Каковы стандарты тестирования надежности для диодов в индустрии коммуникации?

一, структура тестирования ядра: трехмерная конструкция пирамиды надежности.
Тестирование достоверности диодов в индустрии связи сформировало три - систему оценки «срок службы производительности», которая получена из стандарта Telcordia GR-468 и полностью принята национальным стандартом GB/T 21194-2007. Основная логика заключается в моделировании экстремальных сред, ускоряет воздействие режимов потенциальных сбоев устройств и в конечном итоге вычислять фактический срок службы с помощью математических моделей.
1. Проверка производительности устройства: точная калибровка оптоэлектронных характеристик
Для различных типов устройств, таких как лазерные диоды и фотодиоды, параметры теста охватывают:
Оптоэлектронные характеристики: включают 12 индикаторов ядра, такие как центральная длина волны, ширина спектра, пороговый ток и характеристики тока выходной мощности. Например, лазерный диод 1550 нм, используемый на базовых станциях 5G Huawei, должен контролировать его центральное отклонение длины волны в пределах ± 0,5 нм, в противном случае это приведет к резкому увеличению частоты ошибок оптического модуля.
Физические характеристики: включают 7 параметров, таких как внутреннее содержание водяного пара, производительность герметизации, порог ESD и т. Д. Диод телевизора размером 0201, созданный Murata Manufacturing Co., Ltd., использует 3D -технологию укладки для увеличения значения емкости до 100PF, в то время как скорость утечки гелия во время тестирования герметизации меньше 1 × 10 ⁻⁸ at aT.
2. Устройство стресс -тестирование: двойной тест механических и факторов окружающей среды и факторов окружающей среды
Физическое воздействие устройства моделирования во время транспортировки, установки и работы:
Механическое напряжение: включая тестирование вибрации (частота 10 - 55 Гц, ускорение 5 - 50grms), тестирование теплового шока (150 циклов от -65 градусов до 150 градусов). В 47-ГГц-миллиметровом радаре волнового радара Tesla Model S плед модели Tesla модель S-модель S клетку Tesla Model S клетки Шоттки должны пройти тест на механический шок 5000 г/0,5 мс в соответствии со стандартом MIL-STD-883H.
Стресс окружающей среды: охватывающие тесты, такие как высокая температура и высокая влажность (85 градусов /85% RH в течение 1000 часов), температурный цикл (500 циклов от -40 градусов до 125 градусов) и т. Д. Infineon Coolgan ™. Серия диодов в модуле Xiaomi 12S Ultra -Castra -зарядка должна поддерживаться при высокой температуре 150 градусов в течение 1000 часов без эффективности.
3.
Установите модель ускорения с использованием уравнения Аррениуса и преобразовать высокий - Данные тестирования температуры в фактический срок службы:
Высокая температурная обратная смещение (HTRB): примените 80% номинального обратного напряжения при 125 градусах в течение 1000 часов, а ток обратной утечки должен увеличиться менее чем на 200%. В этом тесте обратный ток утечки SIC Schottky -диода ROHM увеличился только на 15%, что намного лучше, чем увеличение устройств на основе кремния на 300%-.
Высокий температурный трудовой срок службы (HTOL): примените номинальный ток в течение 1000 часов при 125 градусах, а смещение капли прямого напряжения должно составлять менее 10%. Диод Anson Semiconductor DFN1.0 × 1,0 был протестирован для проверки 10-летнего срока службы.
2, Тестирование на основе сценариев: резкие проблемы в неконтролируемых условиях
Коммуникационные устройства часто развертываются в неконтролируемых средах (UNC), таких как пустыни и полярные регионы, и их диапазон рабочих температур должен быть расширен до -40 градусов до 85 градусов. Для такого типа сценария в стандартах тестирования были добавлены три новых специальных проверок:
1. Тест на экстремальную температуру цикла на велосипеде
Приняв экстремальный диапазон температуры на -55 градусов до 125 градусов, число циклов увеличивается до 1000. В модуле беспроводной зарядки Samsung Galaxy Watch 5, DFN -упакованный диод должен пройти этот тест, чтобы обеспечить, чтобы он мог поддерживать эффективность мощности на 98,7% при низкой температуре -40 градусов.
2. Тест на влажный тепловой смещение (H3TRB)
Примените напряжение обратного смещения (например, 480 В для устройств 600 В) в среде 85 градусов /85% в течение 1000 часов, чтобы обнаружить миграцию металла и сбой изоляции. В этом тесте частотный диод миграции металла на частотном диоде Infineon) контролировался в пределах 0,1 мкм, что отвечало требованиям автомобильных стандартов.
3. Испытание на коррозию соляного распыления
Для оборудования для прибрежной базовой станции используйте 5% раствор NaCl в течение 48 часов непрерывного испытания на распыление. Фотодиоды в морских оптических кабелях Huawei были протестированы, чтобы обеспечить 20-летний срок службы даже в коррозионной морской воде.
3, Технология анализа отказов: глубокое отслеживание от явления до сущности
Когда устройство не удается во время тестирования, необходимо найти основную причину с помощью многомерного анализа:
Анализ электрических параметров: Используйте Analyzer Parameter Parameter Analyzer Keysight B1500A, чтобы измерить дрейф параметров, такой как ток обратной утечки и напряжение разбивки. Например, определенная партия диодов испытывала всплеск обратного тока утечки во время тестирования HTRB, которая была проанализирована как вызванная дефектами в слое пассивации на краю пластины.
Физический анализ: x - томография лучей (3d - CT) использовали для определения местоположения внутренних трещин, и сфокусированный ионный луча (Fib) и микроскопия просвечивания (TEM) использовали для наблюдения дефектов решетки. ROHM Semiconductor обнаружил с помощью этой технологии, что сбой его диода SIC вызвана каналом утечки, вызванным дислокациями базальной плоскости (BPD).
Термический анализ: используйте инфракрасный тепловообразование FLIR A655SC для захвата локальных горячих точек и оптимизации конструкции рассеяния тепла посредством моделирования конечных элементов. Полупроводник Anson снизил тепловое сопротивление DFN-упакованных диодов до 8 метров по этому методу, что на 72% выше, чем упаковка SOD-123.
4, Эволюция стандартов: прыжок от класса телекоммуникационного класса на автомобильный класс
С расширением коммуникационных технологий на Интернет транспортных средств, промышленного интернета и других областей, стандарты надежности показывают две основные тенденции эволюции:
Сертификация уровня транспортных средств: AEC - Q102 Стандарт требует, чтобы устройства проходили тестирование температурного диапазона от - 40 градусов до 150 градусов, а частота отказов должна быть менее 1 подходит (1 миллиард часов отказа). Как первое домашнее учреждение, которое завершило полный набор сертификации AEC-Q102 для лазерных излучателей, данные теста радио и телевизионной метрологии показывают, что среднее время между сбоями (MTBF) диодов автомобильных классов на три порядка выше, чем у диодов потребительских классов.
Сертификация функциональной безопасности: Стандарт ISO 26262 требует, чтобы устройства для ввода безопасного состояния при сбое, такие как радар -диод миллиметрового волны в системе автопилота Tesla, который должен пройти ASIL - D Сертификацию уровня, чтобы обеспечить функциональную безопасность в экстремальных сценариях, таких как столкновения.
https://www.trrsemicon.com/transistor/transistor__mbemberbnmnpnbnismabers8050-0-8a.html