GB T 28856-2012 硅压阻式压力敏感芯片.pdf
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1、道ICS 17. 100 N 05 和国国家标准中华人民GB/T 28856-2012 、L_ 硅压阻式压力敏感芯片Silicon piezoresistive pressure-sensitive cbip 2013-02-15实施2012-11-05发布发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会.a106S3, . 9-07叫民二伊、笃脆:、/飞量数码防伪/ 中华人民共和国国家标准硅压阻式压力敏感芯片GB/T 28856-2012 * 中国标准出版社出版发行北京市朝阳区和平里西街甲2号(100013)北京市西城区三里洞北街16号(100045)网址总编室,(010)
2、64275323发行中心,(010)51780235读者服务部,(010)68523946中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销陪开本880X 1230 1/16 印张1.25 字数31千字2013年3月第一版2013年3月第一次印刷* 书号,155066. 1-46294定价21.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68510107GB/T 28856-2012 目次前言.皿1 范围-2 规范性引用文件3 术语与定义4 分类-4. 1 电隔离类型4. 2 敏感芯片参考感压腔类型25 基本参数5. 1 测量范围-5.2 工作介质25. 3 工作温度范
3、围-5.4 激励电源26 要求26.1 ,总贝。26.2 基本性能要求27 试验方法7.1 环境条件-7.2 电气连接及外观-7.3 敏感电阻.7.4 漏电流.7.5 击穿电压7.6 隔离电压.7.7 零点失调电压-7.8 常压失调电压7.9 静态性能7.10 稳定性88 检验规则.8 8. 1 检验分类.8 8.2 出厂检验.8 8.3 型式检验9 标志、包装、运输及贮存.10 9. 1 标志.10 9.2 包装.10 9.3 运输.109.4 贮存.t.四GB/T 28856-2012 附录A(规范性附录)传感器性能指标的计算方法11A. l 实际校准特性11A.2 最小二乘法直线方程A.
4、3 满量程输出(YFS)uA. 4 非线性() M A.5 迟滞仔.MA.6 重复性传. U A.7 准确度(HA. 8 零点漂移(dz) u A.9 热零点漂移归)MA.IO 热满量程输出漂移( M E GB/T 28856-2012 目U吕本标准按照GB/T1. 1-2009给出的规则起草。本标准由中国机械工业联合会提出。本标准由中国机械工业联合会归口。本标准起草单位:沈阳仪表科学研究院、传感器国家工程研究中心、国家仪器仪表元器件质量监督检验中心、昆山双桥传感器测控技术有限公司、大连理工大学、中国电子科技集团公司第四十九研究所、北京鑫诺金传感技术有限公司、北京瑞普恩德斯豪斯仪表有限公司、南
5、京沃天科技有限公司、中国仪器仪表协会传感器分会、中国仪器仪表学会仪表元件分会。本标准主要起草人:唐慧、刘沁、徐秋玲、于振毅、张治国、徐淑霞、殷波、王冰、陈信琦、黄正兴、王文襄、郭宏、宁宁、李延夫、高峰。阳皿. / 飞二三.三二 /产/乞/ GB/T 28856-2012 硅压阻式压力敏感芯片1 范围本标准规定了硅压阻式压力敏感芯片(以下简称敏感芯片)术语和定义、分类、基本参数、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输及贮存。本标准适用于硅压阻式压力敏感芯片。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新
6、版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 191- 2008 包装储运图示标志GB/T 2829 2002 周期检验计数抽样程序及表(适用于对过程稳定性的检验)GB/T 7665-2005 传感器通用术语3 术语与定义3.1 3.2 GB/T 7665-2005界定的以及下列术语和定义适用于本文件。硅压阻式压力敏感芯片silicon piezoresistive pressure-sensitive chip 利用硅材料的压阻效应,将压力变化转换成电阻变化的压力敏感芯片。绝缘介质隔离dielectric isolation 用绝缘层(如氧化物)围绕着单片半导体敏感芯片中的元件,使该芯片中
