AEC-Q103-002确保MEMS压力传感器的可靠性

MEMS

微机电系统压力传感器

微机电系统（Micro Electro-Mechanical Systems，简称MEMS）压力传感器在汽车工业中有着极为广泛的应用。它们小巧高效，能够测量各种类型的流体或气体的压力，并将这些物理量转换为电信号输出，从而实现对汽车系统的精确控制和监测。这些传感器广泛应用于轮胎压力监测系统（TPMS）、发动机管理系统、废气再循环（EGR）系统、刹车系统、燃油系统、空调系统和悬挂系统等关键领域。然而，如何确保MEMS压力传感器的可靠性，成为保障行车安全的重要环节。

针对此问题，AEC汽车电子协会特别制定了MEMS压力传感器的可靠性测试认证标准AEC Q103-002——基于失效机理的车用MEMS压力传感器应力测试认证标准，旨在通过指定的应力测试，确保MEMS压力传感器设备在应用中达到一定的质量/可靠性水平。

温度等级与机械等级

在AEC Q100的基础上，定义了MEMS压力传感器设备的附加温度等级，见下图：

所有AEC-Q100中定义的汽车等级都适用；仅当环境工作温度范围超过AEC-Q100零级要求时才需要上述等级。

同时，针对MEMS压力传感器的实际应用场景，AEC Q103-002定义了MEMS压力传感器设备的机械等级，见下图：

应力测试

AEC Q103-002基于MEMS压力传感器设备的环境和功能载荷的相互作用还定义了应力测试，如下图：

鉴定测试确定的基础

（点击打开大图查看）

a环境载荷包括压力、温度和湿度

b功能载荷包括机械和化学

c载荷集及其状态（例如，恒定、循环/脉冲、快速变化、冲击）的多样化相互作用定义了独特的鉴定测试及其顺序

压力载荷状态定义了压力寿命测试、压力脉冲测试和校验/爆破测试：

压力、温度、湿度和化学载荷之间的相互作用定义了压力测试前的预处理和化学测试。

压力、温度和湿度之间的相互作用使得HAST（高温高湿存储试验）和UHST（超高温高湿存储试验）比THB（温度湿度偏置试验）和AC（自动气候控制）更受青睐。

化学载荷状态定义了如腐蚀性气氛、化学耐受性、盐水浸泡等化学测试：

温度、湿度、化学和机械载荷之间的相互作用定义了化学测试后和机械测试后的内部目视检查和引线键合拉力测试。

测试组别

标准根据上述的应力测试要求，对所有可靠性测试项划分了组别

TEST GROUP PS ——

MEMS压力传感器特定应力测试

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

TEST GROUP A —— 加速环境应力测试

HAST or THB、UHST or AC or TH

TEST GROUP C——封装集成完整性测试

WBS、WBP

TEST GROUP G——空腔封装完整性测试

MS、VFV、CA

需要注意的是，并非所有AEC-Q100测试都适用于所有MEMS压力传感器设备。例如，在机械冲击（MS，测试#G1）和可变频率振动（VFV，测试#G2）之前作为预处理的恒加速度（CA，测试#G3）仅适用于TPMS（轮胎压力监测系统）设备。

测试认证流程

标准规定了整个AEC Q103-002测试认证流程：

MEMS压力传感器设备鉴定测试流程

AEC Q103-002作为MEMS压力传感器的测试认证参考标准，在提高MEMS压力传感器产品的质量、可靠性、安全性，增强消费者信心等方法发挥着重要作用。