Які стандарти тестування надійності для діодів у галузі комунікації?

一, основні рамки тестування: тривимірна конструкція піраміди надійності
Тестування надійності діодів у індустрії комунікації сформувало три - систему оцінки розміру "термін експлуатації стресу", яка походить від стандарту Telecordia GR-468 і повністю прийнятий Національним стандартом GB/T 21194-2007. Основна логіка полягає у імітації екстремальних середовищ, прискорення впливу режимів потенційного відмови пристроїв і в кінцевому підсумку обчисліть фактичний термін служби за допомогою математичних моделей.
1. Тестування продуктивності пристрою: точна калібрування оптоелектронних характеристик
Для різних типів пристроїв, таких як лазерні діоди та фотодіоди, тестові параметри охоплюють:
Оптоелектронні характеристики: включаючи 12 основних індикаторів, такі як довжина центральної хвилі, спектральна ширина, пороговий струм та характеристики струму вихідної потужності. Наприклад, лазерний діод 1550 нм, що використовується в базових станціях 5G Huawei, повинен контролювати його центральне відхилення довжини хвилі в межах ± 0,5 нм, інакше це спричинить різке збільшення швидкості помилок оптичного модуля.
Фізичні характеристики: залучаючи 7 параметрів, таких як внутрішній вміст водяної пари, продуктивність герметизації, поріг ESD тощо. ТОВ -розмірний діод розміром 0201, що виробляється Murata Manufacturing Co.
2. Тест на стрес пристрою: подвійне випробування механічних та екологічних факторів
Фізичний вплив пристрою імітації під час транспортування, встановлення та експлуатації:
Механічне напруження: включаючи тестування вібрації (частота 10 - 55 Гц, прискорення 5 - 50грм), тестування теплового шоку (150 циклів від -65 градусів до 150 градусів). У міліметровому радіолокаційному радіолокації Tesla Model S Plaid S 12 високочастотних діодів Schottky повинні пройти випробування механічного удару 5000 г/0,5 мс відповідно до стандарту MIL-STD-883H.
Екологічний стрес: охоплення тестів, таких як висока температура та висока вологість (85 градусів /85% RH протягом 1000 годин), температура циклу (500 циклів від -40 градусів до 125 градусів) тощо. Infineon Coolgan ™ Серія діодів у ультра -швидкому зарядному модулі Xiaomi протягом 1000 годин без роботи.
3. Прискорений тест на старіння: Прогнозування життя при стисненні часу
Встановіть модель прискорення за допомогою рівняння Arrhenius і перетворіть високі - дані тестування температури в фактичний термін служби:
Висока температура зворотного зміщення (HTRB): застосуйте 80% від номінальної зворотної напруги на 125 градусів протягом 1000 годин, а струм зворотного витоку повинен збільшуватися менше ніж на 200%. У цьому тесті реверс витік струму SIC Schottky Diode Schottky ROHM збільшив лише на 15%, набагато краще, ніж на 300% збільшення кремнію - пристроїв на основі.
Високотемпературна робоча кількість (HTOL): Застосовуйте рейтинговий струм протягом 1000 годин при 125 градусах, а зміщення падіння напруги вперед повинно бути менше 10%. Упакований діод DFN1.0 × 1,0 Anson Semiconductor був перевірений для перевірки його 10-річного терміну служби.
2, тестування на основі сценаріїв: суворі виклики в неконтрольованих умовах
Пристрої комунікації часто розгортаються в неконтрольованих умовах (UNC), таких як пустелі та полярні області, і їх робочий діапазон температури повинен бути розширений до -40 градусів до 85 градусів. Для цього типу сценарію до стандартів тестування додано три нові спеціальні перевірки:
1. Екстремальний тест на велосипед
Приймаючи екстремальний діапазон температури від -55 градусів до 125 градусів, кількість циклів збільшується до 1000. У модулі бездротової зарядки Samsung Galaxy Watch 5, упакованого діода DFN повинен пройти цей тест, щоб переконатися, що він може підтримувати 98,7% ефективності потужності при низькій температурі -40 градусів.
2. Тест на вологе теплове зміщення (H3TRB)
Застосовуйте напругу зворотного зміщення (наприклад, 480 В для пристроїв 600 В) у середовищі 85 градусів /85% RH протягом 1000 годин для виявлення міграції металів та відмови ізоляції. У цьому тесті відстань міграції металу від gan high - частотного діода контролювався в межах 0,1 мкм, відповідаючи вимогам автомобільних стандартів.
3. Тест на корозію солі
Для обладнання для прибережної базової станції використовуйте 5% розчину NaCl протягом 48 годин безперервного тестування на розпилення. Фотодіоди в морських оптичних кабелях Huawei були протестовані, щоб забезпечити 20-річний термін служби навіть у корозійних умовах морської води.
3, Технологія аналізу невдач: глибоке відстеження від явища до сутності
Коли пристрій не вдається під час тестування, необхідно знайти першопричину за допомогою багатовимірного аналізу:
Аналіз електричного параметра: Використовуйте клавішу B1500A напівпровідниковий аналізатор параметрів для вимірювання дрейфу параметрів, таких як струм зворотного витоку та напруга розбиття. Наприклад, певна партія діодів зазнала сплеску струму зворотного витоку під час тестування HTRB, який був проаналізований як спричинений дефектами пасиваційного шару на краю пластини.
Фізичний аналіз: x - променева томографія (3d - ct) була використана для пошуку внутрішніх тріщин, а для спостереження за дефектами решітки використовувались іонні промінь (FIB) та мікроскопію електронів (TEM). За допомогою цієї технології ROHM Semiconductor виявив, що збій його діода SIC викликається каналом витоку, викликаним дислокаціями базальної площини (BPD).
Тепловий аналіз: Використовуйте FLIR A655SC інфрачервоний тепловий візуалізатор для захоплення локальних гарячих точок та оптимізації конструкції розсіювання тепла за допомогою моделювання кінцевих елементів. Anson Semiconductor знизив тепловий опір упакованих діодів DFN до 8м ω за допомогою цього методу, який на 72% вище, ніж упаковка SOD-123.
4, Еволюція стандартів: стрибок від класу телекомунікацій до автомобільного класу
З розширенням технології комунікації в Інтернеті транспортних засобів, промислового Інтернету та інших галузей, стандарти надійності показують дві основні тенденції еволюції:
Сертифікація рівня транспортного засобу: AEC - Q102 Стандарт вимагає пристроїв для проходження тестування температурного діапазону з - 40 градусів до 150 градусів, а рівень відмови повинен бути менше 1 придатності (1 мільярд годин відмови). Як перша внутрішня установа, яка завершила повний набір сертифікації AEC-Q102 для тестових даних про лазерні випромінювача, радіо та телевізійної метрології, показує, що середній час між збоями (MTBF) автомобільних діодів на три порядки вище, ніж у діодів класу споживачів.
Функціональна сертифікація безпеки: стандарт ISO 26262 вимагає пристроїв для введення безпечного стану після відмови, наприклад, міліметрового радіолокаційного діода в системі автопілоту Tesla, яка повинна пройти сертифікацію рівня ASIL - D для забезпечення функціональної безпеки в екстремальних сценаріях, таких як зіткнення.
https://www.trrsemicon.com/transistor/transistor інт