上一篇文章中我們簡單介紹了GR-468標準的整體概念,包括認證的六大項目、器件分級、環境分類以及加速失效計算等,今天我們詳細介紹下可靠性驗證部分的具體測試內容和要求。
可靠性測試項目
器件可靠性驗證是GR-468最重要的一個項目,標準對光電子器件可靠性試驗的執行程序與主要項目(測試項,試驗條件,樣本量等)進行了說明。主要測試內容分為器件性能測試、器件應力測試和器件加速老化測試。
器件性能測試分為光電特性參數測試和物理性能測試。對于激光二極管、發光二極管及其組件,其光電特性測試主要包括中心波長、光譜寬度、閾值電流、輸出功率-電流特性、邊模抑制比、光輸出飽和度、扭折點、電壓-電流曲線、上升下降時間、導通延遲、截止頻率、耦合效率、前后跟蹤比、跟蹤誤差等,對光電二極管等接收組件,主要包括響應度、量子效率、暗電流、擊穿電壓、截止頻率、增益、靈敏度、飽和光功率等。物理性能測試主要有內部水汽、密封性、ESD閾值、可燃性、剪切力、可焊性、引線鍵合強度等。
器件應力測試主要包括機械完整性測試:機械沖擊、振動、熱沖擊、光纖完整性測試、光接口與適配器耐久性測試。不加電環境試驗:高低溫存儲、溫度循環、濕熱試驗;加電環境試驗:高溫工作、抗濕循環、濕熱試驗(對帶電非氣密設備)。
加速老化試驗主要是高溫加速壽命(恒溫、變溫)、溫度循環、濕熱試驗(非氣密封裝)、失效率和可靠性計算。
不同器件可靠性測試項目要求細則
可靠性測試項目涉及到具體試驗更詳細的要求,請參考GR-468-CORE-Issue 2。大多數情況下,兩到三個初級級別的驗證,可用于保障光器件的可靠性。另外,一些芯片級產品不做初步封裝則不能測試一些必要的參數,有可能一些參數需要在組裝成光器件甚至是光模塊后才能測試。下表中提供了一些參數列表,詳細規定了對于不同的芯片、器件和模塊所需要進行的測試項,以及這些參數通常所需的測試條件
器件性能測試

表1. 光器件特性的典型性能參數

表2. 光器件的物理特性測試
器件應力測試

表3. 光器件的機械應力測試

表4. 非工作情況下光器件的應力測試

表5. 工作情況下光器件的應力測試
器件加速老化試驗

表6. 加速老化測試
在上述表中,“R"表示Telcordia認為滿足典型客戶公司需要所必需的特性或功能。不符合要求可能會導致應用限制,導致產品功能不正?;蚍恋K操作;
“O"表示Telcordia認為客戶公司可能需要的特性或功能。表示要實現的目標,并且可以在要求的日期重新分類為需求。
除了光學元器件外,一個光器件或者光模塊還會包括其他的元件,有可能影響到器件的質量或者可靠性。因此標準也對器件及模塊中經常使用到的TEC、溫度傳感器、光隔離器、尾纖和光連接器等做了相對詳細的標準設置,在這里就不做過多贅述,更詳細內容,請參考GR-468-CORE-Issue 2。
臨時性證方案
光電子器件的認證需要非常長的時間來證明其可靠性,但目前通信市場產品迭代速度非??欤芗ち业氖袌龈偁幰约颁N售策略的影響,客戶與供應商都希望采用最新產品。因此GR-468也對臨時認證方案進行了規定。下表是完整認證以及臨時認識所需測試時間,臨時認證的有效期通常為3-6個月。

來源:Telcordia: Generic Reliability Assurance Requirements for Optoelectronic Devices Used in Telecommunications Equipment, GR-468 Issue Number 02 (2004)
廣電計量光電子器件驗證服務
廣電計量是S家完成激光發射器、探測器全套AEC-Q102車規認證的第三方檢測機構,具備APD、VCSEL、PLD等批次性驗證試驗能力。在此基礎上,廣電計量現已全面開展通信用光電子器件的可靠性測試認證服務,在人才隊伍上,形成以博士、專家為核心的光電器件測試分析團隊,具備國內完備的光電子器件測試標準解讀能力和試驗能力,能夠提供一站式光電子器件測試方案。
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