JIS C 5630-12:2014 マイクロマシン及びＭＥＭＳ―第１２部：ＭＥＭＳ構造体の共振振動を用いた薄膜材料の曲げ荷重疲労試験方法

                                                              C 5630-12 : 2014 (IEC 62047-12 : 2011)

pdf 目 次

ページ

•  序文・・・・[1]
•  1 適用範囲・・・・[1]
•  2 引用規格・・・・[2]
•  3 用語及び定義・・・・[2]
•  4 試験機・・・・[2]
•  4.1 一般・・・・[2]
•  4.2 駆動器・・・・[3]
•  4.3 検出器・・・・[3]
•  4.4 制御器・・・・[3]
•  4.5 記録器・・・・[4]
•  4.6 並列試験・・・・[4]
•  5 試験片・・・・[4]
•  5.1 一般・・・・[4]
•  5.2 共振特性・・・・[4]
•  5.3 試験部・・・・[4]
•  5.4 試験片作製・・・・[4]
•  6 試験条件・・・・[5]
•  6.1 振幅・・・・[5]
•  6.2 負荷比・・・・[5]
•  6.3 振動周波数・・・・[5]
•  6.4 波形・・・・[5]
•  6.5 試験時間・・・・[5]
•  6.6 試験環境・・・・[5]
•  7 初期測定・・・・[5]
•  7.1 基準強度測定・・・・[5]
•  7.2 周波数応答試験・・・・[6]
•  8 試験・・・・[6]
•  8.1 一般・・・・[6]
•  8.2 初期負荷印加方法・・・・[6]
•  8.3 監視・・・・[6]
•  8.4 繰返し回数の計数・・・・[6]
•  8.5 試験の終了・・・・[7]
•  8.6 記録するデータ・・・・[7]
•  9 試験報告・・・・[7]
•  附属書A(参考)駆動器及び変位検出器を一体化した静電容量形デバイスによる試験例・・・・[9]

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――――― [JIS C 5630-12 pdf 1] ―――――

C 5630-12 : 2014 (IEC 62047-12 : 2011)

pdf 目次

ページ

•  附属書B(参考)ひずみゲージ変位検出器を一体化した試験片及び外部駆動器による試験例・・・・[12]
•  附属書C(参考)電磁駆動による面外振動の試験例(外部駆動振動試験)・・・・[15]
•  附属書D(参考)パリス則及びワイブル分布に基づいたぜい(脆)性材料の疲労寿命の理論解析・・・・[17]
•  附属書E(参考)データ解析例・・・・[20]

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――――― [JIS C 5630-12 pdf 2] ―――――

                                                              C 5630-12 : 2014 (IEC 62047-12 : 2011)

まえがき

  この規格は,工業標準化法第12条第1項の規定に基づき,一般財団法人マイクロマシンセンター(MMC)
及び一般財団法人日本規格協会(JSA)から,工業標準原案を具して日本工業規格(日本産業規格)を制定すべきとの申出
があり,日本工業標準調査会の審議を経て,経済産業大臣が制定した日本工業規格(日本産業規格)である。
  この規格は,著作権法で保護対象となっている著作物である。
  この規格の一部が,特許権,出願公開後の特許出願又は実用新案権に抵触する可能性があることに注意
を喚起する。経済産業大臣及び日本工業標準調査会は,このような特許権,出願公開後の特許出願及び実
用新案権に関わる確認について,責任はもたない。
  JIS C 5630の規格群には,次に示す部編成がある。
    JIS C 5630-1 マイクロマシン及びMEMSに関する用語
    JIS C 5630-2 第2部 : 薄膜材料の引張強さ試験方法
    JIS C 5630-3 第3部 : 薄膜材料の標準試験片
    JIS C 5630-6 第6部 : 薄膜材料の軸荷重疲労試験方法
    JIS C 5630-12 第12部 : MEMS構造体の共振振動を用いた薄膜材料の曲げ荷重疲労試験方法
    JIS C 5630-13 第13部 : MEMS構造体のための曲げ及びせん断試験による接合強度試験方法

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――――― [JIS C 5630-12 pdf 3] ―――――

