DIN EN 62047-4-2011 Semiconductor devices - Micro-electromechanical devices - Part 4 Generic specification for MEMS (IEC 62047-4 2008) German version EN 62047-4 2010《半导体器件 微电机器件 第4.pdf

1、Mrz 2011DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDEPreisgruppe 15DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 31.0

2、80.01; 31.220.01!$lop“1737677www.din.deDDIN EN 62047-4Halbleiterbauelemente Bauteile der Mikrosystemtechnik Teil 4: Fachgrundspezifikation fr Mikrosystemtechnik(IEC 62047-4:2008);Deutsche Fassung EN 62047-4:2010Semiconductor devices Micro-electromechanical devices Part4:GenericspecificationforMEMS(I

3、EC 62047-4:2008);German version EN 62047-4:2010Dispositifs semiconducteurs Dispositifs microlectromcaniques Partie 4: Spcification gnrique pour les MEMS(CEI 62047-4:2008);Version allemande EN 62047-4:2010Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 22 Seite

4、nDIN EN 62047-4:2011-03 2 Anwendungsbeginn Anwendungsbeginn fr die von CENELEC am 2010-10-01 angenommene Europische Norm als DIN-Norm ist 2011-03-01. Nationales Vorwort Vorausgegangener Norm-Entwurf: E DIN IEC 62047-4:2006-09. Fr diese Norm ist das nationale Arbeitsgremium K 631 Halbleiterbauelement

5、e“ der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE (www.dke.de) zustndig. Die enthaltene IEC-Publikation wurde vom TC 47 Semiconductor devices“ erarbeitet. Das IEC-Komitee hat entschieden, dass der Inhalt dieser Publikation bis zu dem Datum (stability date) u

6、nverndert bleiben soll, das auf der IEC-Website unter http:/webstore.iec.ch“ zu dieser Publikation angegeben ist. Zu diesem Zeitpunkt wird entsprechend der Entscheidung des Komitees die Publikation besttigt, zurckgezogen, durch eine Folgeausgabe ersetzt oder gendert. Fr den Fall einer undatierten Ve

7、rweisung im normativen Text (Verweisung auf eine Norm ohne Angabe des Ausgabedatums und ohne Hinweis auf eine Abschnittsnummer, eine Tabelle, ein Bild usw.) bezieht sich die Verweisung auf die jeweils neueste gltige Ausgabe der in Bezug genommenen Norm. Fr den Fall einer datierten Verweisung im norm

8、ativen Text bezieht sich die Verweisung immer auf die in Bezug genommene Ausgabe der Norm. Der Zusammenhang der zitierten Normen mit den entsprechenden Deutschen Normen ergibt sich, soweit ein Zusammenhang besteht, grundstzlich ber die Nummer der entsprechenden IEC-Publikation. Beispiel: IEC 60068 i

9、st als EN 60068 als Europische Norm durch CENELEC bernommen und als DIN EN 60068 ins Deutsche Normenwerk aufgenommen. EUROPISCHE NORM EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE EN 62047-4 Oktober 2010 ICS 31.080.99 Deutsche Fassung Halbleiterbauelemente Bauteile der Mikrosystemtechnik Teil 4: Fachgrundspezif

10、ikation fr Mikrosystemtechnik (IEC 62047-4:2008) Semiconductor devices Micro-electromechanical devices Part 4: Generic specification for MEMS (IEC 62047-4:2008) Dispositifs semiconducteurs Dispositifs microlectromcaniques Partie 4: Spcification gnrique pour les MEMS (CEI 62047-4:2008) Diese Europisc

11、he Norm wurde von CENELEC am 2010-10-01 angenommen. Die CENELEC-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zu erfllen, in der die Bedingungen festgelegt sind, unter denen dieser Europischen Norm ohne jede nderung der Status einer nationalen Norm zu geben ist. Auf dem letzten Stand bef

12、indliche Listen dieser nationalen Normen mit ihren bibliographischen Angaben sind beim Zentralsekretariat oder bei jedem CENELEC-Mitglied auf Anfrage erhltlich. Diese Europische Norm besteht in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Franzsisch). Eine Fassung in einer anderen Sprache, die von

13、 einem CENELEC-Mitglied in eigener Verantwortung durch bersetzung in seine Landessprache gemacht und dem Zentralsekretariat mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wie die offiziellen Fassungen. CENELEC-Mitglieder sind die nationalen elektrotechnischen Komitees von Belgien, Bulgarien, Dnemark

14、, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Kroatien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien, Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, Ungarn, dem Verein

