GB/T 42709.6-2026 半导体器件 微电子机械器件 第6部分：薄膜材料轴向疲劳试验方法

ICS31.200

CCSL55

中华人民共和国国家标准

/—/:

GBT42709.62026IEC62047-62009

半导体器件微电子机械器件

:

第部分薄膜材料轴向疲劳试验方法

6

——

SemiconductordevicesMicro-electromechanicaldevices

:

Part6Axialfatiuetestinmethodsofthinfilmmaterials

gg

(:,)

IEC62047-62009IDT

2026-07-30发布2027-02-01实施

国家市场监督管理总局

发布

国家标准化管理委员会

/—/:

GBT42709.62026IEC62047-62009

目次

前言…………………………Ⅲ

引言…………………………Ⅳ

1范围………………………1

2规范性引用文件…………………………1

3术语和定义………………1

4试样………………………2

4.1试样的设计…………………………2

4.2试样的制备…………………………3

4.3试样的厚度…………………………3

4.4试验前的存储………………………3

5试验程序和试验机………………………3

5.1通则…………………3

()……………

5.2夹持方法试样的安装3

5.3静载试验……………3

5.4加载方法……………4

5.5试验速度……………4

5.6环境控制……………4

()………………………

6耐久性试验终止4

7试验报告…………………4

()………………………

附录资料性本文件技术背景

A6

A.1薄膜材料轴向疲劳试验的意义……………………6

A.2在日本进行的循环试验概述………………………6

()……………………

附录资料性试样

B7

()………………

附录资料性位移测量

C8

()………………

附录资料性试验环境

D9

()………………

附录资料性试样数量

E10

参考文献……………………11

Ⅰ

/—/:

GBT42709.62026IEC62047-62009

前言

/—《:》

本文件按照标准化工作导则第部分标准化文件的结构和起草规则的规定

GBT1.120201

起草。

/《》。/

本文件是半导体器件微电子机械器件的第部分已经发布了以

GBT427096GBT42709

下部分:

———:;

第部分薄膜材料拉伸试验方法

2

———:;

第部分拉伸试验用薄膜标准试验片

3

———:;

第部分射频开关

5MEMS

———:;

第部分薄膜材料轴向疲劳试验方法

6

———:;

第部分用于射频控制和选择的体声波滤波器和双工器

7MEMS

———:;

第部分带状薄膜拉伸特性测量的弯曲试验方法

8

———:;

第部分采用结构谐振法的薄膜材料弯曲疲劳试验方法

12MEMS

———:;

第部分电子罗盘

19

———第部分:薄膜材料泊松比测试方法;

21MEMS

———:;

第部分柔性衬底导电薄膜机电拉伸测试方法

22

———:;

第部分室温下悬空导电薄膜的机电松弛试验方法

29

———:;

第部分柔性器件弯曲形变下的电特性测试方法

35MEMS

———第部分:压电薄膜的环境及介电耐压试验方法;

36MEMS

———第部分:互连中金属粉末膏体粘附强度测试方法;

38MEMS

———第部分:惯性冲击开关阈值测试方法。

40MEMS

:《:

本文件等同采用半导体器件微电子机械器件第部分薄膜材料轴向疲劳

IEC62047-620096

试验方法》。

本文件做了下列最小限度的编辑性改动:

———、、“:”,

删除3.13.23.3中注改编自ASTME1823-05a同时参考文献中删除相应参考文献内

,;

容并调整其他文献序号

———将、、、中力的缩写改为;

3.13.23.33.4PF

———,;

附录中引用标准改为现行标准并更改参考文献中对应的标准名称

BISO6892ISO6892-1

———“,,

删除附录中第二段对于金属薄膜材料疲劳通常由单一机制控制试样数量可根据

E

。,,

ISO12107确定对于硅薄膜材料人们认为涉及多种疲劳机制且可能的疲劳机制尚未确

,。”。

定因此ISO12107中的分析方法不能直接用于确定硅薄膜材料的试样数量

。。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别专利的责任

本文件由中华人民共和国工业和信息化部提出。

本文件由全国集成电路标准化技术委员会(/)和全国微机电技术标准化技术委员会

SACTC599

(/)共同归口。

SACTC336

:、、、

本文件起草单位浙江大立科技股份有限公司中国科学院微电子研究所杭州大立微电子有限公司

、、、

中国电子技术标准化研究院国科大杭州高等研究院工业和信息化部电子第五研究所中国科学院上海

、、、。

微系统与信息技术研究所复旦大学义乌研究院中国计量大学深圳市金岷江智能装备股份有限公司

:、、、、、、、、、、

本文件主要起草人钱剑焦斌斌姜利军刘若冰刘世界陈勇国刘海涛朱晓荣潘峰池积光

、、、、、、、、、、。

刘翔马志刚钱良山肖克来提李春来唐国良罗雯雯康永印陈亮李方浩张亮

Ⅲ

/—/:

