MEMS片持梁の疲労特性に関する研究－実デバイスを用いた加速劣化試験と機械的FIT数の導出

摘要

MEMS (Micro Electro-Mechanical Systems)の構造設計基準を検証するために、単結晶シリコン製の片持梁を用いて疲労試験を実施し、FIT数の導出を試みた。 一般的に、MEMSの疲労特性に関しては、その試験用を目的とした試験片による実証は数多く行われているものの、実際のデバイスを用いての試験は、あまり行われていない。 今回我々は、自社で開発している光MEMSデバイスである光スイッチ(SW)や、可変光減衰器(VOA)に用いているMEMS製アクチュエータで加速劣化試験を行い、デバイスの総動作時間を仮定する事で、デバイス故障の指標であるFIT数（λ）を導出した。本試験で得られたFIT数より、採用した片持梁方式が、構造体としてMEMSの信頼性が高い事を証明した。