15、igten Knigreich und Zypern. CENELEC Europisches Komitee fr Elektrotechnische Normung European Committee for Electrotechnical Standardization Comit Europen de Normalisation Electrotechnique Zentralsekretariat: Avenue Marnix 17, B-1000 Brssel 2010 CENELEC Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher

16、Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den Mitgliedern von CENELEC vorbehalten. Ref. Nr. EN 62047-4:2010 DDIN EN 62047-4:2011-03 EN 62047-4:2010 Vorwort Der Text des Schriftstcks 47/1975/FDIS, zuknftige 1. Ausgabe von IEC 62047-4, ausgearbeitet von dem IEC TC 47 Semiconductor devices“, wurde d

17、er IEC-CENELEC Parallelen Abstimmung unterworfen und von CENELEC am 2010-10-01 als EN 62047-4 angenommen. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Elemente dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. CEN und CENELEC sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentre

18、chte zu identifizieren. Nachstehende Daten wurden festgelegt: sptestes Datum, zu dem die EN auf nationaler Ebene durch Verffentlichung einer identischen nationalen Norm oder durch Anerkennung bernommen werden muss (dop): 2011-07-01 sptestes Datum, zu dem nationale Normen, die der EN entgegenstehen,

19、zurckgezogen werden mssen (dow): 2013-10-01 Der Anhang ZA wurde von CENELEC hinzugefgt. Anerkennungsnotiz Der Text der Internationalen Norm IEC 62047-4:2008 wurde von CENELEC ohne irgendeine Abnderung als Europische Norm angenommen. In der offiziellen Fassung sind unter Literaturhinweise“ zu den auf

20、gelisteten Normen die nachstehenden Anmerkungen einzutragen: IEC 60721-3-0 ANMERKUNG Harmonisiert als EN 60721-3-0. IEC 60721-3-1 ANMERKUNG Harmonisiert als EN 60721-3-1. 2 DIN EN 62047-4:2011-03 EN 62047-4:2010 Inhalt SeiteVorwort .2 1 Anwendungsbereich.4 2 Normative Verweisungen .4 3 Begriffe, Ein

21、heiten und Formelzeichen 4 4 Klimatische Bezugsbedingungen .6 5 Kennzeichnung.6 5.1 Bauteilekennzeichnung 6 5.2 Bauteile-Rckverfolgbarkeit (Traceability) .6 5.3 Verpackung 6 6 Verfahren zur Qualittsbewertung .6 6.1 Allgemeines6 6.2 Verfahren zur Bauartanerkennung.7 7 Prf- und Messverfahren12 7.1 Bez

22、ugsbedingungen und allgemeine Vorsichtsmanahmen.12 7.2 Physikalische Untersuchung 12 7.3 Klimatische und mechanische Prfverfahren.12 7.4 Alternative Prfverfahren .13 Anhang A (normativ) Stichprobenverfahren14 A.1 Allgemeines14 A.1.1 Zusammenstellung der Stichproben 14 A.1.2 Fehlerhafte Bauteile .14

23、A.2 Einfach-Stichprobenprfung.14 A.2.1 Stichprobenumfang 14 A.2.2 Annahmeverfahren.14 A.3 Mehrfache Annahmekriterien .14 A.4 100-%-Prfung .14 Anhang B (informativ) Klassifikationen fr Technologien und Bauteile der Mikrosystemtechnik .15 B.1 Fertigungstechnologien15 B.2 Aufbau- und Verbindungstechnik

24、 .15 B.3 Anwendungen 15 B.4 Prf- und Messtechnik17 Literaturhinweise 19 Anhang ZA (normativ) Normative Verweisungen auf internationale Publikationen mit ihren entsprechenden europischen Publikationen 20 Tabellen Tabelle 1 Kategorien und Begriffe der Mikrosystemtechnik5 Tabelle 2 Unterteilung der Prf

25、gruppen B und C in Prfuntergruppen .9 3 DIN EN 62047-4:2011-03 EN 62047-4:2010 1 Anwendungsbereich In diesem Teil der IEC 62047 sind Fachgrundspezifikationen (Generic Specifications) fr Bauteile der Mikro-systemtechnik (MST), welche auf Basis von Halbleitern hergestellt werden (MEMS), als Grundlage

26、fr Spezifikationen beschrieben, welche in anderen Teilen dieser Serie fr unterschiedliche MST-Anwendungs-bereiche angegeben sind, wie zum Beispiel Sensoren und RF-MEMS, aber nicht fr Opto-MEMS, Bio-MEMS, Mikro-TAS und Power-MEMS. Diese Norm enthlt Festlegungen sowohl zu allgemeinen Verfahren fr die

