協(xié)會(huì)特別制定了MEMS壓力傳感器的可靠性測(cè)試認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)AEC Q103-002——基于失效機(jī)理的車用MEMS壓力傳感器應(yīng)力測(cè)試認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，旨在通過指定的應(yīng)力測(cè)試，確保MEMS壓力傳感器設(shè)備在應(yīng)用中達(dá)到一定的質(zhì)量/可靠性水平。

溫度等級(jí)與機(jī)械等級(jí)

在AEC Q100的基礎(chǔ)上，定義了MEMS壓力傳感器設(shè)備的附加溫度等級(jí)，見下圖：

所有AEC-Q100中定義的汽車等級(jí)都適用；僅當(dāng)環(huán)境工作溫度范圍超過AEC-Q100零級(jí)要求時(shí)才需要上述等級(jí)。

同時(shí)，針對(duì)MEMS壓力傳感器的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景，AEC Q103-002定義了MEMS壓力傳感器設(shè)備的機(jī)械等級(jí)，見下圖：

應(yīng)力測(cè)試

AEC Q103-002基于MEMS壓力傳感器設(shè)備的環(huán)境和功能載荷的相互作用還定義了應(yīng)力測(cè)試，如下圖：

鑒定測(cè)試確定的基礎(chǔ)

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a環(huán)境載荷包括壓力、溫度和濕度

b功能載荷包括機(jī)械和化學(xué)

c載荷集及其狀態(tài)（例如，恒定、循環(huán)/脈沖、快速變化、沖擊）的多樣化相互作用定義了獨(dú)特的鑒定測(cè)試及其順序

壓力載荷狀態(tài)定義了壓力壽命測(cè)試、壓力脈沖測(cè)試和校驗(yàn)/爆破測(cè)試：

壓力、溫度、濕度和化學(xué)載荷之間的相互作用定義了壓力測(cè)試前的預(yù)處理和化學(xué)測(cè)試。

壓力、溫度和濕度之間的相互作用使得HAST（高溫高濕存儲(chǔ)試驗(yàn)）和UHST（超高溫高濕存儲(chǔ)試驗(yàn)）比THB（溫度濕度偏置試驗(yàn)）和AC（自動(dòng)氣候控制）更受青睞。

化學(xué)載荷狀態(tài)定義了如腐蝕性氣氛、化學(xué)耐受性、鹽水浸泡等化學(xué)測(cè)試：

溫度、濕度、化學(xué)和機(jī)械載荷之間的相互作用定義了化學(xué)測(cè)試后和機(jī)械測(cè)試后的內(nèi)部目視檢查和引線鍵合拉力測(cè)試。

測(cè)試組別

標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)上述的應(yīng)力測(cè)試要求，對(duì)所有可靠性測(cè)試項(xiàng)劃分了組別

TEST GROUP PS ——

MEMS壓力傳感器特定應(yīng)力測(cè)試

PrHTOL、B_PPrTC、PrLTOL、CHS、CAtm、CR、BPr、PPr、SIT、DST、IV、DIS

TEST GROUP A —— 加速環(huán)境應(yīng)力測(cè)試

HAST or THB、UHST or AC or TH

TEST GROUP C——封裝集成完整性測(cè)試

WBS、WBP

TEST GROUP G——空腔封裝完整性測(cè)試

MS、VFV、CA

需要注意的是，并非所有AEC-Q100測(cè)試都適用于所有MEMS壓力傳感器設(shè)備。例如，在機(jī)械沖擊（MS，測(cè)試#G1）和可變頻率振動(dòng)（VFV，測(cè)試#G2）之前作為預(yù)處理的恒加速度（CA，測(cè)試#G3）僅適用于TPMS（輪胎壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)）設(shè)備。

測(cè)試認(rèn)證流程

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了整個(gè)AEC Q103-002測(cè)試認(rèn)證流程：

MEMS壓力傳感器設(shè)備鑒定測(cè)試流程

AEC Q103-002作為MEMS壓力傳感器的測(cè)試認(rèn)證參考標(biāo)準(zhǔn)，在提高M(jìn)EMS壓力傳感器產(chǎn)品的質(zhì)量、可靠性、安全性，增強(qiáng)消費(fèi)者信心等方法發(fā)揮著重要作用。