                                       日本工業規格(日本産業規格)                             JIS
                                                                         C 5630-12 : 2014
                                                                        (IEC 62047-12 : 2011)

マイクロマシン及びMEMSー第12部 : MEMS構造体の共振振動を用いた薄膜材料の曲げ荷重疲労試験方法

Semiconductor devices-Micro-electromechanical devices-Part 12: Bending fatigue testing method of thin film materials usingresonant vibration of MEMS structures

序文

  この規格は,2011年に第1版として発行されたIEC 62047-12を基に,技術的内容及び構成を変更する
ことなく作成した日本工業規格(日本産業規格)である。
  なお,この規格で点線の下線を施してある参考事項は,対応国際規格にはない事項である。

1 適用範囲

  この規格は,マイクロマシン及びMEMS(Micro-ElectroMechanical Systems)に用いる微小機械構造体の
共振振動を用いた曲げ疲労試験方法について規定する。この規格は,平面寸法が10 μm1 mm,かつ,厚
さが1 μm100 mの振動する構造体を対象とし,長さ及び幅が1 mm以下で,かつ,厚さが0.1 μm10 μm
の試験材料に適用する。
  マイクロマシン及びMEMSの主要な構造材料は,代表寸法がマイクロメートル(μm)程度であり,堆
積法などで作製され,試験片の製造方法はフォトリソグラフィなどの非機械加工が主であるという特徴が
ある。微小機械構造体は,マクロ構造体よりも高い基本共振周波数及び高い強度をもつ。このような微小
機械構造体の寿命を評価し,長期間の動作を保証するためには,超高サイクル(1012回程度)の繰返し負
荷を印加可能な疲労試験方法の確立が必要である。この規格の目的は,共振振動を用いることによって高
い負荷で高い繰返し周波数の曲げ応力を印加して,微小構造体の機械的な疲労特性を短時間で評価するこ
とにある。
    注記1 微小機械構造体とは,適用範囲に示してあるように,長さ及び幅が1 mm以下で,厚さが0.1
            μm10 μmの範囲の寸法をもつ構造体のことである。また,マクロ構造体とは,ISO 1099で
            規定する,円柱試験片で直径3 mm以上の寸法をもつ構造体のことである。
    注記2 この規格の対応国際規格及びその対応の程度を表す記号を,次に示す。
            IEC 62047-12:2011,Semiconductor devices−Micro-electromechanical devices−Part 12: Bending
                fatigue testing method of thin film materials using resonant vibration of MEMS structures(IDT)
              なお,対応の程度を表す記号“IDT”は,ISO/IEC Guide 21-1に基づき,“一致している”
            ことを示す。

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C 5630-12 : 2014 (IEC 62047-12 : 2011)

2 引用規格

  次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成する。これらの
引用規格は,その最新版(追補を含む。)を適用する。
    JIS C 5630-3 マイクロマシン及びMEMS−第3部 : 薄膜材料の標準試験片
      注記 対応国際規格 : IEC 62047-3:2006,Semiconductor devices−Micro-electromechanical devices−
             Part 3: Thin film standard test piece for tensile testing(IDT)
    ISO 12107,Metallic materials−Fatigue testing−Statistical planning and analysis of data

3 用語及び定義

  この規格で用いる主な用語及び定義は,次による。
3.1
振幅(amplitude)
  繰返し負荷での最大値と最小値との差の2分の1。
3.2
負荷比(load ratio)
  繰返し負荷の最大値と最小値との比。
3.3
S-N曲線(S-N curve)
  応力又はひずみ(S)と,破断までの繰返し回数(N)との関係を表した曲線。
3.4
基準強度(reference strength)
  準静的強度又は瞬時破断強度。
3.5
瞬時破断強度(instantaneous failure strength)
  準静的試験又は急速な振幅増大を行う共振振動試験での破断強度。

4 試験機

4.1 一般

  試験機は,一定の振幅,かつ,安定した周波数によって,試験構造に共振振動を発生させることができ
なければならない。試験機のブロック図を図1に示す。試験機は振動のための駆動器,振幅検出のための
検出器,一定振幅時に共振振動を保持する制御器,及び監視のための記録器から成る。

――――― [JIS C 5630-12 pdf 5] ―――――

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