GBT42709.62026IEC62047-62009

引言

/《》。

半导体器件微电子机械器件拟由以下部分构成

GBT42709

———:。。

第部分薄膜材料拉伸试验方法目的在于规定薄膜材料的拉伸试验方法

2MEMS

———:。

第部分拉伸试验用薄膜标准试验片目的在于规定薄膜材料拉伸试验用试验片的

3MEMS

相关要求。

———:。、、

第部分射频开关目的在于规定射频开关的术语和定义特性要求测试

5MEMSMEMS

方法等。

———:。

第部分薄膜材料轴向疲劳试验方法目的在于规定薄膜材料的轴向疲劳试验

6MEMS

方法。

———:。

第部分用于射频控制和选择的体声波滤波器和双工器目的在于规定体

7MEMSMEMS

、、、。

声波谐振器滤波器和双工器的术语和定义特性要求测试方法等

———:。

第部分带状薄膜拉伸特性测量的弯曲试验方法目的在于规定用于测量带状薄膜拉伸特

8

性的弯曲试验方法。

———:。。

第部分晶圆间键合强度测量目的在于规定晶圆的键合强度试验方法

9MEMS

———:。

第部分悬空微电子机械系统材料的线性热膨胀系数测试方法目的在于规定悬空

11

MEMS材料的线性热膨胀系数测试方法。

———:。

第部分采用结构谐振法的薄膜材料弯曲疲劳试验方法目的在于规定薄

12MEMSMEMS

膜材料弯曲疲劳试验方法。

———:。

第部分结构粘结强度的弯曲和剪切试验方法目的在于规定结构的粘附

13MEMSMEMS

强度试验方法。

———:。

第部分膜残余应力的晶圆曲率和悬臂梁挠度试验方法目的在于规定薄

16MEMSMEMS

膜残余应力的晶圆曲率和悬臂梁挠度两种试验方法。

———:。、、。

第部分电子罗盘目的在于规定电子罗盘的术语和定义特性要求测试方法等

19

———:。

第部分薄膜材料泊松比测试方法目的在于规定薄膜材料的泊松比测试

21MEMSMEMS

方法。

———:。

第部分柔性衬底导电薄膜机电拉伸测试方法目的在于规定导电薄膜材料的机

22MEMS

电性能拉伸试验方法。

———:。

第部分微沟槽和针结构的描述和试验方法目的在于规定微沟槽和针结构的描

26MEMS

述和试验方法。

———:()。

第部分玻璃浆料键合强度的微型形试验测量方法目的在于规定玻璃熔结结

27VMCT

构的粘结强度的MCT试验方法。

———:。

第部分室温下悬空导电薄膜的机电松弛试验方法目的在于规定器件的悬空导

29MEMS

电薄膜在室温下的机电松弛试验方法。

———:。

第部分谐振器非线性振动测试方法目的在于规定谐振器的非线性振动

32MEMSMEMS

性能测试方法。

———:。

第部分柔性器件弯曲形变下的电特性测试方法目的在于规定柔性机电器件的

35MEMS

弯曲变形状态电特性测试方法。

———:。

第部分压电薄膜的环境及介电耐压试验方法目的在于规定压电薄膜的

36MEMSMEMS

环境及介电耐受性能试验方法。

Ⅳ

/—/:

GBT42709.62026IEC62047-62009

———:。

第部分互连中金属粉末膏体粘附强度测试方法目的在于规定互连中金

38MEMSMEMS

属粉末膏体粘附强度的试验方法。

———:。

第部分惯性冲击开关阈值测试方法目的在于规定惯性冲击开关的阈值

40MEMSMEMS

测试方法。

———:。

第部分谐振电场敏感器件动态特性测试方法目的在于规定用于评估和确定

44MEMS

、。

MEMS谐振电场敏感器件动态性能的术语定义和试验方法

Ⅴ

/—/:

GBT42709.62026IEC62047-62009

半导体器件微电子机械器件

:

第部分薄膜材料轴向疲劳试验方法

6

1范围

、,

本文件描述了长度宽度尺寸均小于1mm且厚度尺寸在0.1m~10m之间的薄膜材料在恒定

μμ

。()

力范围或者恒定位移范围内的轴向拉伸疲劳试验方法薄膜是微机电系统MEMS和微机械的主要

结构材料。

、,,

用于MEMS微机械等的主要结构材料具有特殊特征例如微米级的典型尺寸采用沉积工艺制造

,()。,

材料通过非机械方式包括光刻加工试样本文件描述了微型光滑试样的轴向力疲劳试验方法该方

。、,。

法能保证与特殊特征相对应的精度试验在室温空气中进行载荷沿试样的纵轴加载

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。

/—:

半导体器件微电子机械器件第部分薄膜材料的拉伸试验方法

GBT42709.220262

(:,)

IEC62047-22006IDT

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

最大力maximumforce

F

max

循环中所加载的力的最大代数值。

3.2

最小力minimumforce

Fmin

循环中所加载的力的最小代数值。

3.3

平均力meanforce

F

mean

恒幅载荷或单个循环中最大力和最小力的代数均值。

3.4

力的范围forcerane

g

ΔF

恒幅载荷中最大力和最小力的代数差。

1