光電子器件的新的鑒定方法

光電子器件的新鑒定方法1．引言光通信的發(fā)展已大大增加了諸如發(fā)生器、接收器和光學(xué)放大器之類的光電子器件的用量。這些器件在該領(lǐng)域中的用量的增長是供應(yīng)商掌握在工業(yè)規(guī)模內(nèi)制造的能力和論證器件可用于復(fù)雜海底或陸地通信系統(tǒng)的可靠性水平的能力的結(jié)果。就微電子學(xué)而論，光電子器件的可靠性取決于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造工藝。但是，由于鑒定光電子器件的可靠性是最近的工作，與微電子器件相比，其背景還比較薄弱。光電子器件包括光學(xué)、電子、熱與機(jī)械部件，它們會產(chǎn)生影響可靠性評估的特殊問題。失效機(jī)理的典型光學(xué)特征是通過閾值或驅(qū)動電流的漂移、DWDM應(yīng)用的波長和耦合參數(shù)來監(jiān)控的。電子元件的失效與元件本身的健壯性有關(guān)，但與組裝技術(shù)的關(guān)系更大，例如，虛焊和分層。熱劣化主要受到帕爾帖（Peltier）冷卻元件的機(jī)械健壯性的驅(qū)動。最后，必須考慮機(jī)械方面，以防止諸如諧振和腐蝕之類的特殊問題的發(fā)生。研究這樣的現(xiàn)象需要大量專用設(shè)備和各類對信息交換很熟練的人員，以便把橫向連接的失效機(jī)理考慮進(jìn)去。有時候，如氣候試驗(yàn)箱那樣的電子元件用標(biāo)準(zhǔn)鑒定設(shè)備適用于光電子器件。但對于如老練那樣的特定試驗(yàn)來說，常在廠內(nèi)研制的專用設(shè)備也是需要的。對于測量工具來說，情況會更加嚴(yán)峻，因?yàn)閹缀鯖]有商用設(shè)備適用于激光芯片、模塊和光纖放大器的全面表征。諸如DWDM應(yīng)用的頻譜穩(wěn)定性之類的參數(shù)監(jiān)控需要合適的計(jì)量方法，同時用統(tǒng)計(jì)過程控制圖來保證高再生性/重復(fù)性測量（±5pm波長精度是需要的，±2pm是必須達(dá)到的數(shù)值）。直到今天，鑒定方法和客戶需求還是完全受到可靠性要求的驅(qū)動。正如下面章節(jié)所討論的那樣，這種方法給出了令人滿意的但還存在問題的結(jié)果。鑒定慣例必須遵循其發(fā)展規(guī)律，以滿足客戶的要求，同時要保持元件制造商的創(chuàng)新能力和競爭力。2．可靠性標(biāo)準(zhǔn)：很有幫助對于制造商和客戶來說，可靠性標(biāo)準(zhǔn)（IEC）或建議（Telcordia）提供了很大的幫助：首先，對于制造商來說，它們是導(dǎo)則，這些導(dǎo)則描述所有試驗(yàn)方法、時限、通過/不通過判據(jù)，并參考試驗(yàn)方法，然后使之變得適用。此外，這些導(dǎo)則還清楚地描述了質(zhì)量規(guī)則和可靠性管理。許多不同的要點(diǎn)都被包括在內(nèi)：功能度與測量方法、輸入檢驗(yàn)與生產(chǎn)控制、毒性、安全性、腐蝕與可燃性。試驗(yàn)柵格（testgrid）一般是以試驗(yàn)為基礎(chǔ)的，這些試驗(yàn)的目的是通過施加熱或機(jī)械應(yīng)力來給出標(biāo)準(zhǔn)的健壯水平。下面表格給出了標(biāo)準(zhǔn)接收試驗(yàn)的兩個實(shí)例，這些實(shí)例與激光模塊和光學(xué)無源器件的可靠性試驗(yàn)有關(guān)。飯表1波.1促掩刺帶溫額差環(huán)廉流冷漁卻器諸的氣熊密性刮有源爽模塊平相關(guān)虹的頂GR類-4蒸68鉛-C剃OR獻(xiàn)E允的摘角錄?！崾芸厥瞽h(huán)境秀試驗(yàn)洞條件微時限核SS購機(jī)械虹完整蘿性分沖擊底50誘0G泉1m術(shù)s慮5次脅/方奶向坊6籮個方恰向絮11酸振動勉20為g羨20朗Hz仙/2肝00哀0H情z適4m盆in色/小循環(huán)抱3軸繩，4連次循床環(huán)/徹軸納11憶熱沖兼擊?。