GB/T 38447-2020
Технология микроэлектромеханических систем — метод усталостных испытаний структуры МЭМС с использованием резонансной вибрации. (Англоязычная версия)

Стандартный №

GB/T 38447-2020

язык

Китайский, Доступно на английском

Дата публикации

2020

Разместил

General Administration of Quality Supervision, Inspection and Quarantine of the People‘s Republic of China

Последняя версия

GB/T 38447-2020

сфера применения

Анализ основного содержания стандарта

Область применения и технические характеристики

Настоящий стандарт применяется к оценке усталостных характеристик МЭМС-структур в резонансных условиях, уделяя особое внимание обеспечению долговременной надежности микронных структур. Благодаря точному контролю амплитуды колебаний (точность ±3%) и стабильности частоты, он обеспечивает ускоренное старение, эквивалентное реальным условиям эксплуатации.

---

Сравнение ключевых элементов теста

Элементы	Требования	Технические трудности
Режим возбуждения	Электростатический/пьезоэлектрический/электромагнитный и т. д.	Контроль точности нагружения микромасштабной силы
Контроль амплитуды	50-100% от опорной прочности	Компенсация дискретной прочности хрупких материалов
Суждение об отказе	Частота отклонение＞3% или разрушение	Онлайн-мониторинг микроповреждений

---

Точки реализации и примеры использования

Пример испытания актуатора MEMS на основе кремния

В электростатически управляемом микрозеркале используется интегрированная схема обнаружения, представленная в Приложении А. На резонансной частоте 39 кГц:

• Автоматическая регулировка усиления используется для поддержания колебаний амплитуды ниже 2%
• Используется пошаговое нагружение напряжением (10 МПа на уровень)
• Влажность контролируется на уровне 50%±1% для предотвращения помех со стороны окружающей среды

Данные испытаний согласуются с прогнозами закона Пэриса, что подтверждает применимость теории роста трещин.

---

Анализ развития технологий

По сравнению с традиционным испытанием на усталость металла (GB/T 24176) нововведениями настоящего стандарта являются:

1. Внедрение резонансной модальной связи для решения проблемы недостаточной движущей силы микроструктуры
2. Использование онлайн-отслеживания частоты для компенсации влияния температурного дрейфа
3. Создание композитной модели Вейбулла-Пэриса для кремниевых материалов для объяснения явления многоцикловой усталости

GB/T 38447-2020 Ссылочный документ

• GB/T 10623 Металлический материал. Механические испытания. Словарь.
• GB/T 2298 Механическая вибрация, удары и мониторинг состояния. Словарь.
• GB/T 26111 Техническая терминология микроэлектромеханических систем (МЭМС)*， 2023-05-23 Обновление

GB/T 38447-2020 История

• 2020 GB/T 38447-2020 Технология микроэлектромеханических систем — метод усталостных испытаний структуры МЭМС с использованием резонансной вибрации.

Специальные темы по стандартам и нормам

стандарты и спецификации