Các tiêu chuẩn kiểm tra độ tin cậy cho điốt trong ngành truyền thông là gì?

, Khung kiểm tra cốt lõi: Xây dựng ba chiều của kim tự tháp độ tin cậy
Việc kiểm tra độ tin cậy của các điốt trong ngành công nghiệp truyền thông đã hình thành hệ thống đánh giá thứ ba - của "tuổi thọ căng thẳng hiệu suất", có nguồn gốc từ tiêu chuẩn Telcordia GR-468 và được thông qua hoàn toàn bởi GB/T 21194-2007. Logic cốt lõi là mô phỏng các môi trường cực đoan, tăng tốc độ phơi nhiễm của các chế độ lỗi tiềm năng của các thiết bị và cuối cùng tính toán tuổi thọ dịch vụ thực tế thông qua các mô hình toán học.
1. Kiểm tra hiệu suất thiết bị: Hiệu chuẩn chính xác các đặc tính quang điện tử
Đối với các loại thiết bị khác nhau như điốt laser và photodiodes, các tham số thử nghiệm bao gồm:
Các đặc điểm quang điện tử: bao gồm 12 chỉ số lõi như bước sóng trung tâm, chiều rộng quang phổ, dòng ngưỡng và đặc tính dòng công suất đầu ra. Ví dụ, diode laser 1550nm được sử dụng trong các trạm cơ sở 5G của Huawei cần phải có độ lệch bước sóng trung tâm được điều khiển trong vòng ± 0,5nm, nếu không nó sẽ gây ra sự gia tăng mạnh về tốc độ lỗi của mô -đun quang.
Đặc điểm vật lý: Liên quan đến 7 thông số như hàm lượng hơi nước bên trong, hiệu suất niêm phong, ngưỡng ESD, v.v ... Diode TVS kích thước 0201 do Murata Sản xuất Công ty sản xuất, Ltd.
2. Kiểm tra ứng suất thiết bị: Một thử nghiệm kép về các yếu tố cơ học và môi trường
Tác động vật lý của thiết bị mô phỏng trong quá trình vận chuyển, cài đặt và vận hành:
Ứng suất cơ học: bao gồm kiểm tra độ rung (tần số 10 - 55Hz, gia tốc 5 - 50grms), kiểm tra sốc nhiệt (150 chu kỳ từ -65 độ đến 150 độ). Trong radar sóng milimet 77GHz của kẻ sọc Tesla Model S, 12 điốt Schottky tần số cao cần phải vượt qua thử nghiệm sốc cơ học 5000g/0,5ms theo tiêu chuẩn MIL-STD-883H.
Căng thẳng môi trường: Các thử nghiệm bao gồm các thử nghiệm như nhiệt độ cao và độ ẩm cao (85 độ /85% RH trong 1000 giờ), đạp xe nhiệt độ (500 chu kỳ từ -40 độ đến 125 độ), v.v. Infineon Coolgan ™ Một loạt các điốt trong mô -đun tăng nhanh của Xiaomi 12s.
3. Bài kiểm tra lão hóa tăng tốc: Dự đoán cuộc sống với thời gian nén
Thiết lập mô hình gia tốc bằng phương trình Arrhenius và chuyển đổi dữ liệu kiểm tra nhiệt độ - thành tuổi thọ dịch vụ thực tế:
Độ lệch ngược nhiệt độ cao (HTRB): Áp dụng 80% điện áp đảo ngược định mức ở 125 độ trong 1000 giờ và dòng rò ngược sẽ tăng dưới 200%. Trong thử nghiệm này, dòng rò ngược của diode schottky của sr bán dẫn Rohm chỉ tăng 15%, tốt hơn nhiều so với mức tăng 300% của các thiết bị dựa trên silicon -.
Tuổi thọ làm việc ở nhiệt độ cao (HTOL): Áp dụng dòng điện định mức trong 1000 giờ ở 125 độ và độ lệch giảm điện áp phía trước phải nhỏ hơn 10%. Diode đóng gói DFN1.0 × 1.0 của Anson SemicDuctor đã được thử nghiệm để xác minh tuổi thọ dịch vụ 10 năm của nó.
