DIN EN 62047-1-2016 Semiconductor devices - Micro-electromechanical devices - Part 1 Terms and definitions (IEC 62047-1 2016) German version EN 62047-1 2016《半导体装置 微型机电装置 第1部分 术语和定义.pdf

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1、Dezember 2016DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDEPreisgruppe 19DIN 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

2、 01.040.31; 31.080.01; 31.220.01!%Z-“2555910www.din.deDDIN EN 62047-1Halbleiterbauelemente Bauelemente der Mikrosystemtechnik Teil 1: Begriffe(IEC 620471:2016);Deutsche Fassung EN 620471:2016Semiconductor devices Microelectromechanical devices Part 1: Terms and definitions(IEC 620471:2016);German ve

3、rsion EN 620471:2016Dispositifs semiconducteurs Dispositifs microlectromcaniques Partie 1: Termes et dfinitions(IEC 620471:2016);Version allemande EN 620471:2016Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN EN 620471:200610Siehe Anwendungsbeginnwww.beuth.deGesamtumfang 3

4、7 SeitenDIN EN 62047-1:2016-12 2 Anwendungsbeginn Anwendungsbeginn fr die von CENELEC am 2016-02-10 angenommene Europische Norm als DIN-Norm ist 2016-12-01. Fr DIN EN 62047-1:2006-10 besteht eine bergangsfrist bis 2019-02-10. Nationales Vorwort Vorausgegangener Norm-Entwurf: E DIN EN 62047-1:2014-05

5、. Fr dieses Dokument ist das nationale Arbeitsgremium K 631 Halbleiterbauelemente“ der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE (www.dke.de) zustndig. Die enthaltene IEC-Publikation wurde vom SC 47F Micro-electromechanical systems“ erarbeitet. Das IEC-Komi

6、tee hat entschieden, dass der Inhalt dieser Publikation bis zu dem Datum (stability date) unverndert 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, z

7、urckgezogen, durch eine Folgeausgabe ersetzt oder gendert. Fr den Fall einer undatierten Verweisung im normativen Text (Verweisung auf ein Dokument ohne Angabe des Ausgabedatums und ohne Hinweis auf eine Abschnittsnummer, eine Tabelle, ein Bild usw.) bezieht sich die Verweisung auf die jeweils aktue

8、llste Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments. Fr den Fall einer datierten Verweisung im normativen Text bezieht sich die Verweisung immer auf die in Bezug genommene Ausgabe des Dokuments. Der Zusammenhang der zitierten Dokumente mit den entsprechenden Deutschen Dokumenten ergibt sich, soweit ein

9、Zusammenhang besteht, grundstzlich ber die Nummer der entsprechenden IEC-Publikation. Beispiel: IEC 60068 ist als EN 60068 als Europische Norm durch CENELEC bernommen und als DIN EN 60068 ins Deutsche Normenwerk aufgenommen. nderungen Gegenber DIN EN 62047-1:2006-10 wurden folgende nderungen vorgeno

10、mmen: a) Haupttitel der DIN-Norm an die zuletzt verffentlichten Teile der Normenreihe angepasst; b) neu aufgenommen wurden die Begriffe: Elektrobenetzung auf Dielektrika, Haftreibung, CMOS-MEMS-Bauteil, Oberflchenmodifikation, chemisch-mechanisches Polieren, Lasertrennen, berkritisches Trocknen, Ato

11、mlagenabscheidung, selbstorganisierende Monoschicht, Nanoprgen, oberflchen-aktiviertes Bonden, Silizium-Durchkontaktierung, spektroskopische Ellipsometrie, Power MEMS, Energie-Harvesting; c) die Definitionen der Begriffe MEMS, MEMS-Technologie, Mikro-Wissenschaft und -Ingenieurtechnik, mikromechanis

12、che Bearbeitung, tzstopper, reaktives Ionen-Tiefentzen sowie Nahfeld-Mikroskop wurden berarbeitet; d) neun nicht mehr bentigte Begriffe wurden aus der Norm gestrichen; e) die Deutsche Sprachfassung wurde redaktionell berarbeitet. Frhere Ausgaben DIN EN 62047-1: 2006-10 EUROPISCHE NORM EUROPEAN STAND

13、ARD NORME EUROPENNE EN 62047-1 April 2016 ICS 01.040.31; 31.080.01; 31.220.01 Ersatz fr EN 62047-1:2006 Deutsche Fassung Halbleiterbauelemente Bauelemente der Mikrosystemtechnik Teil 1: Begriffe (IEC 62047-1:2016) Semiconductor devices Micro-electromechanical devices Part 1: Terms and definitions (I

