中华人民共和国国家标准
GB/T 34899-2017
微机电系统（MEMS）技术 基于拉曼光谱法的微结构 表面应力测试方法
Micro-electromechanical system technology-Measuring method of microstructure surface stress based on Raman spectroscopy
中国国家标准化管理委员会 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布
目次
前言.1范围2规范性引用文件3术语和定义4应力测试原理5测试条件5.1 5.2 样品要求 总则5.3校准要求5.4环境条件5.5测试系统6测试规程6.1 6.2 校准拉曼光谱仪 测试系统误差6 3 选择测试区域6.4 测试步骤6 5 测试记录6.7应力计算 6 6 拉曼频移的确定附录A（资料性附录） 立方晶系的应力和拉曼赖移之间的换算关系附录B（资料性附录） 相对动态应力测试系统实例附录C（资料性附录）微结构表面应力拉曼光谱法测试实例 10
前言
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草.本标准由全国微机电技术标准化技术委员会（SAC/TC336）提出并归口.本标准主要起草单位：中北大学、中机生产力促进中心.本标准主要起草人：石云波、唐军、程红兵、崔建功、李海斌、朱悦.
基于拉曼光谱法的微结构 微机电系统（MEMS）技术 表面应力测试方法
1范围
本标准规定了拉曼光谱法测定微机电系统（MEMS）结构表面残余应力、相对静态应力、相对动态应力的方法.
本标准适用于微机电系统（MEMS）结构表面残余应力、相对静态应力、相对动态应力的拉曼光谐法测试.
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的.凡是注日期的引用文件仅注日期的版本适用于本文件.凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括的修改单）适用于本文件.
GB/T2421.1电工电子产品环境试验概述和指南GB/T25915.1洁净室及相关受控环境第1部分：空气洁净度等级 GB/T26111微机电系统（MEMS)技术术语JJF1544-2015拉曼光谱仪校准规范计量特性和校准要求
3术语和定义
GB/T26111和JF1544-2015界定的以及下列术语和定义适用于本文件.
3.1
波数wave number
波长的倒数，即每厘米内包含的波长数目.
注：单位为每厘米（cm).
4应力测试原理
拉曼光谱法应力测试是根据拉曼散射测出的拉曼類移来计算材料表面应力的方法.
结构表面在应力作用下，晶格会发生形变，从面对入射光造成散射，导致了拉曼赖移的产生.根据拉曼频移的大小可以计算出应力的数值，结构表面应力与拉曼類移之间具有线性关系，见式（1）.
式中：
应力因子，单位为每厘米兆帕（cmMPa-）；△拉曼额移，单位为每厘米（cm）. 立方晶系的应力和拉曼频移之间的换算关系参见附录A.
6表面应力.单位为兆帕（MPa)）；
5测试条件
5.1总则
在实际测试应力之前，需要确认测试的环境条件，同时正确搭建测试系统.
5.2样品要求
残余应力测试样品为未封装的微结构，静态应力测试样品为可以静电力、磁力、机械力或其他方式加载静载荷的未封装的微结构，动态应力测试样品为可加载周期载荷实现周期运动的未封装的微结构.
5.3校准要求
标准值由已校准过的拉曼光谱仪给出，经计量部门检定合格. 颠移校准用标准样品或其他拉曼光谱信号稳定且无毒无害、易于保存的化学物质，其拉曼峰频率的
采用标准硅片对仪器进行校准，仅器测量标准不确定度优于0.01cm.
标准不确定度按式（2）计算：
(2)
式中：
标准偏差：一n次测量得到的拉曼额率的平均值； s-第次测量得到的拉曼频率；表示测试次数.
5.4环境条件
5.4.1标准大气条件
除非详细规范另有规定，测试应在GB/T2421.1所规定的测试用标准大气条件下进行.
5.4.2电磁条件
除产品技术条件另有规定，测试场地除地磁场外，应无其他外界电磁场.
5.4.3洁净度条件
除产品技术条件另有规定，测试应在符合GB/T25915.1中规定的七级洁净区进行.
5.4.4振动条件
除产品技术条件另有规定，测试应在光学减振平台上进行.
5.5测试系统
5.5.1相对静态应力测试系统
静态测试系统由拉曼光谱仪和固定载荷加载系统（可根据需要选用）构成. 拉曼光谱仪通常由激光光源、光学系统、样品台、光谱分析仪、光电检测器和计算机组成.激光光源
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