MEMS可靠性评估方法技术

本发明专利技术涉及一种MEMS可靠性评估方法，上述MEMS可靠性评估方法，包括如下步骤：获取MEMS的悬臂梁失效率、芯片失效率以及封装失效率；对MEMS内的元器件进行测量，获取所述MEMS的振动系数、温度系数、温度幅值系数、循环率系数；根据所述悬臂梁失效率、芯片失效率、封装失效率、振动系数、温度系数、温度幅值系数、循环率系数代入设定的评估模型获取MEMS的可靠性。本发明专利技术提供的MEMS可靠性评估方法，通过获取MEMS的悬臂梁失效率、芯片失效率以及封装失效率；并对MEMS内的元器件进行测量，获取所述MEMS的振动系数、温度系数、温度幅值系数、循环率系数，进一步评估MEMS的可靠性，使MEMS可靠性的评估无需经过通过大量试验，可以有效提高评估的效率。

MEMS reliability evaluation method

The invention relates to a MEMS reliability evaluation method, which includes the following steps: to obtain the failure of the cantilever beam of the MEMS, the failure rate of the chip and the failure rate of the package, to measure the components in the MEMS, to obtain the vibration coefficient, temperature coefficient, temperature amplitude coefficient, and rate coefficient of the MEMS. The reliability of the MEMS is obtained according to the failure rate of the cantilever beam, the failure rate of the chip, the failure rate of the package, the coefficient of vibration, the temperature coefficient, the coefficient of temperature amplitude, the coefficient of circulation rate and the coefficient of circulation rate. The MEMS reliability evaluation method is provided by obtaining the failure rate of the cantilever beam of the MEMS, the failure rate of the chip and the failure rate of the package, and measuring the components in the MEMS, obtaining the vibration coefficient, temperature coefficient, temperature amplitude coefficient, and cycle coefficient of the MEMS, and further assessing the reliability of the MEMS, so that MEMS can be made available. Reliability evaluation can not effectively improve the efficiency of evaluation without a lot of experiments.

