MEMS

微機電系統壓力傳感器

微機電系統（Micro Electro-Mechanical Systems，簡稱MEMS）壓力傳感器在汽車工業中有著極為廣泛的應用。它們小巧高效，能夠測量各種類型的流體或氣體的壓力，并將這些物理量轉換為電信號輸出，從而實現對汽車系統的精確控制和監測。這些傳感器廣泛應用于輪胎壓力監測系統（TPMS）、發動機管理系統、廢氣再循環（EGR）系統、剎車系統、燃油系統、空調系統和懸掛系統等關鍵領域。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節。

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

溫度等級與機械等級

在AEC Q100的基礎上，定義了MEMS壓力傳感器設備的附加溫度等級，見下圖：

所有AEC-Q100中定義的汽車等級都適用；僅當環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用場景，AEC Q103-002定義了MEMS壓力傳感器設備的機械等級，見下圖：

應力測試

AEC Q103-002基于MEMS壓力傳感器設備的環境和功能載荷的相互作用還定義了應力測試，如下圖：

鑒定測試確定的基礎

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a環境載荷包括壓力、溫度和濕度

b功能載荷包括機械和化學

c載荷集及其狀態（例如，恒定、循環/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、濕度和化學載荷之間的相互作用定義了壓力測試前的預處理和化學測試。

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。

化學載荷狀態定義了如腐蝕性氣氛、化學耐受性、鹽水浸泡等化學測試：

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

測試組別

標準根據上述的應力測試要求，對所有可靠性測試項劃分了組別

TEST GROUP PS ——

MEMS壓力傳感器特定應力測試

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

TEST GROUP A —— 加速環境應力測試

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）之前作為預處理的恒加速度（CA，測試#G3）僅適用于TPMS（輪胎壓力監測系統）設備。

測試認證流程

標準規定了整個AEC Q103-002測試認證流程：

MEMS壓力傳感器設備鑒定測試流程

AEC Q103-002作為MEMS壓力傳感器的測試認證參考標準，在提高MEMS壓力傳感器產品的質量、可靠性、安全性，增強消費者信心等方法發揮著重要作用。