14、EC 62047-1:2016) Dispositifs semi-conducteurs Dispositifs microlectromcaniques Partie 1: Termes et dfinitions (IEC 62047-1:2016) Diese Europische Norm wurde von CENELEC am 2016-02-10 angenommen. CENELEC-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zu erfllen, in der die Bedingungen fest

15、gelegt sind, unter denen dieser Europischen Norm ohne jede nderung der Status einer nationalen Norm zu geben ist. Auf dem letzten Stand befindliche Listen dieser nationalen Normen mit ihren bibliographischen Angaben sind beim CEN-CENELEC Management Centre oder bei jedem CENELEC-Mitglied auf Anfrage

16、erhltlich. Diese Europische Norm besteht in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Franzsisch). Eine Fassung in einer anderen Sprache, die von einem CENELEC-Mitglied in eigener Verantwortung durch bersetzung in seine Landessprache gemacht und dem CEN-CENELEC Management Centre mitgeteilt word

17、en ist, hat den gleichen Status wie die offiziellen Fassungen. CENELEC-Mitglieder sind die nationalen elektrotechnischen Komitees von Belgien, Bulgarien, Dnemark, Deutschland, der ehemaligen jugoslawischen Republik Mazedonien, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Kro

18、atien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien, Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, der Trkei, Ungarn, dem Vereinigten Knigreich und Zypern. CENELEC Europisches Komitee fr Elektrotechnische

19、Normung European Committee for Electrotechnical Standardization Comit Europen de Normalisation Electrotechnique CEN-CENELEC Management Centre: Avenue Marnix 17, B-1000 Brssel 2016 CENELEC Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den Mitgliedern von C

20、ENELEC vorbehalten. Ref. Nr. EN 62047-1:2016 DDIN EN 62047-1:2016-12 EN 62047-1:2016 Europisches Vorwort Der Text des Dokuments 47F/232/FDIS, zuknftige 2. Ausgabe der IEC 62047-1, erarbeitet vom SC 47F Microelectromechanical systems“ des IEC/TC 47 Semiconductor devices“, wurde zur parallelen IEC-CEN

21、ELEC-Abstimmung vorgelegt und von CENELEC als EN 62047-1:2016 angenommen. Nachstehende Daten wurden festgelegt: sptestes Datum, zu dem dieses Dokument auf nationaler Ebene durch Verffentlichung einer identischen nationalen Norm oder durch Anerkennung bernommen werden muss (dop): 2016-11-10 sptestes

22、Datum, zu dem nationale Normen, die diesem Dokument entgegenstehen, zurckgezogen werden mssen (dow): 2019-02-10 Dieses Dokument ersetzt EN 62047-1:2006. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Elemente dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. CENELEC und/oder CEN sind nicht dafr vera

23、ntwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patent-rechte zu identifizieren. Anerkennungsnotiz Der Text der Internationalen Norm IEC 62047-1:2016 wurde von CENELEC ohne irgendeine Abnderung als Europische Norm angenommen. In der offiziellen Fassung ist unter Literaturhinweise“ zu der aufgelistete No

24、rm die nachstehende Anmerkung einzutragen: IEC 62047-1:2005 ANMERKUNG Harmonisiert als EN 62047-1:2006. 2 DIN EN 62047-1:2016-12 EN 62047-1:2016 Inhalt SeiteEuropisches Vorwort 2 1 Anwendungsbereich.4 2 Begriffe.4 2.1 Allgemeine Begriffe 4 2.2 Begriffe zu Wissenschaft und Technik.4 2.3 Begriffe zur

25、Werkstoffwissenschaft6 2.4 Begriffe zu Funktionalelementen6 2.5 Begriffe zur Bearbeitungstechnologie 12 2.6 Begriffe zur Aufbau- und Verbindungstechnik .20 2.7 Begriffe zur Messtechnologie.22 2.8 Begriffe zu Anwendungen24 Anhang A (informativ) Standpunkt und Kriterien bei der Redaktion dieses Wrterv

26、erzeichnisses 28 A.1 Leitfaden zum Auswhlen der Begriffe 28 A.2 Leitfaden zum Schreiben der Definitionen .28 A.3 Leitfaden zum Schreiben der Anmerkungen28 Anhang B (informativ) Gegenberstellung der Abschnitte von IEC 62047-1:2005 und IEC 62047-1:2015 29 Literaturhinweise 35 Tabellen Tabelle B.1 Gege

