路径: 主页 > GB/T > 第748页 > GB/T 47562-2026 | 标准编号 | GB/T 47562-2026 (GB/T47562-2026) | | 中文名称 | 微机电系统（MEMS）技术 MEMS硅压阻温压复合压力传感器芯片 | | 英文名称 | Micro-electromechanical systems (MEMS) technology - MEMS silicon piezoresistive pressure and temperature composite pressure sensor chip | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | L59 | | 国际标准分类 | 31.080.99 | | 字数估计 | 30,311 | | 发布日期 | 2026-04-30 | | 实施日期 | 2026-08-01 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会 | GB/T 47562-2026: 微机电系统（MEMS）技术 MEMS硅压阻温压复合压力传感器芯片
GB/T 47562-2026 英文版: Micro-electromechanical systems(MEMS) technology - MEMS silicon piezoresistive pressure and temperature composite pressure sensor chip
ICS 31.080.99
CCSL59
中华人民共和国国家标准
微机电系统(MEMS)技术
MEMS硅压阻温压复合压力传感器芯片
2026-04-30发布
2026-08-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
1 范围
本文件规定了 MEMS硅压阻温压复合压力传感器芯片的结构与分类、基本参数、要求、试验方法、
检验规则和标志、包装、运输及贮存。
本文件适用于 MEMS硅压阻温压复合压力传感器芯片,其他材料基片的压阻式芯片参照使用。
4 结构与分类
4.1 工艺结构(按电隔离类型分类)
以硅压阻式压力传感器芯片为基底,在芯片上集成测温元件,将信号通过金属引线引出与外部电路
连接。按 MEMS硅压阻温压复合压力传感器芯片(以下简称“传感器芯片”)电隔离类型分为P-N结隔
离和绝缘介质隔离。其中P-N结隔离型传感器芯片示意图如图1所示,绝缘介质隔离型传感器芯片示
意图如图2所示。
4.2 参考感压腔类型
按传感器芯片参考感压腔类型分为:
---开放式参考感压腔传感器芯片;
---密闭式参考感压腔传感器芯片。
开放式参考感压腔传感器芯片示意图如图3所示,密闭式参考感压腔传感器芯片示意图如图4
所示。
4.3 测温原理类型
按传感器芯片测温原理类型分为:
---P-N结测温;
---电阻测温。
5 基本参数
5.1 测量范围
5.1.1 压力测量范围
除另有规定外,传感器芯片压力测量范围宜从下列数系中选取:±1.0×10n、±1.6×10n、±2.0×
10n、±2.5×10n、±3.0×10n、±4.0×10n、±5.0×10n、±6.0×10n、±8.0×10n。
其中n为整数。
量程的单位可为:Pa、hPa、kPa、MPa。
5.1.2 温度测量范围
除另有规定外,P-N 结测温型传感器芯片温度测量范围下限宜从下列数系中选取:-55 ℃、
-45℃、-40℃、-30℃、-20℃、-10℃、0℃。
除另有规定外,P-N结测温型传感器芯片温度测量范围上限宜从下列数系中选取:50℃、60℃、
70℃、85℃、100℃、125℃、150℃。
除另有规定外,电阻测温型传感器芯片温度测量范围下限宜从下列数系中选取:-55 ℃、
-45℃、-40℃、-30℃、-20℃、-10℃、0℃。
除另有规定外,电阻测温型传感器芯片温度测量范围上限宜从下列数系中选取:50℃、60℃、
70℃、85℃、100℃、125℃、150℃、175℃、200℃、250℃。
5.2 工作温度范围
除另有规定外,工作温度范围的下限值宜为:-55℃、-45℃、-40℃、-30℃、-20℃、-10℃、
0℃。
除另有规定外,工作温度范围的上限值宜为:50℃、60℃、70℃、85℃、100℃、125℃、150℃、
175℃、200℃、250℃。
5.3 补偿温度范围
除另有规定外,传感器芯片测压补偿温度范围的下限值宜为:-55 ℃、-45 ℃、-40 ℃、
-30℃、-20℃、-10℃、0℃。