27、Qualittsbewertung, um sie innerhalb des IECQ-CECC-Systems zu verwenden, als auch allgemeine Prinzipien zur Beschreibung und Messung bzw. Prfung von elektrischen, optischen, mechanischen und umgebungsspezifischen Kenngren. Dieser Teil der IEC 62047 dient als Hilfe fr das Erstellen von Normen zur Besc

28、hreibung von Bauteilen und Systemen, welche mittels mikrostrukturtechnischer Verfahren hergestellt werden, und umfasst ohne ausschlieliche Beschrnkung: Werkstoffcharakterisierungen und Handling, Montage und Prfungen sowie Angaben zu Prozessregelung und Messverfahren. Bauteile der Mikrosystemtechnik,

29、 die in dieser Norm beschrieben sind, werden grundstzlich auf der Basis von Halbleiter-Werkstoffen hergestellt. Trotzdem sind die Festlegungen dieser Norm auch auf Mikrobauteile anwendbar, bei denen keine Halbleiter-Werkstoffe verwendet werden, wie beispielsweise Polymere, Glser, Metalle und Keramik

30、en. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokumentes erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokumentes (einschlielich aller nderun

31、gen). IEC 60027 (alle Teile), Letter symbols to be used in electrical technology IEC 60068-2 (alle Teile), Environmental testing Part 2: Tests IEC 60617, Graphical symbols for diagrams IEC 60747-1:2006, Semiconductor devices Part 1: General IEC 60749 (alle Teile), Semiconductor devices Mechanical an

32、d climatic test methods IEC 61193-2, Quality assessment systems Part 2: Selection and use of sampling plans for inspection of electronic components and packages IEC 62047-1, Semiconductor devices Micro-electromechanical devices Part 1: Terms and definitions IEC QC 001002-3:2005, IEC Quality Assessme

33、nt System for Electronic Components (IECQ) Rules of Procedure Part 3: Approval procedures ISO 1000, SI units and recommendations for the use of their multiples and certain other units ISO 2859-1, Sampling procedures for inspection by attributes Part 1: Sampling schemes indexed by acceptance quality

34、level limit (AQL) for lot-by-lot inspection 3 Begriffe, Einheiten und Formelzeichen Fr die Anwendung dieses Dokuments sind, wenn immer mglich, die Begriffe entsprechend IEC 62047-1 und die Einheiten, Grafik- und Literalsymbole entsprechend IEC 60027, IEC 60617 sowie ISO 1000 zu verwenden. Alle ander

35、en Einheiten, Formelzeichen und Begriffe, charakteristisch fr eines der Bauteile im Anwendungs-bereich dieser Fachgrundspezifikation, mssen entweder entsprechend einer der betreffenden IEC- oder ISO-Normen (siehe Abschnitt 2) gewhlt oder in bereinstimmung mit den Prinzipien dieser Normen abgeleitet

36、werden. 4 DIN EN 62047-4:2011-03 EN 62047-4:2010 In Tabelle 1 sind die Kategorien und Begriffe zum Fachgebiet der Mikrosystemtechnik aufgefhrt. Tabelle 1 Kategorien und Begriffe der Mikrosystemtechnik Kategorien Unterkategorien Begriffe Allgemeines MEMS, MST, Mikrobauteil, Mikrosystemtechnik Wissens

37、chaft und Technik Mikro-Wissenschaft und -Ingenieurtechnik, Skalierungseffekt, Mesotribologie, Mikrotribologie, Biomimetik, Ziliarbewegung, Selbstorganisation Werkstoffwissenschaft Formgedchtnis-Polymer, Modifikation Aktor Aktor, Mikroaktor, elektrostatischer Aktor, lichtgetriebener Aktor, piezoelek

38、trischer Aktor, Formgedchtnislegierungs-Aktor, Sol/Gel-Aktor, Kamm-Antrieb, Wobble-Motor Sensor Mikrosensor, Biosensor, integrierte Mikrosonde, ionensensitiver Feldeffekt-Transistor (ISFET), Akzelerometer, Mikrogyroskop Funktionalelemente andere Membranstruktur, Mikrocantilever, Mikrokanal, Mikrospi

