微机电系统（MEMS）半导体气敏元件稳定性快速评价方法.docx

3

微机电系统（MEMS）半导体气敏元件稳定性快速评价方法

1范围

本标准规定了微机电系统（MEMS）半导体气敏元件稳定性快速评价方法的试验要求、试验条件、试验步骤、试验结果分析等内容。

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。

GB/T7665-2005传感器通用术语GB/T4475-1995敏感元器件术语

GB/T26111-2023微机电系统(MEMS)技术术语

GB/T15652-1995金属氧化物半导体气敏元件总规范

GB/T15653-1996金属氧化物半导体气敏元件测试方法

SJ20079金属氧化物半导体气敏元件试验方法QJ908B-2012电子产品老炼试验方法

GB/T1772-1979电子元器件失效率试验方法

3术语和定义

GB/T7665-2005、GB/T4475-1995、GB/T26111-2023、GB/T15652-1995界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

微机电系统(MEMS)micro-electromechanicalsystem

关键（部件）特征尺寸在亚微米至亚毫米之间，能独立完成机电光等功能的系统。

3.2

气敏元件gassensor

电参数随环境气体种类或浓度变化而变化的敏感元器件。

3.3

半导体气敏元件semiconductorgassensor用半导体材料制成的气敏元件。

3.4

稳定性stability

在所有其他条件都相同时，敏感元件保持其性能特征随时间变化而恒定的能力。

4试验要求

4,1试验原理

稳定性测试的实质是考察气敏元件基线电阻与敏感性的变化情况。对于基线电阻，实际使用中对其影响最大的因素就是热冲击。常规气敏元件稳定性测试试验需要较长的通电时间。较高的工作温度和频繁的温度骤变有利于加快气敏材料的稳定性测试。

4.2试验类型

4

电压过载试验：通过调节输入更高的电压，使气敏元件的工作温度处于较高水平，模拟长期使用，实现加速。

脉冲电压试验：通过调节输入电压的循环频率，使气敏元件温度不断高低交替变化，模拟长期使用，实现加速。

4.3试验项目的选取

产品开展试验前，应根据其使用环境、检测气体、气敏材料类型、产品结构、寿命等特点和型号要求制定对应的试验方法大纲，可选取4.2中的一种或两种试验类型组合开展试验。

4,4受试产品

受试产品要求如下：

a)原则上受试产品出厂前，均应开展老化试验；

b)进行稳定性测试试验的产品，应为测试合格的产品；

5试验条件

5.1基本条件

5.1.1试验环境条件

无特殊条件规定，气体传感器稳定性评价试验应在GB2421规定的标准大气条件下进行。清洁空气的要求应按符合GB3095中规定的2级环境空气标准。并符合以下条件：

a)温度：15~35℃;

b)相对湿度：45%~75%；

c)气压：86~106kPa；环境条件容许误差：

a)环境湿度：在试验过程中，环境温度变化不应超过±2℃;

b)相对湿度：在试验过程中，相对湿度变化不应超过±5℃;

c)气压：在试验过程中，大气压力变化不应超过±5%。

5.1.2试验用气体标准物质

气体标准物质，不确定度应不大于2%。

采用特征气体标准气样检测时，其浓度误差应符合表1的规定

表1浓度容许误差

标准气样浓度（1×10-6）

容许误差%

≤100

±20

100-1000

±10

1000-5000

±5

5000

±5

5.1.3试验设备

a)用于测试受试产品的专用测试仪器应是计量部门检定合格的产品，并在有效使用期内；

b)用于试验的通用设备，如：电源、测试仪器仪表等应符合技术文件要求，应有计量部门检定的合格标识，并在有效期内；

c)用于稳定性测试试验的试验箱、配气系统等专用装置，应满足试验大纲中规定的技术需求。

6试验文件

试验文件依据产品技术条件或试验大纲要求，一般包括以下内容：

5

a)受试产品、测试设备、测试仪器、仪表及测试软件要求；

b)试验线路连接框图；

c)试验条件参数；

d)试验检测项目、参数、数据采集格式及记录要求；

e)试验程序；

f)试验注意事项；

g)试验数据处理及评定要求；

h)试验结果分析。

7试验方法

7.1试验准备

试验开始前，