AEC-Q103-002確保MEMS壓力傳感器的可靠性

MEMS

微機電系統(tǒng)壓力傳感器

微機電系統(tǒng)（Micro Electro-Mechanical Systems，簡稱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)換為電信號輸出，從而實現(xiàn)對汽車系統(tǒng)的精確控制和監(jiān)測。這些傳感器廣泛應(yīng)用于輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)（TPMS）、發(fā)動機管理系統(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)。

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

溫度等級與機械等級

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，見下圖：

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

同時，針對MEMS壓力傳感器的實際應(yīng)用場景，AEC Q103-002定義了MEMS壓力傳感器設(shè)備的機械等級，見下圖：

應(yīng)力測試

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)力測試，如下圖：

鑒定測試確定的基礎(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特的鑒定測試及其順序

壓力載荷狀態(tài)定義了壓力壽命測試、壓力脈沖測試和校驗/爆破測試：

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試前的預(yù)處理和化學(xué)測試。

壓力、溫度和濕度之間的相互作用使得HAST（高溫高濕存儲試驗）和UHST（超高溫高濕存儲試驗）比THB（溫度濕度偏置試驗）和AC（自動氣候控制）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)測試：

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

測試組別

標(biāo)準根據(jù)上述的應(yīng)力測試要求，對所有可靠性測試項劃分了組別

TEST GROUP PS ——

MEMS壓力傳感器特定應(yīng)力測試

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

TEST GROUP A —— 加速環(huán)境應(yīng)力測試

HAST or THB、UHST or AC or TH

TEST GROUP C——封裝集成完整性測試

WBS、WBP

TEST GROUP G——空腔封裝完整性測試

MS、VFV、CA

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

測試認證流程

標(biāo)準規(guī)定了整個AEC Q103-002測試認證流程：

MEMS壓力傳感器設(shè)備鑒定測試流程

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