2, Thử nghiệm dựa trên kịch bản: Những thách thức khắc nghiệt trong môi trường không được kiểm soát
Các thiết bị truyền thông thường được triển khai trong môi trường không được kiểm soát (UNC) như sa mạc và vùng cực, và phạm vi nhiệt độ hoạt động của chúng cần được mở rộng đến -40 đến 85 độ. Đối với loại kịch bản này, ba xác minh đặc biệt mới đã được thêm vào các tiêu chuẩn thử nghiệm:
1. Kiểm tra đạp xe nhiệt độ cực cao
Việc áp dụng phạm vi nhiệt độ cực độ từ -55 đến 125 độ, số lượng chu kỳ được tăng lên 1000. Trong mô -đun sạc không dây của Samsung Galaxy Watch 5, diode đóng gói DFN cần vượt qua thử nghiệm này để đảm bảo rằng nó có thể duy trì hiệu quả chuyển đổi công suất 98,7% ở nhiệt độ thấp -40.
2. Kiểm tra độ lệch nhiệt ẩm (H3TRB)
Áp dụng điện áp sai lệch ngược (chẳng hạn như 480V cho các thiết bị 600V) trong môi trường RH 85 độ /85% trong 1000 giờ để phát hiện sự di chuyển kim loại và lỗi cách điện. Trong thử nghiệm này, khoảng cách di chuyển kim loại của diode tần số GaN của Infineon - được kiểm soát trong khoảng 0,1 μ m, đáp ứng các yêu cầu của các tiêu chuẩn ô tô.
3. Kiểm tra ăn mòn xịt muối
Đối với thiết bị trạm gốc ven biển, sử dụng dung dịch NaCl 5% cho thử nghiệm phun liên tục 48 giờ. Các photodiodes trong cáp quang biển của Huawei đã được thử nghiệm để đảm bảo tuổi thọ dịch vụ 20 năm ngay cả trong môi trường nước biển bị ăn mòn.
3, Công nghệ phân tích thất bại: Truy tìm sâu từ hiện tượng này đến bản chất
Khi một thiết bị thất bại trong quá trình thử nghiệm, cần phải định vị nguyên nhân gốc thông qua phân tích đa chiều:
Phân tích tham số điện: Sử dụng phím phân tích tham số bán dẫn B1500A B1500A để đo độ trôi tham số như dòng rò ngược và điện áp phân hủy. Ví dụ, một lô điốt nhất định đã trải qua sự gia tăng dòng rò ngược trong quá trình thử nghiệm HTRB, được phân tích là do các khiếm khuyết trong lớp thụ động ở rìa của wafer.
Phân tích vật lý: X - Chụp cắt lớp tia (3D - CT) đã được sử dụng để xác định vị trí các vết nứt bên trong và chùm ion tập trung (FIB) và kính hiển vi điện tử truyền (TEM) đã được sử dụng để quan sát các khuyết tật mạng. Chất bán dẫn RoHM được phát hiện thông qua công nghệ này rằng sự thất bại của diode SIC của nó là do kênh rò rỉ được kích hoạt bởi trật khớp mặt phẳng cơ bản (BPD).
Phân tích nhiệt: Sử dụng hình ảnh nhiệt hồng ngoại FLIR A655SC để chụp các điểm nóng cục bộ và tối ưu hóa thiết kế tản nhiệt thông qua mô phỏng phần tử hữu hạn. Chất bán dẫn ANSON đã giảm điện trở nhiệt của các điốt đóng gói DFN xuống còn 8M thông qua phương pháp này, cao hơn 72% so với bao bì SOD-123.
4, Sự phát triển của các tiêu chuẩn: Một bước nhảy vọt từ cấp độ viễn thông sang cấp ô tô
Với việc mở rộng công nghệ truyền thông cho Internet của phương tiện, Internet công nghiệp và các lĩnh vực khác, các tiêu chuẩn độ tin cậy cho thấy hai xu hướng tiến hóa lớn:
Chứng nhận cấp độ xe: AEC - Q102 Tiêu chuẩn yêu cầu các thiết bị vượt qua thử nghiệm phạm vi nhiệt độ từ - 40 độ đến 150 độ và tốc độ thất bại phải nhỏ hơn 1 phù hợp (1 tỷ giờ thất bại). Là tổ chức trong nước đầu tiên hoàn thành toàn bộ chứng nhận AEC-Q102 cho các bộ phát laser, dữ liệu thử nghiệm của Đài phát thanh và truyền hình cho thấy thời gian trung bình giữa các lỗi (MTBF) của điốt cấp ô tô là ba đơn hàng cao hơn so với điốt cấp độ tiêu dùng.
Chứng nhận an toàn chức năng: Tiêu chuẩn ISO 26262 yêu cầu các thiết bị đi vào trạng thái an toàn khi thất bại, chẳng hạn như diode radar sóng milimet trong hệ thống tự động Tesla, phải vượt qua chứng nhận cấp độ ASIL- d để đảm bảo an toàn chức năng trong các kịch bản cực đoan như va chạm.
https://www.trrsemicon.com/transistor/transistor/