Làm thế nào để kiểm tra độ tin cậy của điốt trong các hệ thống truyền thông?

1, Tiêu chuẩn kiểm tra và hệ thống đặc tả
Kiểm tra độ tin cậy của điốt trong ngành truyền thông phải tuân thủ các tiêu chuẩn có thẩm quyền quốc tế, trong đó Telcordia GR - 468 "Yêu cầu chung về độ tin cậy của các thiết bị quang điện tử cho thiết bị truyền thông" là đặc điểm kỹ thuật cốt lõi. Tiêu chuẩn này thiết lập một quy trình xác minh độ tin cậy chi tiết cho các thiết bị quang điện tử (bao gồm điốt laser, photodiodes, v.v.) được sử dụng trong thiết bị truyền thông, bao gồm ba mô -đun chính: kiểm tra hiệu suất thiết bị, kiểm tra căng thẳng và thử nghiệm lão hóa tăng tốc. Ví dụ, gr - 468 yêu cầu điốt laser để vượt qua nhiệt độ cao 1000 giờ - và kiểm tra lưu trữ độ ẩm cao (85 độ /85% rh) và đáp ứng tiêu chí của bước sóng trung tâm nhỏ hơn hoặc bằng 0,5nm và độ tăng công suất đầu ra nhỏ hơn hoặc bằng 5%. Ngoài ra, mặc dù tiêu chuẩn AEC-Q102 (được xuất bản bởi Hội đồng Điện tử ô tô) nhằm vào các thiết bị quang điện tử ô tô, độ lệch đảo ngược nhiệt độ cao (HTRB), chu kỳ nhiệt độ và các phương pháp thử nghiệm khác được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp truyền thông để đánh giá độ tin cậy của các diodes trong môi trường khắc nghiệt.
2, Các dự án thử nghiệm cốt lõi và phương pháp thực hiện
(1) Kiểm tra khả năng thích ứng môi trường
Kiểm tra đạp xe nhiệt độ
Mô phỏng ứng suất nhiệt của thiết bị truyền thông trong môi trường ngoài trời cực độ thông qua thay đổi nhiệt độ nhanh từ -40 độ đến 125 độ (như chuyển đổi trong vòng 10 phút). Thử nghiệm cần kéo dài 1000 chu kỳ, tập trung vào các vấn đề như đóng gói diode bị nứt và giảm cường độ liên kết dây. Ví dụ, diode Schottky được sử dụng trong một trạm cơ sở truyền thông nhất định cần hoàn thành 500 chu kỳ trong phạm vi từ -40 đến 100 độ, với tốc độ thay đổi điện áp phía trước thấp hơn hoặc bằng 3%.
nhiệt độ ẩm
Đánh giá hiệu suất cách nhiệt của diode trong điều kiện nhiệt độ cao và độ ẩm cao bằng cách sử dụng điều kiện 85 độ /85% RH trong 168 giờ. Sau khi thử nghiệm, dòng rò (IR) cần được đo, với yêu cầu nhỏ hơn hoặc bằng 1 μ A (ở điện áp định mức). Nếu dòng rò vượt quá tiêu chuẩn, nó có thể chỉ ra hiệu suất cách điện giảm do sự hấp thụ độ ẩm của vật liệu đóng gói.
(2) Kiểm tra hiệu suất điện
Kiểm tra đặc tính tích cực
Đo xuống điện áp chuyển tiếp (VF) bằng cách sử dụng máy kiểm tra vạn năng hoặc diode kỹ thuật số. Các điốt giao tiếp thường yêu cầu VF nhỏ hơn hoặc bằng 0,4V (chẳng hạn như sê -ri SS14). Trong khi đó, cần phải quan sát thời gian phục hồi chuyển tiếp (TFR) thông qua máy hiện sóng để đảm bảo rằng nó đáp ứng các yêu cầu toàn vẹn tín hiệu trong các ứng dụng tần số cao -.
Kiểm tra đặc trưng ngược
Áp dụng điện áp ngược đến 80% điện áp phân hủy định mức (VR) và đo dòng rò ngược (IR). Các điốt giao tiếp phải đáp ứng IR nhỏ hơn hoặc bằng 10NA (chẳng hạn như chuỗi BAS70) để tránh nhiễu tín hiệu. Ngoài ra, khả năng bảo vệ thoáng qua của diode cần được xác minh thông qua thử nghiệm dòng điện tăng (chẳng hạn như áp dụng 10 lần dòng được định mức trong 10 μ s).
(3) Kiểm tra cuộc sống tăng tốc
Kiểm tra độ lệch đảo ngược nhiệt độ cao (HTRB)
Áp dụng điện áp ngược (chẳng hạn như 80% điện áp định mức) ở 125 độ trong 1000 giờ. Dự đoán tỷ lệ thất bại thông qua mô hình phân phối Weibull đòi hỏi tỷ lệ thất bại nhỏ hơn hoặc bằng 100fit (hàng triệu giờ thất bại). Ví dụ, diode TVS trong một mô -đun giao tiếp nhất định cần vượt qua thử nghiệm HTRB và đáp ứng khả năng bảo vệ ESD là ± 8kV (mô hình HBM).
Đi xe đạp nhiệt độ tăng tốc lão hóa
Kết hợp với chu kỳ nhiệt độ từ - 55 độ đến 150 độ và ứng suất điện, tăng tốc độ phơi nhiễm của các chế độ thất bại tiềm năng. Sau khi thử nghiệm, phân tích thất bại (FA) là bắt buộc, chẳng hạn như kính hiển vi điện tử quét (SEM) Quan sát di chuyển lớp kim loại hóa, phát hiện tia X của các khoảng trống liên kết dây, v.v.
3, Phương pháp kiểm tra và lựa chọn công cụ
(1) Hệ thống kiểm tra tự động
Ngành công nghiệp truyền thông thường sử dụng ATE (thiết bị thử nghiệm tự động) để đạt được thử nghiệm hàng loạt. Ví dụ: Máy phân tích tham số bán dẫn B1500A Keysight có thể tích hợp các chức năng như quét đường cong IV và C - v Kiểm tra đặc tính. Một thiết bị duy nhất có thể kiểm tra đồng thời 200 mẫu diode, tăng hiệu quả thử nghiệm hơn 5 lần.
(2) Kỹ thuật phân tích thất bại
Phân tích thất bại vật lý (PFA)
Xác định vị trí điểm thất bại thông qua các phương pháp như mở, loại bỏ các lớp, nhuộm và xâm nhập. Ví dụ, một diode trạm gốc 5G đã trải qua sự gia tăng dòng rò sau khi thử nghiệm HTRB và PFA cho thấy sự hiện diện của các khoảng trống ở giao diện giữa lớp luyện kim và chất nền silicon, dẫn đến sự cố cục bộ.
Phân tích lỗi điện (EFA)
Sử dụng kính hiển vi phát xạ (EMMI) để xác định vị trí các điểm nóng hoặc phát hiện các đường dẫn rò rỉ hiện tại thông qua công nghệ thay đổi điện trở (OBIRCH) do chùm tia. Ví dụ, độ nhạy của diode pin trong mô -đun giao tiếp quang tốc độ cao - giảm và các vicrocracks được tìm thấy ở cạnh của ngã ba PN thông qua EFA.
https://www.trrsemicon.com/transistor/urface/người