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ICS
CCS L40
中华人民共和国国家标准
GB/—XXXX/IEC62047-36:2019
`
半导体器件微电子机械器件
第36部分：MEMS压电薄膜的环境及介电
耐压试验方法
Semiconductordevices–Micro-electromechanicaldevices–Part36:Environmental
anddielectricwithstandtestmethodsforMEMSpiezoelectricthinfilms
(IEC62047-36:2019 ，IDT)
（报批稿）
在提交反馈意见时，请将您知道的相关专利连同支持性文件一并附上。
XXXX-XX-XX发布 XXXX-XX-XX实施
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会 : .
GB/ —XXXX/IEC62047-36:2019
目次
前言..................................................................................II
引言.................................................................................III
1范围................................................................................1
2规范性引用文件......................................................................1
3术语和定义..........................................................................1
4试验程序............................................................................1
通则............................................................................1
初始测试........................................................................2
试验............................................................................2
后处理..........................................................................2
最终测试........................................................................3
5环境和介电耐压试验..................................................................3
环境试验........................................................................3
介电耐压试验....................................................................6
附录A（资料性）试验结果报告..........................................................8
............................................................................8
........................................................................8
....................................................................8
参考文献..............................................................................11
I : .
GB/ —XXXX/IEC62047-36:2019
前言
本文件按照GB/—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
本文件是GB/T42709《半导体器件微电子机械器件》的第36部分。GB/T42709已经发布了以下部
分：
——第2部分：薄膜材料拉伸试验方法；
——第3部分：拉伸试验用薄膜标准试验片；
——第5部分：射频MEMS开关；
——第6部分：薄膜材料轴向疲劳试验方法；
——第7部分：用于射频控制和选择的MEMS体声波滤波器和双工器；
——第8部分：带状薄膜拉伸特性测量的弯曲试验方法；
——第12部分：采用MEMS结构谐振法的薄膜材料弯曲疲劳试验方法；
——第19部分：电子罗盘；
——第21部分：MEMS薄膜材料泊松比测试方法；
——第22部分：柔性衬底导电薄膜机电拉伸测试方法；
——第29部分：室温下悬空导电薄膜的机电松弛试验方法；
——第35部分：柔性MEMS器件弯曲形变下的电特性测试方法；
——第36部分：MEMS压电薄膜的环境及介电耐压试验方法；
——第38部分：MEMS互连中金属粉末膏体粘附强度测试方法；
——第40部分：MEMS惯性冲击开关阈值测试方法。
本文件等同采用IEC62047-36：2019《半导体器件微电子机械器件第36部分：MEMS压电薄膜
的环境及介电耐压试验方法》。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中华人民共和国工业和信息化部（电子）提出。
本文件由全国集成电路标准化技术委员会（TC599）归口。
本文件起草单位：工业和信息化部电子第五研究所、中国电子技术标准化研究院、广东工业大学、
中国科学院微电子研究所、电子科技大学。
本文件主要起草人：黄钦文、刘若冰、何春华、路国光、周斌、焦斌斌、苏伟、涂程、董显山、韦
覃如、黄鑫龙。
II : .
GB/ —XXXX/IEC62047-36:2019
引言
本文件规定了评估MEMS压电薄膜材料及MEMS压电执行器在温度、湿度环境应力和电应力下的耐久性
测试方法等。有利于更好的指导相关行业从业人员进行产品开发、测试、使用等工作。GB/T42709《半
导体器件微电子机械器件》拟由以下部分组成。
——第2部分：薄膜材料得拉伸试验方法。目的在于规定MEMS薄膜材料得拉伸试验方法。
——第3部分：拉伸试验用的薄膜标准试验片。目的在于规定MEMS薄膜材料拉伸试验用试验片的
相关要求。
——第5部分：射频MEMS开关。目的在于规定射频MEMS开关的术语定义、特性要求、测试方法
等。
——第6部分：薄膜材料轴向疲劳试验方法。目的在于规定MEMS薄膜材料的轴向疲劳试验方法。
——第7部分：用于射频控制和选择的MEMS体声波滤波器和双工器。目的在于规定MEMS体声波
谐振器、滤波器和双工器的术语定义、特性要求、测试方法等。
——第8部分：薄膜拉伸特性测量的带材弯曲试验方法。目的在于规定用于测量薄膜拉伸特性的
带材弯曲试验方法。
——第9部分：MEMS晶圆键合强度试验方法。目的在于规定MEMS晶圆的健合强度试验方法。
——第11部分：悬空MEMS材料的线性热膨胀系数测试方法。目的在于规定悬空MEMS材料的线性
热膨胀系数测试方法。
——第12部分：采用MEMS结构谐振法的薄膜材料挠曲疲劳试验方法。目的在于规定MEMS薄膜材
料弯曲疲劳试验方法。
——第13部分：MEMS结构粘附强度试验方法。目的在于规定MEMS结构的粘附强度试验方法。
——第16部分：MEMS薄膜残余应力的晶圆曲率和悬臂梁挠度试验方法。目的在于规定MEMS薄膜
残余应力的晶圆曲率和悬臂梁挠度两种试验方法。
——第19部分：电子罗盘。目的在于规定电子罗盘的术语定义、特性要求、测试方法等。
——第21部分：MEMS薄膜材料泊松比测试方法。目的在于规定MEMS薄膜材料的泊松比测试方法。
——第22部分：柔性衬底导电薄膜的机电拉伸测试方法。目的在于规定MEMS导电薄膜材料的机
电性能拉伸试验方法。
——第26部分：微沟槽和针结构的描述和试验方。目的在于规定MEMS微沟槽和针结构的描述和
试验方法。
——第27部分：玻璃熔结结构的粘结强度MCT试验方法。目的在于规定玻璃熔结结构的粘结强度
的MCT试验方法。
——第29部分：室温下悬空导电薄膜的机电松弛试验方法。目的在于规定MEMS器件的悬空导电
薄膜在室温下的机电松弛试验方法。
——第32都分：MEMS谐振器非线性振动测试方法。目的在于规定MEMS谐振器的非线性振动性能
测试方法。
——第35部分：柔性机电器件弯曲变形电特性测试方法。目的在于规定柔性机电器件的弯曲变形
状态电特性测试方法。
——第36部分：MEMS压电薄膜的环境及介电耐压试验方法。目的在于规定MEMS压电薄膜的环境
及介电耐压性能试验方法。
——第38部分：MEMS互连中金属粉末膏体粘附强度试验方法。目的在于规定MEMS互连中金属粉
末膏体粘附强度的试验方法。
III : .