7、的一个或多个元件之间形成电的隔离。(元件包含弹性膜片3.3 多余物foreign material 用压力为80kPa100 kPa细小气流吹不掉的异物。3.4 钝化层passivation layer 直接在芯片表面上生长或淀积的氧化硅、氮化硅或其他绝缘材料。4 分类4.1 电隔离类型按电隔离类型分为1-一-P-N结隔离;绝缘介质隔离。GB/T 28856-2012 4.2 敏感芯片参考感压腔类型按敏感芯片参考感压腔类型分为:一一-开放式参考感压腔敏感芯片;密闭式参考感压腔敏感芯片。5 基本参数5.1 测量范围 0 , 5.2 11 / 5.3 工作温度范围腐蚀性气体或液体。飞 除另有规定外
8、,推荐工作姐应范国的下限值为:-90.,一-80 .C , 70 .C,一60.C , +55 C , -45 .C , 一40.C , - 30 .C,一20,-19,o。除另有规定外推荐工作温度范围的上限值为:50 .C ,O .c ,40 .C , 85 .C , 100 .C , 125 .C , 150 .C , 飞/175 .C ,200 .0.300.C , 350 .C ,100 .C , 450 .C ,500 c , 550 .C 5.4 激励电源 / 川5.4.1 恒流激励、飞、流的数值不宜大于25.4.2 恒压激励 飞敏感芯片采用恒压激励时,直i、激励电压310VDC,
9、 12VDC, 15VDC, 18VDC, 24VDC,36VDC. 6 要求6. 1 总则敏感芯片应符合本标准和相关产品技术条件(详细规范)的规定,当本标准的要求与产品技术条件(详细规范的要求不一致时,应以产品技术条件(详细规范)为准。6.2 基本性能要求6.2. 1 电气连接敏感芯片的电气连接方式应符合产品技术条件(详细规范)的规定。2 GBjT 28856-2012 6.2.2 外观6.2.2.1 敏感芯片正面敏感芯片正面应符合下列要求:a) 缺损、裂纹及划伤缺陷不应触及距离有效图形和敏感膜片25m范围内区域;b) 敏感芯片缺损、裂纹或划伤裂纹不应延伸到金属化区或与之接触;c) 距离敏感
10、电阻25m范围内钝化层不应有坑或针孔;d) 金属化层损伤而暴露出下层钝化层,使保留的未被破坏的金属宽度应大于标称金属条宽度的50%; e) 在敏感芯片表面上附着的多余物的尺寸在任何一个方向上均应不大于25m。6.2.2.2 敏感芯片背面(适用时)敏感芯片背面应符合下列要求:a) 封接面应闭合;b) 静封缺陷应不影响标称封接面的封接;c) 敏感膜片上应元残留物。6.2.3 敏感电阻敏感芯片的敏感电阻标称阻值应符合产品技术条件(详细规范)的规定。其值宜从下列数值中选取:3500.,6000.,1ko., 2 ko., 3 ko., 4 ko., 5 ko., 8 ko., 10 ko., 12.
11、5 ko., 15 ko., 20 ko., 25 ko.。敏感电阻阻值的允差用阻值的百分数表示,宜采用下列数值:士10%,士15%,士20%,士25%。6.2.4 漏电流敏感芯片的敏感电阻与硅基底间在规定的偏置电压下,允许漏电流应符合产品技术条件(详细规范)的规定。偏置电压推荐从下列数值中选取:10VDC, 15VDC, 20VDC, 25VDC, 30VDC, 35VDC,40VDC。6.2.5 击穿电压对于P-N结隔离型敏感芯片,敏感芯片的敏感电阻与硅基底间在允许通过的最大规定电流下,击穿电压应符合产品技术条件(详细规范)及硬击穿的规定。最小击穿电压值宜从下列数值中选取:10VDC, 1
12、5VDC, 20VDC, 25VDC , 30VDC, 40VDC, 50VDC, 80VDC, 100VDC 测试电流推荐从下列数值中选取:2A,5A,10A,20A,50A。6.2.6 隔离电压对于绝缘介质隔离型敏感芯片,敏感芯片的敏感电阻与硅基底间在允许通过的最大规定电流下,隔离电压应符合产品技术条件(详细规范)的规定。最小隔离电压值宜从下列数值中选取:10VDC, 15 VDC, 20VDC, 25 VDC, 30 VDC, 40 VDC , 50 VDC, 80VDC , 100 VDC。测试电流推荐从下列数值中选取:1A,2A,5A,10A。6.2.7 零点失调电压对于开放式参考感
