IEC 60747-14-4:2011

Semiconductor devices - Discrete devices - Part 14-4: Semiconductor accelerometers

IEC 60747-14-4:2011 applies to semiconductor accelerometers for all types of products. This standard applies not only to typical semiconductor accelerometers with built-in electric circuits, but also to semiconductor accelerometers accompanied by external circuits. This standard does not (or should not) violate (or interfere with) the agreement between customers and suppliers in terms of a new model or parameters for business.
NOTE 1: This standard, although directed toward semiconductor accelerometers, may be applied in whole or in part to any mass produced type of accelerometer.
NOTE 2: The purpose of this standard is to allow for a systematic description, which covers the subjects initiated by the advent of semiconductor accelerometers. The tasks imposed on the semiconductor accelerometers are not only common to all accelerometers but also inherent to them and not yet totally solved. The descriptions are based on latest research results. One typical example is the multi-axis accelerometer. This standard states the method of measuring acceleration as a vector quantity using multi-axis accelerometers.
NOTE 3: This standard does not conflict in any way with any existing parts of either ISO 16063 or ISO 5347. This standard intends to provide the concepts and the procedures of calibration of the semiconductor multi-axis accelerometers which are used not only for the measurement of acceleration but also for the control of motion in the wide frequencies ranging from DC.
This publication is to be read in conjunction with IEC 60747-1:2006.

Dispositifs à semiconducteurs - Dispositifs discrets - Partie 14-4: Accéléromètres à semiconducteurs

La CEI 60747-14-4:2011 s'applique aux accéléromètres à semiconducteurs pour tous les types de produits. La présente norme s'applique non seulement aux accéléromètres à semiconducteurs types à circuits électriques intégrés, mais aussi aux accéléromètres à semiconducteurs qui possèdent des circuits externes. La présente norme ne viole pas (ou ne devrait pas entraver) (ou n'entre pas en contradiction avec) l'accord entre client et fournisseur pour un nouveau modèle ou de nouveaux paramètres commerciaux.
NOTE 1: Bien qu'elle concerne les accéléromètres à semiconducteurs, la présente norme peut être appliquée complètement ou partiellement à tout type d'accéléromètre produit en masse.
NOTE 2: L'objet de la présente norme est de permettre une description systématique, qui couvre les sujets initiés par l'apparition des accéléromètres à semiconducteurs. Les tâches imposées sur les accéléromètres à semiconducteurs non seulement sont communes à tous les accéléromètres mais aussi leur sont inhérentes et ne sont pas encore complètement résolues. Les descriptions sont fondées sur les résultats de recherche les plus récents. Un exemple type est celui de l'accéléromètre à axes multiples. La présente norme énonce la méthode de mesure de l'accélération comme une grandeur vectorielle utilisant des accéléromètres à axes multiples.
NOTE 3: La présente norme n'est pas du tout en contradiction avec les parties existantes de l'ISO 16063 ou de l'ISO 5347. La présente norme est destinée à fournir des concepts et des procédures d'étalonnage des accéléromètres à semiconducteurs à axes multiples qui sont utilisés non seulement pour la mesure de l'accélération mais aussi pour le contrôle du mouvement dans les fréquences larges depuis les valeurs en courant continu.
Cette publication doit être lue conjointement avec la CEI 60747-1:2006.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 26-Jan-2011
• ICS: 01 - GENERALITIES. TERMINOLOGY. STANDARDIZATION. DOCUMENTATION
• ICS: 31.080.01 - Semiconductor devices in general
• Technical Committee: SC 47E - Discrete semiconductor devices
• Drafting Committee: WG 1 - TC 47/SC 47E/WG 1
• Current Stage: PPUB - Publication issued
• Start Date: 31-Jan-2011
• Completion Date: 27-Jan-2011

Standards Content (Sample)

IEC 60747-14-4 ®
Edition 1.0 2011-01
INTERNATIONAL
STANDARD
NORME
INTERNATIONALE
colour
inside
Semiconductor devices – Discrete devices –
Part 14-4: Semiconductor accelerometers

Dispositifs à semiconducteurs – Dispositifs discrets –
Partie 14-4: Accéléromètres à semiconducteurs

