MEMS Reliability

ارائه موفقیت‌آمیز محصولات مبتنی بر MEMS به بازار به مهندسی مؤلفه برای داشتن قابلیت اطمینان کافی برای کاربرد مورد نظر بستگی دارد، اما روش‌شناسی قابلیت اطمینان و صلاحیت برای محصولات مبتنی بر MEMS به طور گسترده درک نشده است. شرکت هایی که به دلیل تجربه تولید با حجم بالا، درک عمیقی از قابلیت اطمینان MEMS دارند، عموماً جزئیات یک برنامه قابلیت اطمینان را به عنوان یک مزیت رقابتی می بینند و تمایلی به اشتراک گذاری آن ندارند. قابلیت اطمینان MEMS بر قابلیت اطمینان و ساخت MEMS در سطح مهندسی محصول اساسی با پرداختن به توسعه فرآیند و خصوصیات، مشخصه‌های ویژگی مواد، مکانیسم‌های خرابی و فیزیک شکست (PoF)، آزمایش‌های سریع و پیش‌بینی طول عمر، تمرکز دارد. استراتژی های طراحی برای بهبود عملکرد، طراحی برای قابلیت اطمینان (DfR)، بسته بندی و آزمایش. پوشش آلیسون هارتزل، مارک داسیلوا و هربرت شی با تکیه بر سال ها تجربه عملی و استفاده از مثال ها و کاربردهای گویای متعدد:

• نحوه طراحی و ساخت اجزای MEMS برای قابلیت اطمینان با تمرکز بر ابزارهای اساسی مانند آمار قابلیت اطمینان، روش‌های CAD، FMEA، ابزارها و ابزارها برای تجزیه و تحلیل شکست، و روش‌های توسعه محصول.

• انواع مختلف حالت‌های خرابی برای MEMS مبتنی بر سیلیکون و فلز، از جمله خرابی‌های ناشی از طراحی و ساخت مراحل، و خرابی‌های در حال استفاده (الکتریکی، مکانیکی، و محیطی) و نحوه اجتناب از آنها.

• روش‌های آزمایش و صلاحیت برای قابلیت اطمینان MEMS و پروتکل‌های آزمایشی خاص برای تسریع خرابی‌های خاص MEMS، منجر به برای درک قابلیت اطمینان افزایش یافته و پیش بینی دقیق طول عمر.

قابلیت اطمینان MEMS مورد علاقه مهندسان، محققان و مدیران محصول درگیر در تولید و توسعه MEM خواهد بود. کسانی که می خواهند درباره تعیین و بهبود قابلیت اطمینان محصول و اجرای چنین شیوه هایی در سازمان خود اطلاعات بیشتری کسب کنند.

\"قفسه مرجع MEMS مجموعه ای است که به سیستم های میکرو الکترومکانیکی (MEMS) اختصاص دارد. عناصر مکانیکی، الکتریکی، نوری یا سیال را روی یک بستر میکروساخت مشترک ترکیب کنید تا حسگرها، محرک‌ها و میکروسیستم‌ها را ایجاد کنید. این مجموعه که توسط متخصصان برجسته MEMS تألیف شده است، در تلاش است تا چارچوبی ارائه دهد که در آن اصول اولیه، روش‌شناسی شناخته شده و برنامه‌های کاربردی جدید به شیوه‌ای منسجم و منسجم یکپارچه شوند.\"

STEPHEN D. SENTURIA موسسه فناوری ماساچوست ، استاد مهندسی برق، ممتاز

Successfully bringing MEMS-based products to market hinges on engineering the component to have sufficient reliability for the intended application, yet the reliability and qualification methodology for MEMS based products is not widely understood. Companies that have a deep understanding of MEMS reliability because of specific high volume manufacturing experience generally view the details of a reliability program as a competitive advantage and are reluctant to share it. MEMS Reliability focuses on the reliability and manufacturability of MEMS at a fundamental product engineering level by addressing process development and characterization, material property characterization, failure mechanisms and physics of failure (PoF), accelerated testing and lifetime prediction, design strategies for improving yield, design for reliability (DfR), packaging and testing. Drawing upon years of practical experience and using numerous examples and illustrative applications, Allyson Hartzell, Mark da Silva, and Herbert Shea cover:

• How to design & manufacture MEMS components for reliability by focusing on basic tools such as reliability statistics, CAD methodologies, FMEA, tools & instruments for failure analysis, and product development methodologies.

• The different types of failure modes for silicon and metal-based MEMS, including failures originating in the design and manufacturing phases, and in-use failures (electrical, mechanical, and environmental) and how to avoid them.

• The testing and qualification procedures for MEMS reliability and the specific test protocols for accelerating specific MEMS- failures, leading to enhanced reliability understanding and accurate lifetime prediction.

MEMS Reliability will be of interest to engineers,researchers, and product managers involved in the production and development, of MEMS who want to learn more about determining and improving product reliability and implementing such practices within their own organizations.

"The MEMS Reference Shelf is a series devoted to Micro-Electro-Mechanical Systems (MEMS), which combine mechanical, electrical, optical, or fluidic elements on a common microfabricated substrate to create sensors, actuators, and microsystems. This series, authored by leading MEMS practitioners, strives to provide a framework where basic principles, known methodologies, and new applications are integrated in a coherent and consistent manner."

STEPHEN D. SENTURIA Massachusetts Institute of Technology, Professor of Electrical Engineering, Emeritus