Dożywotnia niezawodność chipa laserowego

Feb 23, 2023

Zostaw wiadomość

Niezawodność chipa laserowego jest bardzo kluczowym wskaźnikiem. Niezależnie od tego, czy jest to wskaźnik laserowy małej mocy, czy układ komunikacji laserowej o wysokich wymaganiach, należy przetestować starzenie się i niezawodność układu.

W porównaniu z tradycyjnymi chipami elektronicznymi testowanie laserowe jest bardziej złożone i obejmuje pomiary optyczne i elektryczne, ale także uwzględnia różnicę w formie opakowania. Test starzenia jest stosowany jako metoda testowania wiórów. Na wczesnym etapie badań i rozwoju można również zastosować test starzenia chipów, aby uzyskać wiele informacji o jakości chipów i znaleźć niektóre wczesne problemy z procesem.

Wiemy, że pomiar chipa laserowego jest generalnie oparty na danych LIV, jak pokazano na poniższym rysunku:

1

Na parametry fotoelektryczne lasera duży wpływ ma ciepło.

2

Jak pokazano na powyższym rysunku, prąd progowy chipa wzrasta wraz ze wzrostem temperatury.

3

 

Wafle są zwykle sprawdzane na poziomie wafla po zakończeniu. W tej chwili, ponieważ nie można przetestować blasku bocznego, generalnie nie przeprowadza się kontroli po włączeniu zasilania, więc sprawdza się wygląd i niektóre kluczowe wymiary chipa.

Po podzieleniu drugiego etapu na słupki słupkowe można wstępnie przetestować stan oświetlenia. Ponieważ nie ma określonej powierzchni światła i powierzchni odbicia, tryb lasera nie jest całkowicie poprawny, a moc świetlną można po prostu uznać za taką samą jak dwa końce.

Trzecim krokiem jest wykonanie powlekania powierzchni AR i HR, a następnie przeprowadzenie testu Bar, który można podzielić na oddzielne cząstki wiórów.

Starzenie można wykonać dopiero po zakończeniu pakowania chipów, takiego jak opakowanie To9.

 

Zapakowane układy scalone są zazwyczaj starzone przez 1,000 godzin lub dłużej w testach trwałości. Istnieje standard testowy Telcordia dotyczący testowania lasera w branży komunikacyjnej.

Przyspieszone starzenie to sposób na szybkie testowanie poprzez wysoką temperaturę, wysoki prąd wtrysku lub wyższą moc wyjściową. Częstym kierunkiem jest wysoka temperatura.

Istnieją trzy popularne tryby testowania starzenia:

1) Tryb stałego prądu W procesie starzenia zapewnia tryb automatycznej kontroli prądu (ACC), czyli prądu stałego.

2) Tryb stałej mocy, znany również jako automatyczna kontrola mocy (APC), moc optyczna wychodzącego światła jest utrzymywana na stałym poziomie (poprzez regulację zasilania prądem). Tryb zasilania jest powszechnie używany w teście starzenia, ponieważ jest zbliżony do rzeczywistego scenariusza aplikacji.

3) Regularne testowanie. Umieść laser w środowisku o temperaturze 100 stopni i wyjmuj go okresowo, aby go zmierzyć.

W rzeczywistym projekcie starzenia się lasera, jeśli stosowany jest test okresowy, będzie wiele czynników zewnętrznych, głównie niestabilność temperatury, niestabilność pomiaru i kontroli sprzętu, niezawodność sprzętu i awaria zasilania. Jednym z powodów trudności w kontrolowaniu temperatury jest spontaniczne ciepło lasera. Nawet jeśli opakowanie To-can jest ściśle wymieszane z odsłoniętym aluminiowym radiatorem, laser ma również opór cieplny 5 ~ 10C/W. Jeśli laser działa przy 100 mA i 1,8 V, różnica temperatur między wnętrzem lasera a radiatorem może wynosić 1,5°C.

Ponadto laser jest bardzo wrażliwy na temperaturę przy danym natężeniu, nawet jeśli radiator wynosi tylko 0. Wahania o 1 stopień spowodują wyjściowy szum mocy optycznej. A zewnętrzna światłoczuła dioda używana do pomiaru będzie również miała wpływ na temperaturę, a następnie uzyska różne dane dotyczące mocy optycznej, więc musi również kontrolować swoją temperaturę.

Badanie cyklu życia lasera wymaga dokładnego pomiaru parametrów pracy lasera w tysiącach godzin lub nawet kilku procentach zmienności. Dlatego stabilność sprzętu testowego musi osiągnąć 0,1 procenta w ciągu 1000 godzin.

Szybkość starzenia jest zwykle najszybsza na kilkaset godzin przed rozpoczęciem testu, a następnie występuje stabilna liniowa charakterystyka starzenia. Żywotność każdego lasera jest linią prostą w obszarze liniowym. Możesz więc wywnioskować żywotność wstępnie zdefiniowanego prądu.

Na przykład obecna zmiana o 20 procent jako koniec okresu użytkowania. Przy 75 stopniach żywotność szacuje się na od 360 godzin do 16 450 godzin. Dane te są uzyskiwane przez rozkład możliwości Weibulla, a żywotność wynosi 2200 godzin.

Na powyższym rysunku widać prosty spadek po 930 godzinach, który jest spowodowany nagłą awarią zasilania starzejącego się systemu. Po kolejnym włączeniu wykres może nadal iść, wskazując, że starzenie się może zostać przerwane, ale staraj się nie podłączać i nie odłączać. Niestabilne odczyty można zaobserwować po 500 ~ 800 godzinach w laser2, co jest również powszechnym zjawiskiem w teście starzenia. A sprzęt testowy i techniki są ze sobą powiązane, nie przejmuj się zbytnio, może być obok wibracji skoczy.

Starzenie się jest ważnym procesem kontroli produktów laserowych, mającym na celu wyeliminowanie produktów, które mogą mieć krótką żywotność, tak aby pozostała duża liczba laserów miała zadowalającą akceptowalną niezawodność. Ponieważ starzenie ma wpływ na koszty i czas produkcji, czas starzenia jest na ogół krótszy niż 100 godzin.

1553678324196032741

 

Witamy, skontaktuj się z nami, aby uzyskać więcej informacji:

Whatsapp/Skype/Wechat: 0086 181 5840 0345

Email: info@brandnew-china.com