【技术实现步骤摘要】
MEMS可靠性评估方法
本专利技术涉及集成系统评估
，特别是涉及一种MEMS可靠性评估方法。
技术介绍
MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystem，微电子机械系统)结合了电子、机械或其他(磁、液体和热等)元件，通常采用传统半导体批量工艺技术来制造，其特征尺寸跨越微米和纳米两个邻接微小领域，不仅具有一般意义上的微型化、低成本、集成化、功耗低、性能优异等特点，还具有特殊意义上的高灵敏度传感等优异性能。随着技术水平的不断突破，目前，MEMS产品已经广泛的应用于各领域中。MEMS产品无可比拟的优点使其在现代武器装备建设中，尤其是军事装备信息化与信息武器装备化中起着十分重要的关键支撑作用。近年来，MEMS产品的军事应用主要集中在：微机电指令控制系统(武器安全、保险和点火)、微型惯性制导系统(弹药制导和单兵导航用的片上惯性导航)、微型空间姿态测定和控制系统(导弹、微型航天器、飞行器等)、微型动力、微型通信等装备中,正是如此，出了要求MEMS性能功能先进外，对其可靠性也提出了较高的要求。因此，对MEMS产品进行可靠性预计就显得尤为重要。当前，国外针对MEMS产品的可靠性评估方法仍以可靠性试验为主，如：美国sandia试验室利用SHiMMer测试平台，驱动870个MEMS产品失效，并将失效数据拟合成威布尔分布和对数分布函数以累积周期为变量绘制累积失效率曲线，从而确定MEMS产品的使用寿命。MEMS工业组织机构对MEMS产品开展定量加速寿命试验(QALT)获取MEMS产品的可靠性指标。国外如意法公司等，均通过可靠性试验来获取MEMS寿命等可靠性指标，但通过大量试验进行MEMS可靠性评估可能导致相关评估的效率低。
技术实现思路
基于此，有必要针对现有技术中评估效率低的技术问题，提供一种MEMS可靠性评估方法。一种MEMS可靠性评估方法，包括如下步骤：获取MEMS的悬臂梁失效率、芯片失效率以及封装失效率；对MEMS内的元器件进行测量，获取所述MEMS的振动系数、温度系数、温度幅值系数、循环率系数；根据所述悬臂梁失效率、芯片失效率、封装失效率、振动系数、温度系数、温度幅值系数、循环率系数代入设定的评估模型获取MEMS的可靠性。上述MEMS可靠性评估方法，通过获取MEMS的悬臂梁失效率、芯片失效率以及封装失效率；并对MEMS内的元器件进行测量，获取所述MEMS的振动系数、温度系数、温度幅值系数、循环率系数，进一步评估MEMS的可靠性，使MEMS可靠性的评估无需经过通过大量试验，可以有效提高评估的效率。附图说明图1为一个实施例的MEMS可靠性评估方法流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术提供的MEMS可靠性评估方法的具体实施方式进行详细描述。参考图1，图1所示为一个实施例的MEMS可靠性评估方法流程图，包括如下步骤：S10，获取MEMS的悬臂梁失效率、芯片失效率以及封装失效率；上述步骤S10中，MEMS的悬臂梁失效率、芯片失效率以及封装失效率可以通过MEMS相应部分的局部试验测试所获取。S20，对MEMS内的元器件进行测量，获取所述MEMS的振动系数、温度系数、温度幅值系数、循环率系数；在一个实施例中，上述温度系数的测量过程可以包括：根据MEMS的电路封装底座温度，测量第一温度应力系数；根据MEMS封装内的最高温度，测量第二温度应力系数；根据第一温度应力系数、第二温度应力系数确定MEMS的温度系数。本实施例中，在不同温度状态下，所测量的第一温度应力系数πT1、第二温度应力系数πT2，可以如表1所示，测量出不同温度状态下，MEMS的第一温度应力系数πT1、第二温度应力系数πT2后，可以通过对全部的第一温度应力系数πT1、第二温度应力系数πT2求平均值以确定MEMS的温度系数，表1中，T表示温度，单位为摄氏度(℃)。表1第一温度应力系数πT1、第二温度应力系数πT2测量表T/℃πT1πT2T/℃πT1πT2350.810.311107.113.41400.970.371157.973.87451.150.451208.914.39501.360.541259.944.95551.600.65130－5.57601.870.77135－6.26652.170.91140－7.00702.521.07145－7.81752.901.26150－8.70803.331.47155－9.66853.821.71160－10.70904.351.98165－11.83954.942.28170－13.041005.602.61175－14.351056.322.99－－－在一个实施例中，上述循环率系数的测量过程可以包括：获取MEMS内部设定时间的温度循环次数，根据所述温度循环次数确定循环率系数。上述MEMS内部设定时间的温度循环次数可以从MEMS的说明书中读取，一般情况下，上述设定时间可以设置为一年。S30，根据所述悬臂梁失效率、芯片失效率、封装失效率、振动系数、温度系数、温度幅值系数、循环率系数代入设定的评估模型获取MEMS的可靠性。在一个实施例中，上述设定的评估模型可以为：λP＝λxblπv+λchipπT+λpackageπΔTπN，其中，λP表示MEMS的可靠性预计失效率，λxbl表示悬臂梁失效率，πv表示振动系数；λchip表示芯片基本失效率，πT表示温度系数，λpackage表示封装失效率，πΔT表示温变幅值系数，πN表示循环率系数。本实施例提供的MEMS可靠性评估方法，通过获取MEMS的悬臂梁失效率、芯片失效率以及封装失效率；并对MEMS内的元器件进行测量，获取所述MEMS的振动系数、温度系数、温度幅值系数、循环率系数，进一步评估MEMS的可靠性，使MEMS可靠性的评估无需经过通过大量试验，可以有效提高评估的效率。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。以上所述实施例仅表达了本专利技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对专利技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本专利技术的保护范围。因此，本专利技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种MEMS可靠性评估方法，其特征在于，包括如下步骤：获取MEMS的悬臂梁失效率、芯片失效率以及封装失效率；对MEMS内的元器件进行测量，获取所述MEMS的振动系数、温度系数、温度幅值系数、循环率系数；根据所述悬臂梁失效率、芯片失效率、封装失效率、振动系数、温度系数、温度幅值系数、循环率系数代入设定的评估模型获取MEMS的可靠性；所述设定的评估模型为：λP＝λxblπv+λchipπT+λpackageπΔTπN，其中，λP表示MEMS的可靠性预计失效率，λxbl表示悬臂梁失效率，πv表示振动系数；λchip表示芯片基本失效率，πT表示温度系数，λpackage表示封装失效率，πΔT表示温变幅值系数，πN表示循环率系数。

【技术特征摘要】
1.一种MEMS可靠性评估方法，其特征在于，包括如下步骤：获取MEMS的悬臂梁失效率、芯片失效率以及封装失效率；对MEMS内的元器件进行测量，获取所述MEMS的振动系数、温度系数、温度幅值系数、循环率系数；根据所述悬臂梁失效率、芯片失效率、封装失效率、振动系数、温度系数、温度幅值系数、循环率系数代入设定的评估模型获取MEMS的可靠性；所述设定的评估模型为：λP＝λxblπv+λchipπT+λpackageπΔTπN，其中，λP表示MEMS的可靠性预计失效率，λxbl表示悬臂梁失效率，πv表示振动系数；λchip表示芯片基本失效率，πT表示温度系数，λpackag...

【专利技术属性】
技术研发人员：任艳，
申请(专利权)人：工业和信息化部电子第五研究所，
类型：发明
国别省市：广东,44