飞思卡尔半导体公司
可能影响传感器或致动器的失效机理
将随着贡献者和加速讨论
表示。感兴趣期间媒体测试失效机理
半导体的MEMS装置被示于表1的MEMS
应用程序可以包括一次性应用，例如一
血压计，其寿命是几天。
一般属性，在测试过程中要考虑的因素包括：终身
预期，成本目标，质量水平，大小，形状，和
功能。
表1.典型的失效机理
传感器和执行器[ 6-10 ]
失效机理
均匀腐蚀
局部腐蚀
电偶腐蚀
–1
10–6
环境和环境的渗透性。该
环境可以由介质或水分与离子表面活性剂，
有机物和/或水溶液，极端温度，
电压，及应力。
渗透性是扩散性和溶解性的产品。
投稿渗透率包括材料（如聚合物
结构） ，几何处理，以及是否
渗透是在本体或在界面处。环境
也可以加快渗透如果浓度梯度，
升高的温度和/或压力的存在。的一个例子
渗透的材料的依赖性显示于图2 。
有机材料，如聚硅氧烷可以渗透的50％的
从那里几分钟内外部相对湿度
无机材料如玻璃需要几年的时间相同
发生的过程。
渗透性（克/厘米 - 均托）
10–8
10–10
10–12
10–14
10–16
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硅刻蚀
聚合物溶胀或溶解
登录厚度（米）
界面渗透
粘接强度
疲劳裂纹的萌生
疲劳裂纹扩展
环境辅助开裂
爬行
–2
有机硅
环氧树脂
氟碳数
–3
–4
–5
眼镜
金属
–6
民
HR
天
MO YR
10
YR
100
YR
方法进行介质兼容性测试
确定的各种故障机制的潜力会
提交。测试的属性需要被很好
了解，以便在故障和寿命的适当评估
近似可。生命周期模型是关键
确定的传感器装置的执行能力的
预定的功能。可靠性建模和决心
活化能为车型将提供客户
与设备的性能的理解。该
的电气故障定义的范围可以从灾难性的，
到超过预定限制，只是一个小的移位。该
后传统的前电学性能（与前
测试的时间间隔之后）可以通过增强
现场
监测。
现场
监测可能暴露的问题与MEMS装置
在测试过程中，可能已经未被发现一次
媒体或另一种环境因素被消除。这是一个
经常发生的失效机理，如
肿胀，这可能导致的输出电压的偏移
传感器。环境测试期间响应变量可以
包括：电气，视觉，分析，或物理特性
如肿胀或体重变化。
时间包装盒内部，达到
外墙湿度50 ％ *
各种材料图2渗透关系。
*理查德· K. Traeger ，对高分子密封胶盖“ Nonhermiticity ，
IEEE交易的零件，混合，包装，卷。 PHP- 13 ，
2号， 1977年6月。
定义&根本原因
介质兼容压力传感器的定义如
如下所示：
一个压力传感器来执行其指定的功能
超过一个预定的寿命在机电功能
化学，电学，机械和热环境
在一个客户的应用中遇到。
该定义的关键要素是执行，功能，
寿命，环境和应用程序。所有这些元件的
是至关重要的，以满足介质的兼容性的需要。该
底层的可怜的介质兼容性的原因是敌对
汽油和碱性水溶液代表两个
比较不同的应用被设计用于与
微机械压力传感器。典型的汽车
的温度范围是从-40°到150℃ 。这不仅使
材料的选择比较困难，但也复杂了
相关的硬件来执行媒体相关测试[ 11 ] 。
一个典型的碱性水溶液的应用程序将被发现
在家电行业。这个行业通常具有
较窄的温度极限那么汽车市场
但该解决方案和离子的电平提供一个特定的
挑战MEMS器件的可靠性。
汽油中含有添加剂，如：抗爆，
抗早燃剂，染料，抗氧化剂，金属
钝化剂，腐蚀抑制剂，防冰剂，喷射器或
化油器清洁剂和进气阀沉积物控制
添加剂[12] 。制定了一个通用的测试计划
液体的混合物表是用于材料测试开发
汽油/甲醇混合物。汽油/甲醇混合物
开发了用于加速与材料测试
ASTM的燃油参考“C”汽油替代品（ 50 ％
甲苯和50 ％异辛烷） [13] 。材料测试
与样品中的液体进行任何浸泡或
暴露于蒸气在液体中。高芳燃料
摩托罗拉传感器设备数据
www.motorola.com/semiconductors
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转到： www.freescale.com
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