饪v密性河封裝鳥）擴(kuò)DT幅=1豬00栗0幼C寸(0葉~1火00室0歇C)繪11棍光纖深拉伸表1k使g什3洋次，策5晃s供11耽耐久愈性豆貯存敞85損0值C址或最灣高貯嶼存溫濕度防20兼00街h獸11榮-4槳0壓0懸C獻(xiàn)或最鳴低貯描存溫凈度做2你00潑0h香11飄溫度邀循環(huán)惱-4矛0滴0釣C統(tǒng)/7旱0分0鐮C賺停機(jī)寬時間沈＞海15數(shù)mi腎n幣10說0c摘.羊通過沃/不螞通過族為了縫獲取尊信息飄，連50衰0c餐.春11圣循環(huán)醒的耐舟潮性孩IE前C-徐68你-2蒜-3浸8禿11作加速辛老化面7撥0墓0艙C宜額定形功率鑄20歸00地h餐通過患/不是通過易5膨00端0h慧任選鋤10沈濕熱朝85爬0使C描/8她5%查RH毫或庸50飄0層C郊/8組5%嚼RH怕10漸00期h@勁85發(fā)0房C泛/8貍5%管RH返35悶00嗽h@嶄5紛0韻0仇C歪/8太5%珍RH您11牢表1己.2耍展飾帶溫姿差環(huán)廁流冷臭卻器桂的氣昆密性向無源怖模塊擺相關(guān)仇的鍛GR番-1瘋22毯1-比CO啊RE防的摘風(fēng)錄宮—蓋受控業(yè)環(huán)境位試驗(yàn)閣條件脾時限孔SS增機(jī)械骨完整騾性掀沖擊藏50扶0G泳1m龍s剛5次昏/方井向跡6燙個方旬向榆11丹振動冠20牙g炭20若Hz均/2負(fù)00井0H擔(dān)z皮4m胖in汪/臨循環(huán)鋒3軸炕，4是次循杜環(huán)/止軸蒼11翁熱沖眨擊姓（氣活密性白封裝典）淋DT涉=1挎00借0巖C貢(0該~1炎00火0夾C)著11裂光纖的拉伸稻/電胃纜保鍬存（走來自砌GR喬-1悉20簽9-幅CO級RE悠）從涂覆駕光纖販0.梁45歌kg悔緊包腰套光久纖漏0.菜45束kg蘋松包斷套光驗(yàn)纖葡1k盈g堡3營次，寧5材s突11防耐久宿性萬貯存橡85缺0跪C新或最盼高貯婆存溫賣度濤20連00卷h廊11略-4慚0差0米C昂或最艦低貯擱存溫瓣度抬20光00環(huán)h趟11銜溫度界循環(huán)墾-4血0足0結(jié)C余/7侍0菊0矮C幻停機(jī)遇時間綿＞君15叨mi忠n騾10芝0c規(guī).私通過滴/不鬧通過災(zāi)為獲胖取信淡息，鉗50柔0c淘.賞11獻(xiàn)循環(huán)愁的耐介潮性榜IE翻C-雜68顫-2蜓-3門8莫11擠濕熱振（氣炎密性捧封裝夸）勁75接0脖C錄/9辦0%恒RH怕或贊85測0儲C丸/8舅5%僑RH返10隨0h艙通過叼/不拉通過順為獲右得信修息，朗5動00蕩h超11考濕熱固（非咳氣密世性封艙裝）控75甘0早C即/9側(cè)0%船RH準(zhǔn)或器85脈0族C讓/8素5%嘆RH焰50誰0盡h威通過燃/不虧通過植為獲薦得信槽息，怕20質(zhì)00題h蔑11冠對于垮客戶珍來說筐，試淚驗(yàn)完坐成時兔獲得潮的結(jié)窮果可柳較容閣易地拘在不巷同的央供應(yīng)矛商之遼間進(jìn)步行比夏較。杯這是材解釋憂Te蜻lc容or綁di繁a考文件避實(shí)際糖上是趕容易斥進(jìn)入鞏世界鍵市場腰的竹“隊(duì)魔鑰隱匙秩”猜的原英因之鵝一，溪即使分它們旬代表找美國零的建陽議而痰不是津國際牽標(biāo)準(zhǔn)里。罰2．陶……港但是戚，標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)總酸是最路佳的費(fèi)2．駁1遠(yuǎn)一些煮非一姨致性梨用廠笛內(nèi)的翅鑒定暈程序蛙慣例讀和通固過與蠶有源瞇和無器源器站件供泉應(yīng)商卸接觸斷，揭映示了冤若干屠局限吩性。墊第一勺個困刊難是甲不同緞標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)之間昆少量廁關(guān)鍵睡的不撥一致忙造成切的結(jié)尺果。愧有一意個例左子涉互及到少光纖畝-器虜件接?？?，捕其強(qiáng)踐度是竭用拉拘伸試袖驗(yàn)來輝評價假的。壞如表幣2顯嫁示，找對于發(fā)光學(xué)驗(yàn)無源炮器件貍來說掛，應(yīng)泊力在腿邏輯戚上取紐決于怖光纖欣保護(hù)護(hù)的種托類上壯：攝--倉-涂蠅覆和碗緊包周套光隨纖彈0.蟲45茶kg支；圖--佩-松勤包套建光纖稻和電堅(jiān)纜短1k屈g湯。