27、nberstellung der Abschnitte von IEC 62047-1:2005 und IEC 62047-1:2015 .29 3 DIN EN 62047-1:2016-12 EN 62047-1:2016 1 Anwendungsbereich In diesem Teil der IEC 62047 sind Begriffe fr Bauelemente der Mikrosystemtechnik (MST) einschlielich der Fertigungsprozesse fr solche Bauelemente festgelegt. 2 Begri

28、ffe Fr die Anwendung dieses Dokumentes gelten die folgenden Begriffe. 2.1 Allgemeine Begriffe 2.1.1 Bauelement der Mikrosystemtechnik MST-Bauelement Bauelement im Mikrometerbereich, wobei in diesem Bauelement Sensoren, Aktoren, Wandler, Resonatoren, Oszillatoren, mechanische Bauteile und/oder elektr

29、ische Schaltungen integriert sind Anmerkung 1 zum Begriff: Dazugehrige Technologien sind sehr unterschiedlich, von Basistechnologien wie z. B. Ent-wurf und Konstruktion, Werkstoff, Verarbeitung, Funktionalelemente, Systemsteuerung, Energieversorgung, Aufbau- und Verbindungstechnik, elektrischer Scha

30、ltung und Bewertung bis zu Grundlagenwissenschaft wie z. B. Mikrowissenschaft und -Ingenieurtechnik, sowie Thermodynamik und Tribologie im Mikrometerbereich. Wenn die Bauelemente ein System bilden, werden sie manchmal MEMS(-Bauelemente) genannt, wobei MEMS die Abkrzung fr micro-electromechanical sys

31、tem“ ist. 2.1.2 MST Mikrosystemtechnologie Technologie zur Herstellung mikroelektrischer, mikrooptischer und mikromechanischer Systeme sowie ihrer Bauteile mit Hilfe mikrostruktureller Fertigungsverfahren Anmerkung 1 zum Begriff: Der Begriff MST wird hauptschlich in Europa verwendet. Anmerkung 2 zum

32、 Begriff: Diese Anmerkung ist nur in der franzsischen Sprachfassung anzuwenden. 2.1.3 Mikrobauelement Mikromaschine 2.1.3.1 Mikrobauelement, miniaturisiertes Bauelement, dessen Bauteile Baugren von einigen Millimetern oder auch kleiner haben Anmerkung 1 zum Begriff: Unterschiedliche Funktionsbauelem

33、ente (wie z. B. ein Sensor, der auf der Mikro-systemtechnologie basiert) sind eingeschlossen. 2.1.3.2 Mikrosystem, miniaturisiertes System, das aus einer Integration von Mikrobauelementen besteht Anmerkung 1 zum Begriff: Eine Molekularmaschine, die als Nanomaschine bezeichnet wird, ist eingeschlosse

34、n. 2.2 Begriffe zu Wissenschaft und Technik 2.2.1 Mikro-Wissenschaft und -Ingenieurtechnik Wissenschaft und Ingenieurtechnik hinsichtlich der mikroskopischen Grenbereiche von Mikrosystemen 4 DIN EN 62047-1:2016-12 EN 62047-1:2016 Anmerkung 1 zum Begriff: Wenn mechanische Systeme miniaturisiert werde

35、n, ndern sich verschiedene physikali-sche Kenngren. Zwei Flle sind vorherrschend: 1) Diese nderungen knnen durch das Extrapolieren von nderungen im Makrobereich prognostiziert werden, und 2) die Merkmale im mikroskopischen Bereich sind dominant und eine Extra-polation ist unmglich. Im letzteren Fall

36、 ist es notwendig, neue theoretische und empirische Gleichungen fr die Erklrung der Phnomene fr den mikroskopischen Bereich zu erarbeiten. Weiterhin mssen neue Methoden fr Analysen und Synthesen zum Lsen ingenieurtechnischer Probleme entwickelt werden. Werkstoffwissenschaft, Fluiddynamik, Thermo-dyn

37、amik, Tribologie, Steuer- und Regelungstechnik sowie Kinematik knnen als Mikro-Wissenschaften und -Ingenieur-techniken systematisiert werden, um die Mikrosystemtechnik theoretisch zu untermauern. 2.2.2 Skalierungseffekt nderung von Wirkmechanismen hinsichtlich des Verhaltens oder der Eigenschaften e