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IEC 60747-14-4 ®
Edition 1.0 2011-01
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Part 14-4: Semiconductor accelerometers

Dispositifs à semiconducteurs – Dispositifs discrets –
Partie 14-4: Accéléromètres à semiconducteurs
INTERNATIONAL
ELECTROTECHNICAL
COMMISSION
COMMISSION
ELECTROTECHNIQUE
PRICE CODE
INTERNATIONALE
CODE PRIX XD
ICS 31.080.01 ISBN 978-2-88912-323-0

– 2 – 60747-14-4  IEC:2011
CONTENTS
FOREWORD . 5
INTRODUCTION . 7
1 Scope . 8
2 Normative references . 8
3 Terminology and letter symbols . 9
3.1 Terms and definitions . 9
3.2 Letter symbols . 15
4 Essential ratings and characteristics . 16
4.1 General . 16
4.1.1 Operating principle . 16
4.1.2 Single axis and multi-axis . 16
4.1.3 Performance evaluation . 17
4.1.4 Sensitivity . 17
4.1.5 Classification . 18
4.1.6 Symbol (g) . 19
4.1.7 Customer and supplier . 19
4.1.8 Linearity and nonlinearity . 19
4.1.9 Element materials . 19
4.1.10 Handling precautions . 20
4.1.11 Accelerometer mounting condition . 20
4.1.12 Specifications . 20
4.2 Ratings (limiting values) . 20
4.3 Recommended operating conditions . 20
4.4 Characteristics . 21
4.4.1 Measurement range . 21
4.4.2 Sensitivity and sensitivity error . 21
4.4.3 Bias (offset) and bias (offset) error . 21
4.4.4 Linearity . 21
4.4.5 Misalignment . 22
4.4.6 Cross-axis sensitivity . 22
4.4.7 Cross-coupling coefficient. 22
4.4.8 Temperature coefficient of sensitivity . 22
4.4.9 Temperature coefficient of bias. 22
4.4.10 Frequency response . 22
4.4.11 Supply current . 22
4.4.12 Output noise . 22
4.4.13 Ratiometricity . 22
4.4.14 Self test . 23
5 Measuring methods . 23
5.1 General . 23
5.1.1 Standard test conditions . 23
5.1.2 Applicable measurement methods for test and calibration method . 23
5.2 Testing methods for characteristics . 25
5.2.1 Measurement range . 25
5.2.2 Supply voltage range . 26
5.2.3 Sensitivity and sensitivity error . 26

60747-14-4  IEC:2011 – 3 –
5.2.4 Bias and bias error . 26
5.2.5 Linearity . 27
5.2.6 Misalignment . 29
5.2.7 Cross-axis sensitivity . 30
5.2.8 Cross-coupling coefficient. 30
5.2.9 Temperature coefficient of sensitivity . 31
5.2.10 Temperature coefficient of bias. 31
5.2.11 Frequency response . 31
5.2.12 Supply current . 35
5.2.13 Output noise . 35
6 Acceptance and reliability . 36
6.1 Environmental test . 36
6.1.1 High temperature storage . 36
6.1.2 Low-temperature storage . 36
6.1.3 Temperature humidity storage . 37
6.1.4 Temperature cycle . 37
6.1.5 Thermal shock . 37
6.1.6 Salt mist . 37
6.1.7 Vibration . 37
6.1.8 Mechanical shock . 37
6.1.9 Electrical noise immunity . 37
6.1.10 Electro-static discharge immunity . 37
6.1.11 Electro-magnetic field radiation immunity . 38
6.2 Reliability test. 38
6.2.1 Steady-state life . 38
6.2.2 Temperature humidity life . 38
Annex A (informative) Definition of sensitivity matrix of an accelerometer . 39
Annex B (informative) Dynamic linearity measurement using an impact acceleration
generator . 79
Annex C (informative) Measurement of peak sensitivity . 88
Bibliography . 97

Figure 1 – Single axis accelerometer . 17
Figure 2 – Multi-axis accelerometer . 17
Figure 3 – Concept of the mathematical definition of accelerometers .
...