13、压腔敏感芯片,在规定的激励电源激励下,敏感芯片的零点失调电压应符合产品技术条件(详细规范)的规定。其值宜从以下范围中选取:士1mV,士5mV,士10mV,士15mV,士20mV, 3 G/T 28856-2012 士30mV,士50mV。6.2.8 常压失调电压对于密闭式参考感压腔敏感芯片,在规定的激励电源激励下,敏感芯片常压下的失调电压应符合产品技术条件(详细规范)的规定。其值宜从以下范围中选取:士1mV,士5mV,士10mV,:l: 15 mV,士20mV, 士30mV,:l: 50 mV,运100mV,运150mV。6.2.9 静态性能6.2.9.1满量程输出敏感芯片在规定的激励电源激励
14、下,满量程输出应符合产品技术条件(详细规范)的规定。其值宜从下列数值中选取:二三30mV,注40mV,注60mV,注80mV,二三100mV,注120mV,二三150mV,二三200mV, 注300mV,二三400mV,二三500mV。6.2.9.2 非线性敏感芯片的非线性应符合产品技术条件(详细规范)及表1的规定。表1敏感芯片非线性、迟滞、重复性、准确度等级准确度等级非线性迟滞重复性准确度%FS %FS %FS %FS 0.05 王三0.030.02 0.02 士0.050.1 0.065 0.05 主二0.035土o.1 0.25 主主0.15o. 10 主三O.10 土0.250.5 O
15、. 3 三三0.20.2 士O.5 1. 0 0.65 主二0.500.35 士1.02.5 主二1.50 主二1.00 主1.00 士2.56.2.9.3 迟滞敏感芯片的迟滞应符合产品技术条件(详细规范)及表1的规定。6.2.9.4 重复性敏感芯片的重复性应符合产品技术条件(详细规范)及表1的规定。6.2.9.5 准确度敏感芯片的准确度应符合产品技术条件(详细规范)及表1的规定。6.2.9.6 过载敏感芯片的过载应符合产品技术条件(详细规范)的规定。6.2.10 稳定性6.2. 10. 1 零点漂移敏感芯片在规定时间内的零点漂移应符合产品技术条件(详细规范)的规定。4 GB/T 28856-
16、2012 规定时间宜从下列值中选取:4h , 8 h ,12 h, 24 h , 48 h , 72 h , 96 h , 120 ho 漂移量数值宜从下列值中选取:O.05%FS,运O.l%FS,运0.25%FS,0.5%FS。6.2.10.2 热零点漂移敏感芯片的热零点漂移应符合产品技术条件(详细规范)及表2的规定。表2敏感芯片热零点漂移和热满量程输出漂移准确度等级热零点漂移热满盘程输出漂移% FS/C % FS/C 0.05 土0.01士0.01O. 1 士0.03土0.03O. 25 土0.04士0.040.5 士0.05土0.051. 0 土0.08土0.082.5 土O.10 土O
17、.10 注:激励电mt为1mAo 6.2. 10.3 热满量程输出漂移敏感芯片的热满量程输出漂移应符合产品技术条件(详细规范)及表2的规定。7 试验方法7. 1 环境条件7. 1. 1 环境净化条件敏感芯片应在不低于10万级的净化间内检验。7. 1. 2 参比大气条件敏感芯片的参比大气条件为:一一温度:20oC士2oC; 一相对湿度:30%60%;大气压力:86kPa106 kPa。7. 1. 3 一般试验的大气条件当敏感芯片不可能或元必要在参比大气条件下进行试验时,推荐使用下述大气条件:一一温度:15 oC30 oC; 一一相对湿度z65%;一一大气压力:86kPa106 kPa。7.2 电
18、气连接及外观敏感芯片应采用不低于10倍放大倍数的显微镜进行检查,检查应在照明条件下进行。结果应符合G/T 28856-2012 6.2.1、6.2.2的要求。7.3 敏感电阻测量各敏感电阻引出焊盘之间的电阻阻值,结果应符合6.2.3的要求。7.4 漏电流7.4.1 P-N结隔离型敏感芯片按图1所示的电气连接方式连接,在规定的偏置电压U下,测量元光照条件下标准电阻R标两端的电压V,按公式(1)计算出敏感芯片的漏电流,结果应符合6.2.4的要求。图1P-N结隔离芯片漏电流测试电气连接图式中:I漏一一-漏电流,单位为纳安(nA); Tlf= V 搭一V一一标准电阻h上的取样电压,单位为伏(V); R
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