除另有规定外,传感器芯片测压补偿温度范围的上限值宜为:50℃、60℃、70℃、85℃、100℃、
125℃、150℃、175℃、200℃、250℃。
5.4 激励电源
5.4.1 恒流激励
传感器芯片测压采用恒流激励时,直流激励电流的数值不宜大于8mA。
传感器芯片测温采用恒流激励时,直流激励电流的数值不宜大于2mA。
5.4.2 恒压激励
传感器芯片测压采用恒压激励时,直流激励电压宜从下列数值中选取:1.6VDC、3VDC、3.3VDC、
5VDC、6VDC、9VDC、10VDC、12VDC、15VDC、18VDC、24VDC、36VDC。
传感器芯片测温采用恒压激励时,工作电流不宜大于2mA。
6 要求
6.1 通用要求
传感器芯片应符合本文件和相关产品技术条件(详细规范)的规定,当本文件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
6.2.1 测压电气连接
传感器芯片测压的电气连接方式应从下列中选取:闭环、半开环、开环。测压电气连接方式示意图
如图5所示。
a) 闭环 b) 半开环 c) 开环
6.2.2 外观
6.2.2.1 正面
传感器芯片正面采用如下规定:
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25μm范围内区域;
b) 缺损、裂纹或划伤裂纹不应延伸到传感器芯片金属化区或与之接触;
c) 距离压敏电阻25μm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,仍保留未被破坏的金属宽度应大于标称金属条宽度
的50%;
e) 在传感器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25μm。且在芯片表
面上附着的多余物所占图形有效区域面积不应大于10%。
6.2.2.2 背面
适用时,传感器芯片背面采用如下规定:
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) 敏感膜片上应无多余物。
6.2.3 漏电流
传感器芯片的敏感元件(包括测温元件和压敏电阻)与硅基底间在规定的偏置电压下,允许的漏电
流应不大于15μA。
偏置电压应从下列数值中选取:10VDC、15VDC、20VDC、25VDC、30VDC、35VDC、40VDC。
6.2.4 击穿电压
对于P-N结隔离型传感器芯片,传感器芯片的敏感元件(包括测温元件和压敏电阻)与硅基底间在
允许通过的最大测试电流下,其击穿电压应不小于规定的最小击穿电压。
测试电流应从下列数值中选取:2μA、5μA、10μA、20μA、50μA。
规定的最小击穿电压值应从下列数值中选取:10VDC、15VDC、20VDC、25VDC、30VDC、
40VDC、50VDC、80VDC、100VDC。
6.2.5 隔离电压
对于绝缘介质隔离型传感器芯片,传感器芯片的敏感元件(包括测温元件和压敏电阻)与硅基底间
在允许通过的最大测试电流下,其隔离电压应不小于规定的最小隔离电压。
测试电流应从下列数值中选取:1μA、2μA、5μA、10μA。
最小隔离电压值应从下列数值中选取:10VDC、15VDC、20VDC、25VDC、30VDC、40VDC、
50VDC、80VDC、100VDC。
6.3 传感器芯片测压基本特性
6.3.1 压敏电阻
传感器芯片的压敏电阻标称阻值应从下列数值中选取:350Ω、600Ω、1kΩ、2kΩ、3kΩ、4kΩ、
5kΩ、8kΩ、10kΩ、12.5kΩ、15kΩ、20kΩ、25kΩ。
压敏电阻阻值的允差用阻值的百分数表示,应采用下列数值:±10%、±15%、±20%、±25%。
6.3.2 零点失调电压
对于开放式参考感压腔传感器芯片,在规定的激励电源激励下,传感器芯片测压的零点失调电压值
应从下列数值中选取:±1mV、±5mV、±10mV、±15mV、±20mV、±30mV、±50mV。
6.3.3 常压失调电压
对于密闭式参考感压腔传感器芯片,在规定的激励电源激励下,传感器芯片测压的常压失调电压值
应从下列数值中选取:±1mV、±5mV、±10mV、±15mV、±20mV、±30mV、±50mV、
≤100mV、≤150mV。
6.3.4 静态性能
6.3.4.1 满量程输出
在规定的激励电源激励下,传感器芯片测压的满量程输出值应从下列数值中选取:30mV、40mV、
60mV、80mV、100mV、120mV、150mV、200mV、300mV、400mV、500mV。
误差范围应从下列数值中选取:±10%、±15%、±20%、±25%。