38、ines Objekts, welche durch die nderung der Abmessungen des Objekts verursacht werden Anmerkung 1 zum Begriff: Das Volumen eines Objekts ist zur dritten Potenz seiner Abmessungen proportional, wh-rend die Oberflche zur zweiten Potenz proportional ist. Deshalb werden im mikroskopischen Bereich die Wir

39、kung der Oberflchenkrfte grer sein als die der Massekrfte. Zum Beispiel ist die vorherrschende Kraft bei der Bewegung eines mikroskopischen Objekts die elektrostatische Kraft oder die Reibungskraft und nicht die Schwerkraft. Materialeigen-schaften mikroskopischer Objekte werden auch durch die innere

40、n Materialstruktur und die Oberflche beeinflusst, so dass charakteristische Kennwerte manchmal unterschiedlich zu denen groer Objekte sind. Reibungseigenschaften im mikroskopischen Bereich unterscheiden sich ebenfalls von denen im makroskopischen Bereich. Aus diesen Grnden mssen diese Effekte bei En

41、twurf und Konstruktion von Mikrosystemen sorgfltig bedacht werden. 2.2.3 Mikrotribologie Tribologie hinsichtlich des mikroskopischen Grenbereichs Anmerkung 1 zum Begriff: Tribologie hat die Reibung und den Verschlei im makroskopischen Bereich zum Inhalt. Wenn aber die Abmessungen von Bauteilen wie j

42、ene in Mikrosystemen sehr klein werden, dann dominieren die Oberfl-chen- und Reibungskrfte gegenber den Gravitations- und Trgheitskrften. Nach dem Coulombschen Reibungsgesetz ist die Reibungskraft proportional zur Normalkraft. In der Mikrosystemumgebung tritt wegen der Wechselwirkung zwi-schen den O

43、berflchenkrften eine groe Reibungskraft auf, die unter blichen Grenverhltnissen vernachlssigbar sein wrde. Auerdem knnen sehr kleine Mengen von Abrieb, die unter blichen Grenverhltnissen vernachlssigbar sein wrden, Mikrosysteme schwer schdigen. In der mikrotribologischen Forschung versucht man, Reib

44、ungskrfte zu reduzieren oder reibungslose Zustnde selbst auf atomarem Niveau zu entdecken. In diesem Forschungsgebiet werden Phnomene, die bei Reibungs- oder Festoberflchen im Grenbereich von Angstrm bis Nanometer auftreten, untersucht oder Wechselwirkungsanalysen auf atomarem Niveau durchgefhrt. Vo

45、n den Ergebnissen wird erwartet, dass sie bei den Problemlsungen in der Tribologie angewandt werden knnen, und zwar bei Dimensionen sowohl in der ge-whnlichen Umgebung als auch in der Umgebung der Mikrosysteme. 2.2.4 Biomimetik Gestaltung von Funktionen, welche die Bewegungen oder Mechanismen von Or

46、ganismen nachahmt Anmerkung 1 zum Begriff: Beim Suchen nach mikroskopischen Mechanismen, welche fr Mikrobauteile geeignet sind, drfen die Mechanismen und Strukturen von Lebewesen als gute Nachahmungsbeispiele genommen werden, welche die strengen Selektionskriterien der Natur berlebten. Ein Beispiel

47、ist die mikroskopische dreidimensionale Struktur, welche in Anlehnung an die Auenskelette und elastischen Koppelsysteme von Insekten modelliert wurde. Bei den Auenske-letten ist die harte Epidermis mit einem elastischen Krper verbunden, und alle beweglichen Teile verwenden die Defor-mation des elast

48、ischen Krpers zum Bewegen. Die Anwendung der elastischen Deformation wrde im mikroskopischen Bereich wegen des Vermeidens von Reibungen vorteilhaft sein. Die Struktur der Auenskelette ist auerdem einem engen Verbundmechanismus in der Kinematik gleichzusetzen und hat die Eigenschaft, dass irgendeine

49、Aktorenbewe-gung mehrfach gekoppelt bertragen werden kann. 2.2.5 Selbstorganisation Organisation eines Systems ohne uere Beeinflussung oder Steuerung, wobei spontan eine nicht im Gleichgewicht befindliche Struktur entsteht, und zwar infolge der kollektiven Wechselwirkungen von einer An-zahl einfacher mikroskopischer Objekte oder Phnomene 5 DIN EN 62047-1:2