缺但是桿，要障求對泉于光音學(xué)有索源產(chǎn)慶品來寺說是季不同沫的，密在該條產(chǎn)品救中，瞇采用翼任選果種類店的光半纖保玉護(hù)，塞強(qiáng)度于應(yīng)為產(chǎn)1k個g暮那么犬大，排對于島特種凍應(yīng)用壓來說濫甚至曲可達(dá)圾到2硬kg鑒目的吳。要牌達(dá)到子25釣0碌μ傘m恭涂覆木抽頭電是相倍當(dāng)困菌難的章。探同樣冬，在及兩個爛文件斷中的和相同餃等級各（相津同時然限）宴上不燕需要替進(jìn)行讓濕熱娘試驗(yàn)藝，無溪源器敵件的欺要求略是推10市0h晉，激懷光模以塊是令10教00高h(yuǎn)表。鋒這個尊最后饑的試袖驗(yàn)即但濕熱跌試驗(yàn)糞對于樹制造下商來湯說是幼個大壽問題簽。一帖方面臨，十沫年前蠅，器朵件只澡在幾死天濕贏熱試燭驗(yàn)之意后就三被揭驚示出印漂移禍。那劃時候鎮(zhèn)，這撫個要斧求已牲成為字推動鼻產(chǎn)品廈在防鋪潮健潤壯性幻方面吊進(jìn)行宮改進(jìn)儉的促版進(jìn)因綢素。顫另一爐方面麥，用致于濕暮熱試允驗(yàn)的撤條件狗事實(shí)鞋上與件很少瘦現(xiàn)場宗的應(yīng)斃用相高對應(yīng)敢。此猜外，沾由于臥對劣取化機(jī)濕理沒趁有進(jìn)問行全施面的怕研究咱，這況個試爛驗(yàn)不賢能給青出精扣確的師工作丙容限沫。這曠可能潔是由敢于雖Te追lc印or臨di敞a衡的泰GR門-1喚22瀉1-打CO枝RE川欣連續(xù)妥出現(xiàn)掀問題鹽導(dǎo)致董要求川下降送的理傷由：版--避-L仇TB承D1杯0%吹（2劃2個贈無缺繞陷部巖件）貪--皮20務(wù)00炎h柄通過俘/不件通過弊（問繁題1決—頑94冤年1渠1月鑰）遙--生-L甜TB悼D2膚0%羽（1誦1個定無缺獸陷部唉件）紐--飽50信0窩h末通過源/不兄通過滋（問踢題3納—侮99壽年1迅月）肅另一貪個有哄問題嬸的差姓別是游溫度蝶循環(huán)撫。視燈范圍屑而定塌，此熄試驗(yàn)勤不針訊對相儉同的握機(jī)理繩。應(yīng)華注意凱，高幅于2樣0密0泰C/鉛分鐘狠的溫后度梯蒸度不司允許顏較短命的試寧驗(yàn)時近限，診但溫蒸度梯止度低始于5疼0領(lǐng)C/雨分鐘克時，聾溫度斗循環(huán)帶較接攜近實(shí)旗際環(huán)塊境條騙件。障對于胸ED軌FA蘆來說板，要闊求是筒在2牽0藥C/筑分鐘奶（G貼R-插13巧12涌-C近OR席E）首條件裂下循任環(huán)1略00己次，機(jī)此時摘泵模鞭塊需侮要2設(shè)0值0勾C/遠(yuǎn)分鐘征或更停高的籍溫度歉梯度僚。在趨一個材實(shí)例女中，逢為了斗評價柏泵供振應(yīng)商勿，我柔們實(shí)孩施了做附加窩的慢屆溫度規(guī)循環(huán)讓試驗(yàn)害，以極模擬漲ED護(hù)FA逼鑒定溫試驗(yàn)劑。在委10足0次潮循環(huán)鋸時，角我們岡觀測很到1侍個失朗效，紅用這敵種試卸驗(yàn)揭蹄示的使失效初比供緒應(yīng)商擠參照受泵標(biāo)復(fù)準(zhǔn)作編的試類驗(yàn)揭判示的還失效皆要好卡。瘡2．雜2絮試杠驗(yàn)應(yīng)統(tǒng)用的亭不同罷方法劍另一壟個令漁人擔(dān)三心的福問題薦是由利于激擴(kuò)光器刪與檢杯測器徹芯片花鑒定僅的定秧義造污成的你。對壓于海煩底應(yīng)機(jī)用來彼說，渡可靠彩性機(jī)迷理的踩研究卸是主訂要關(guā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笑，模膽塊加風(fēng)入纖饞維和松模塊玩光靈間敏度喘表征粒之后金的熱告循環(huán)露→吹被選袋環(huán)氧豆樹脂稿粘結(jié)皆劑沒郵有嚴(yán)宵重釋貞氣候電氣靜支座飼的機(jī)告械組巴件罵金屬犧間擴(kuò)似散者Au諸/S黎nP族b優(yōu)→探對長灣期機(jī)岡械健丑壯性壘的影姻響塔剪切掉試驗(yàn)釋/熱聾循環(huán)彼/剪刺切試抱驗(yàn)序糕列，濱接著腳做橫球截面糟分析顆→協(xié)實(shí)行勉回流短循環(huán)繞的最