6.3.4.2 非线性
传感器芯片测压的非线性应符合产品技术条件(详细规范)的规定,应从下列数值中选取:≤0.03%FS、
≤0.05%FS、≤0.15%FS、≤0.30%FS、≤0.50%FS、≤1.50%FS。
6.3.4.3 迟滞
传感器芯片测压的迟滞应符合产品技术条件(详细规范)的规定,应从下列数值中选取:≤0.02%FS、
≤0.05%FS、≤0.10%FS、≤0.20%FS、≤0.50%FS、≤1.00%FS。
6.3.4.4 重复性
传感器芯片测压的重复性应符合产品技术条件(详细规范)的规定,应从下列数值中选取:≤0.02%FS、
≤0.05%FS、≤0.10%FS、≤0.20%FS、≤0.50%FS、≤1.00%FS。
6.3.4.5 过载
传感器芯片测压的过载应符合产品技术条件(详细规范)的规定,应从下列数值中选取:150%FS、
200%FS、300%FS、500%FS。
6.3.5 稳定性
6.3.5.1 零点输出漂移
传感器芯片测压在规定时间内的零点输出漂移采用如下规定:
a) 规定时间应从下列数值中选取:4h、8h、12h、24h、48h、72h、96h、120h。
b) 漂移量数值应从下列数值中选取:≤0.05%FS、≤0.1%FS、≤0.25%FS、≤0.50%FS。
6.3.5.2 热零点漂移
传感器芯片测压的热零点漂移应符合产品技术条件(详细规范)的规定。应从下列数值中选取:
±0.01%FS/℃、±0.03%FS/℃、±0.04%FS/℃、±0.05%FS/℃、±0.08%FS/℃、±0.10%FS/℃。
6.3.5.3 热满量程输出漂移
传感器芯片测压的热满量程输出漂移应符合产品技术条件(详细规范)的规定。应从下列数值中选
取:±0.01%FS/℃、±0.03%FS/℃、±0.04%FS/℃、±0.05%FS/℃、±0.08%FS/℃、±0.10%FS/℃。
6.4 传感器芯片测温基本特性
6.4.1 最大允许误差
传感器芯片测温最大允许误差应符合产品技术条件(详细规范)的规定。
6.4.2 测温满量程输出
传感器芯片测温满量程输出应符合产品技术条件(详细规范)的规定。
6.4.3 符合度
传感器芯片测温符合度应符合产品技术条件(详细规范)的规定。
6.4.4 测温重复性
传感器芯片测温重复性应符合产品技术条件(详细规范)的规定。
6.4.5 电阻型测温元件分类
利用金属或半导体电阻随温度变化的特性制作的电阻型测温元件分类如下:
a) 铂电阻;
b) 合金电阻;
c) 镍电阻;
d) 铜电阻;
e) 硅电阻;
f) 其他。
6.4.6 电阻阻值
电阻型测温传感器芯片测温元件0℃时的电阻阻值应符合产品技术条件(详细规范)的规定。
6.4.7 自热
在规定的最大电流下,自热应不大于标称允许误差等级对应值的25%。
6.4.8 工作电流
流经测温元件的测量电流值应限定在一个确定值之内。该电流值引起测温元件的自热应不大于标
称允许误差等级对应值的25%。
6.5 测温元件压力漂移误差
传感器芯片测温元件压力漂移误差应不大于标称允许误差等级对应值的25%。
7 试验方法
7.1 环境条件
7.1.1 环境净化条件
传感器芯片应在不低于10万级的净化间内检验。
7.1.2 参比大气条件
传感器芯片的参比大气条件为:
---温度:20℃±2℃;
---相对湿度:30%~60%;
---大气压力:86kPa~106kPa。
7.1.3 一般试验的大气条件
当传感器芯片不能或无必要在参比大气条件下进行试验时,宜使用下述大气条件:
---温度:15℃~30℃;
---相对湿度:≤65%;
---大气压力:86kPa~106kPa。
7.2 测试设备
测试设备性能采用如下规定:
a) 压力控制系统基本误差的绝对值应小于传感器芯片测压基本误差限的1/3;
b) 电源的稳定度应小于传感器芯片基本误差限的1/5;
c) 数据采集设备基本误差的绝对值应小于传感器芯片基本误差限的1/5;
d) 温场误差应小于被测传感器芯片测温最大允许误差的1/3。
7.3 工作介质
传感器芯片工作介质应为非导电性、无腐蚀性气体或液体。
7.4 基本性能
7.4.1 测压电气连接及外观
传感器芯片测压电气连接及外观采用不低于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。
7.4.2 漏电流
7.4.2.1 P-N结隔离型传感器芯片
按图6所示的电气连接方式连接,在6.2.3规定的偏置电压(U)下,测量传感器芯片在无光照条件
下标准电阻(R标)两端的电压V,按公式(1)计算出传感器芯片的漏电流。
7.4.2.2 绝缘介质隔离型传感器芯片
