Kako preizkusiti zanesljivost diod v komunikacijskih sistemih?

1, standardi testiranja in specifikacijski sistem
Testiranje zanesljivosti diod v komunikacijski industriji mora biti v skladu z mednarodnimi avtoritativnimi standardi, med katerimi je Telcordia Gr - 468 "Splošne zahteve za zanesljivost optoelektronskih naprav za komunikacijsko opremo" je temeljna specifikacija. Ta standard vzpostavlja podroben postopek preverjanja zanesljivosti za optoelektronske naprave (vključno z laserskimi diodami, fotodiodi itd.), Ki se uporablja v komunikacijski opremi, ki pokriva tri glavne module: testiranje zmogljivosti naprave, testiranje stresa in pospešeno testiranje staranja. Na primer, GR - 468 zahteva, da laserske diode prenašajo 1000 ur visoke - temperature in visoke preskusne vlage (85 stopinj /85% RH) in izpolnjujejo merila za odhod na srednjo valovno dolžino, manj kot ali enaka, manj kot ali enaka 0,5 nm in izhodne moči manj kot 5%. Poleg tega, čeprav je standard AEC-Q102 (ki ga je objavil Svet za avtomobilsko elektroniko), namenjen avtomobilskim optoelektronskim napravam, se v komunikacijski industriji pogosto uporabljajo njena visokotemperaturna povratna pristranskost (HTRB), temperaturno kolesarjenje in druge metode testiranja v ekstremnih okoljih.
2, Projekti za temeljno testiranje in metode izvajanja
(1) testiranje okoljske prilagodljivosti
Temperaturni kolesarski test
Simulirajte toplotni stres komunikacijske opreme v ekstremnih zunanjih okoljih s hitrimi temperaturnimi spremembami od -40 do 125 stopinj (na primer preklop v 10 minutah). Test mora trajati za 1000 ciklov, s poudarkom na vprašanjih, kot so razpokana embalaža diode in zmanjšana moč vezave žice. Na primer, dioda Schottky, ki se uporablja v določeni komunikacijski bazni postaji, mora dokončati 500 ciklov v območju od -40 do 100 stopinj, s hitrostjo sprememb padca napetosti, ki je manjša ali enaka 3%.
Vlažna toplota
Ocenite izolacijsko zmogljivost diode pri visoki temperaturi in visoki vlagi z uporabo 85 stopinj /85% RH pogojev za 168 ur. Po testiranju je treba izmeriti tok puščanja (IR), pri čemer je zahteva manjša ali enaka 1 μ A (pri nazivni napetosti). Če tok puščanja presega standard, lahko kaže na zmanjšanje učinkovitosti izolacije zaradi absorpcije vlage embalažnega materiala.
(2) Testiranje električne zmogljivosti
Pozitiven značilni test
Izmerite padec napetosti naprej (VF) z digitalnim multimetrom ali diodnim testerjem. Komunikacijske diode običajno zahtevajo VF manj kot ali enak 0,4 V (na primer serija SS14). Medtem je treba opazovati čas obnovitve naprej (TFR) prek osciloskopa, da se zagotovi, da izpolnjuje zahteve glede celovitosti signala v frekvenčnih aplikacijah z visoko -.
Obratno značilno testiranje
Nanesite povratno napetost na 80% nazivne napetosti razpada (VR) in izmerite tok obratnega uhajanja (IR). Komunikacijske diode morajo izpolnjevati IR manj kot ali enake 10NA (na primer serija BAS70), da se izognejo motnji signala. Poleg tega je treba sposobnost prehodne zaščite diode preveriti s testiranjem prenapetosti (na primer uporaba 10 -krat večje od nazivnega toka za 10 μ s).
(3) Pospešen življenjski test
Preskus visoke temperature povratne pristranskosti (HTRB)
Nanesite reverzno napetost (na primer 80% nazivne napetosti) pri 125 stopinjah za 1000 ur. Napovedovanje stopnje odpovedi z Weibullovim modelom distribucije zahteva stopnjo okvare, ki je manjša ali enaka 100FIT (milijon ur okvare). Na primer, dioda TVS v določenem komunikacijskem modulu mora opraviti HTRB test in izpolniti sposobnost zaščite ESD ± 8kV (model HBM).
Temperaturno kolesarjenje pospešuje staranje
V kombinaciji s temperaturnim kolesarjenjem od - 55 stopinj do 150 stopinj in električnim stresom pospeši izpostavljenost potencialnih načinov odpovedi. Po testiranju je potrebna analiza odpovedi (FA), kot so skeniranje elektronske mikroskopije (SEM) opazovanje migracije metalizacijske plasti, rentgensko zaznavanje praznin vezi žice itd.
3, metode testiranja in izbira orodij
(1) Samodejni sistem za testiranje
Komunikacijska industrija na splošno uporablja ATE (samodejna preskusna oprema) za doseganje testiranja šarže. Na primer, analizator polprevodniških parametrov KeySight B1500A lahko integrira funkcije, kot sta skeniranje krivulje in C - V značilno testiranje. Ena sama naprava lahko hkrati preizkusi 200 vzorcev diod in poveča učinkovitost testiranja za več kot 5 -krat.
(2) Tehnike analize napak
Analiza fizične odpovedi (PFA)
Poiščite točko okvare z metodami, kot so odpiranje, odstranjevanje plasti, obarvanje in infiltracija. Na primer, 5G bazna postaja dioda je po testiranju HTRB povečala tok puščanja, PFA pa je razkrila prisotnost praznin na vmesniku med metalizacijskim slojem in silicijevim substratom, kar je vodilo do lokalnega razpada.
Analiza električne odpovedi (EFA)
Uporabite emisijsko mikroskopijo (EMMI) za iskanje vročih točk ali zaznavanje tokovnih poti skozi tehnologijo za spremembo odpornosti (Obirch) s pomočjo žarka. Na primer, občutljivost diode PIN v visokem - optičnega komunikacijskega modula hitrosti se je zmanjšala, mikrokraki pa so bili najdeni na robu stičišča PN prek EFA.
https://www.trrsemicon.com/transistor/urface