DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE
DIN EN 62047-12
Halbleiterbauelemente - Bauelemente der Mikrosystemtechnik - Teil 12: Verfahren zur Prüfung der Biege-Ermüdungsfestigkeit von Dünnschichtwerkstoffen unter Verwendung der Resonanzschwingungen bei MEMS-Strukturen (IEC 62047-12:2011); Deutsche Fassung EN 62047-12:2011
Semiconductor devices - Micro-electromechanical devices - Part 12: Bending fatigue testing method of thin film materials using resonant vibration of MEMS structures (IEC 62047-12:2011); German version EN 62047-12:2011
Einführungsbeitrag
Die hauptsächlichen Strukturwerkstoffe für Mikrosystembauteile, Mikromaschinen und so weiter haben besondere Eigenschaften wie beispielsweise Abmessungen im Mikrometerbereich, Werkstoffherstellung mithilfe von Schichtabscheideverfahren und der Herstellung von Prüfbauteilen unter Verwendung nichtmechanischer Verarbeitungsverfahren einschließlich der Fotolithografie. Die MEMS-Strukturen haben häufig höhere resonante Grundschwingungen und höhere mechanische Spannungen als Strukturen im Makrobereich. Um die Lebensdauer von MEMS-Strukturen zu ermitteln, ist es notwendig, ein Prüfverfahren zur Ermüdungsfestigkeit bei ultrahohen Beanspruchungszyklen (bis 1012) bereitzustellen. Der Zweck dieses Prüfverfahrens für Werkstoffstrukturen im Mikrometerbereich ist die Ermittlung der mechanischen Ermüdungseigenschaften und deren Kenngrößen bei kurzen Prüfdauern durch das Ausüben von Beanspruchungen mit einer hohen mechanischen (Last-)Spannung und hoher Lastwechselfrequenz unter Nutzung der Resonanzschwingungen. In diesem Teil der Normenreihe DIN EN 62047 ist ein Prüfverfahren zur Ermüdungsfestigkeit bei Biegebeanspruchungen (Schwingfestigkeit) mechanischer Strukturen im Mikrometerbereich von MEMS-Bauteilen (Bauteile der Mikrosystemtechnik) und Mikromaschinen festgelegt, wobei deren Resonanzschwingverhalten genutzt werden. Diese Norm ist anwendbar auf schwingende Strukturen im Größenbereich von 10 µm bis 1 000 µm in der Längenachse und von 1 µm bis 100 µm in der Dicke und auf zu prüfende Werkstoffstrukturen in den Abmessungen kleiner 1 mm Länge, kleiner 1 mm Breite und in der Dicke zwischen 0,1 µm und 10 µm. Zuständig ist das DKE/K 631 "Halbleiterbauelemente" der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE.