按图7所示的电气连接方式连接,在6.2.3规定的偏置电压(U)下,测量标准电阻(R标)两端的电压
(V),按公式(1)计算出传感器芯片的漏电流。
7.4.3 击穿电压
传感器芯片在无光照条件下,施加6.2.4规定的允许通过的最大测试电流,测量各敏感元件(包括
测温元件和压敏电阻)引出焊盘与硅基底的引出焊盘之间的反向电压。
7.4.4 隔离电压
在6.2.5规定的允许通过的最大测试电流下,测量各敏感元件(包括测温元件和压敏电阻)引出焊
盘与硅基底的引出焊盘之间的电压。
7.5 传感器芯片测压基本特性
7.5.1 压敏电阻
测量各压敏电阻引出焊盘之间的电阻阻值。
7.5.2 零点失调电压
在参比大气条件下,施加5.4规定的激励供电,在被测压力载荷为零时,测试输出电压。
7.5.3 常压失调电压
在参比大气条件下,施加5.4规定的激励供电,测试输出电压。
7.5.4 静态性能
7.5.4.1 装配
将传感器芯片固定在可加载荷测试的基座上,进行引线键合将信号引出。
传感器芯片表面保持清洁干燥,防止灰尘和水气沾污。
7.5.4.2 试验
装配后的传感器芯片置于试验环境条件下不少于2h,按图8所示连接好测试系统,施加5.4规定
的激励供电,预热30min。
图8 压力测试系统框图
给传感器芯片从零负荷加载到额定负荷。待负荷稳定时,再退至零负荷,如此施加3次预负荷
后,在传感器芯片的全量程范围内选择均匀分布的5个~11个试验点进行测试,包括测量范围下限和
上限。测试从测量范围下限开始,按规定的试验点逐点平稳地加负荷,读取每个试验点上与输入压力对
应的传感器芯片输出值,直到测量范围的上限(称正行程)。然后按原试验点顺序回测(称反行程)。一
个正、反行程为一个循环,连续进行3个或3个以上标定循环。
按附录A的A.1实际校准特性和A.2参比工作直线的规定进行计算并确定传感器芯片的参比工
作直线。
7.5.4.3 满量程输出
按A.3满量程输出的规定计算传感器芯片测压的满量程输出。
7.5.4.4 非线性
按A.4非线性的规定计算传感器芯片测压的非线性。
7.5.4.5 迟滞
按A.5迟滞的规定计算传感器芯片测压的迟滞。
7.5.4.6 重复性
按A.6重复性的规定计算传感器芯片测压的重复性。
7.5.4.7 过载
对装配后的传感器芯片施加6.3.4.5规定的过载负荷,保持时间不少于1min,然后卸载至零负
荷,重复3次。恢复3min后测试,然后按产品技术条件(详细规范)规定的检验项目进行检测。
7.5.5 稳定性
7.5.5.1 零点输出漂移
对装配后的传感器芯片在参比大气条件下,不加载荷,在规定的时间内选择均匀分布的不少于9个
时间试验点记录传感器芯片测压的零点输出,零点输出漂移按A.7零点输出漂移的规定进行计算。
7.5.5.2 热零点漂移
将装配后的传感器芯片放入高低温试验箱中,分别在室温、上限工作温度和下限工作温度各恒温
1h[或按产品技术条件(详细规范)规定的时间],记录上述各温度点传感器芯片测压的零点输出值。热
零点漂移按A.8热零点漂移的规定进行计算。
7.5.5.3 热满量程输出漂移
将装配后的传感器芯片放入高低温试验箱中,分别在室温、上限工作温度和下限工作温度各恒温
1h[或按产品技术条件(详细规范)规定的时间],记录上述各温度点传感器芯片测压的满量程输出值。
热满量程输出漂移按A.9热满量程输出漂移规定进行计算。
7.6 传感器芯片测温基本特性
7.6.1 装配
按7.5.4.1要求对传感器芯片进行装配。
7.6.2 试验
装配后的传感器芯片置于试验环境条件下不少于2h,按图9所示连接好测试系统,施加5.4规定
的激励供电,预热30min。
图9 温度测试系统框图
在传感器芯片的工作温度全量程范围内选择大致均匀分布的5个~9个试验点进行测试,包括
0℃、温度测量范围下限和温度测量范围上限。测试从测量范围下限开始,按规定的试验点平稳升
温,读取每个试验点上传感器芯片测温的输出值,直到测量范围的上限(称正行程)。然后按原试验顺序
回校(称反行程)。一个正、反行程为一个循环,连续进行3个或3个以上标定循环。
按GB/T 18459的规定计算并确定传感器芯片测温参比曲线。
7.6.3 最大允许误差
将7.6.2测得的传感器测温输出值带入测温参比曲线,计算出各测试点各次循环的传感器测温的
温度示值,并与试验时的标准温度比较,计算各测试点各次循环的传感器测温误差。
7.6.4 测温满量程输出
按A.3满量程输出的规定计算传感器芯片测温满量程输出。
7.6.5 符合度
按GB/T 18459的规定计算传感器芯片测温符合度。
7.6.6 测温重复性
按A.6重复性的规定......
|