GB/ —XXXX/IEC62047-36:2019
——第40部分：MEMS惯性冲击开关阈值测试方法。目的在于规定MEMS惯性冲击开关的阈值测试
方法。
——第44部分：MEMS谐振电场敏感器件动态特性测试方法。目的在于规定可用于评估和确定MEMS
谐振电场敏感器件动态性能的术语、定义和试验方法。
IV : .
GB/ —XXXX/IEC62047-36:2019
半导体器件微电子机械器件
第36部分：MEMS压电薄膜的环境及介电耐压试验方法
1范围
本文件描述了评估MEMS压电薄膜材料在温度、湿度环境应力和电应力条件下的耐受试验方法，以及
进行质量评估的试验条件。即规定了在温度、湿度和外加电压条件下评价试验器件耐久性的试验方法和
试验条件。主要应用于硅基上形成的压电薄膜（即用作执行器的压电薄膜）的逆压电性能的评价。
本文件不包括可靠性评估，如基于威布尔分布预测压电薄膜寿命的方法。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，
仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本
文件。
IEC62047-30半导体器件微电子机械器件第30部分:MEMS压电薄膜机电转换特性的测试方法
（Semiconductordevices – Micro-electromechanicaldevices – Part30:Measurementmethodsof
electro-mechanicalconversioncharacteristicsofMEMSpiezoelectricthinfilm）
IEC60068-2-14:2009环境试验第2-14部分：试验-试验N：温度变化（Environmentaltesting
– Part2-14:Tests – TestN:Changeoftemperature）
3术语和定义
本文件没有需要界定的术语和定义。
4试验程序
通则
通过测试试验器件在施加温度和湿度环境应力前后的压电性能来评价试验器件的退化程度。图1给
出了试验过程的一般流程。
1 : .
GB/ —XXXX/IEC62047-36:2019
图1试验程序流程图
初始测试
环境试验中使用的测试方法应符合 IEC62047-30 中的规定。测试时的环境应包含：环境温度
25℃±3℃，相对湿度45%~75%，大气压力为86kPa~106kPa。
试验
对于需要试验器件连续工作的试验，试验器件应放置在测试平台上，并调整温度和湿度到规定的条
件，监控试验条件，以确保腔室环境达到规定的条件时，没有发生异常。对于不需要试验器件连续工作
的试验，试验器件可以放置在测试平台上，并将测试平台放置在腔室中，但也可以仅将试验器件放入腔
室中而不必把测试平台也放入。在任何试验过程，放置和移除试验器件和试验台时，操作人员应确保：
——水不能滴落在试验器件上；
——试验器件不直接浸入水中。
。
试验次数和试验器件数量的具体要求，应考虑每次试验中预期的失效机理、失效分布及其它因素进
行确定。如需进行中间测试，可按下列时间表进行：
——24+8h；
0
——48+8h；
0
——96+24h；
0
——168+48h；
0
——480+72h。
0
移除试验器件和进行中间测试所花费的时间应不计入测试持续时间中。
试验后处理
2 : .
GB/ —XXXX/IEC62047-36:2019
试验完成后，首先停止电压，然后将试验器件从腔室中取出并恢复到标准状态。但是，如果在试验
温度点上停止电压后，试验器件的性能明显地从退化状态恢复，则不适用于上述处理方式，因为这种情
况下不可能得到正确的结果。
最终测试
湿热试验中使用的测试方法应符合IEC62047-30中的规定。通过比较最终的测试值和初始的测试值
来评估试验器件的退化状态。测试的环境条件为:
——环境温度:25℃±3℃；
——相对湿度:45%~75% ；
——大气压力:86kPa~106kPa 。
通常，在确认试验器件表面干燥后，最终测试应在试验完成后48h内进行。在进行最终测试前的中
间测试时，试验器件应在取出进行测试后96h内放回试验腔室。最后的测试最好在撤掉试验器件的电压
后96h内完成。
5环境试验和介电耐压试验
环境试验
试验设备含：
——能够满足预设的试验温度和湿度，且将温度和湿度保持在允许的波动范围内的试验箱；
——用于产生预设交流电压的电源；