39、egel, Mikro-Scannerspiegel, Mikroschalter, optischer Schalter, Mikrogreifer, Mikropumpe, Mikroventil, integrierter Flussmengen-Regler, Mikro-Brennstoffzelle, fotoelektrischer Wandler allgemeines Mikrostrukturierungstechnik Siliziumprozesse Siliziumprozess, Dickschichttechnologie, Dnnschichttechnolog

40、ie, Volumen-Mikromechanik, Oberflchen-Mikromechanik, Fotolithografie, Elektronenstrahl-Lithografie, Fotomaske, Fotoresist, Silizium-auf-Isolator (SOI) LIGA-Prozess LIGA-Prozess, UV-LIGA, Rntgenstrahl-Lithografie Strahlenprozesse Strahlenbearbeitung, Sputtern, fokussierte Ionenstrahl-Bearbeitung tzpr

41、ozesse tzprozess, Nasstzen, Trockentzen, isotropes tzen, anisotropes tzen, tzstoppschicht, Lost-Wafer-Prozess, Opferschicht-tzen, reaktives Ionen-tzen (RIE), DRIE, ICP Schichtabscheidprozesse Dampfabscheidung, physikalischer Dampfabscheideprozess (PVD), Elektroforming andere Materialabtragprozesse f

42、unkenerosive Mikrobearbeitung (plastische) Umformprozesse Heiprgeverfahren Mikrostruktur-Bearbeitung andere Mikro-Abformung, STM-Bearbeitung Bonden Bonden, Kleben, anodisches Bonden, Diffusions-Bonden, Silizium-Direktbonden Verbinden und Montagetechnik andere Mikromanipulator, kontaktloses Handling,

43、 Aufbau- und Verbindungstechnik, Wafer-Level-Packaging Mikroskope Raster-Sonden-Mikroskop, Rasterkraft-Mikroskop, Raster-Tunnel-Mikroskop, Nahfeld-Mikroskop Analyse und Bewertung andere Aspektverhltnis, Kraft-Masse-Verhltnis allgemeines Bio-MEMS, HF-MEMS, MOEMS, Lab-on-a-Chip, Mikro-TAS, Mikroreakto

44、r biomedizinische Verwendung Mikroskopchirurgie (Mikrochirurgie), aktiver Katheter, Fiberendoskop, Smart-Pill, Bio-Chip, DNA-Chip, Protein-Chip, Zellenmanipulation, Zellfusion, Polymerase-Kettenreaktion (PCR) Technische Anwendungen industrielle Verwendung Mikrofertigungseinrichtung 5 DIN EN 62047-4:

45、2011-03 EN 62047-4:2010 4 Klimatische Bezugsbedingungen Die klimatischen Bezugsbedingungen fr das Messen von Kenngren, beim Durchfhren von Prfungen und fr die Betriebsbedingungen mssen sein: eine Temperatur von 25 C 3 C, eine relative Luftfeuchte von 25 % bis 85 % und ein Luftdruck von 86 kPa bis 10

46、6 kPa. 5 Kennzeichnung 5.1 Bauteilekennzeichnung Die Kennzeichnung auf dem Bauteil muss eine eindeutige Bestimmung des Bauteils sowie seiner Qualittslage erlauben. 5.2 Bauteile-Rckverfolgbarkeit (Traceability) Das Bauteil muss mit einem Code zur Rckverfolgbarkeit (Trace-Code) versehen sein, welcher

47、eine Rckverfolgbarkeit des Bauteils auf ein bestimmtes Fertigungs- oder Prflos erlaubt. 5.3 Verpackung Die Verpackungsbeschriftung muss enthalten: a) den Code der Bauteilbezeichnung (Typbezeichnung); b) den (die) Trace-Code(s) der eingepackten Bauteile; c) die Anzahl der eingepackten Bauteile; d) ge

48、forderte Schutz- und Vorsichtsmanahmen, falls erforderlich. Die Verpackungsbeschriftung muss den Vorschriften der Zollbehrden entsprechen. ANMERKUNG Zustzliche Anforderungen knnen in der relevanten Bauartspezifikation festgelegt werden. 6 Verfahren zur Qualittsbewertung 6.1 Allgemeines Dieser Abschn

49、itt 6 ist anzuwenden, sofern diese Norm und andere damit verbundene Normen fr eine umfassendes Qualittsbewertungsverfahren verwendet werden, wie zum Beispiel das IEC-Qualitts-bewertungsverfahren fr Bauelemente der Elektronik (IECQ). 6.1.1 Voraussetzung fr eine Bauart- und/oder Befhigungsanerkennung Eine Bauart wird als geeignet fr die Bauart- und/oder Befhigungsanerkennu