Jaké jsou standardy testování spolehlivosti pro diody v komunikačním průmyslu?

一, základní testovací rámec: trojrozměrná konstrukce pyramidy spolehlivosti
Testování spolehlivosti diod v komunikačním průmyslu vytvořilo tři - rozměrový systém hodnocení „Performance Stress Life“, který je odvozen ze standardu Telcordia GR-468 a plně přijat národním standardem GB/T 21194-2007. Hlavní logikou je simulovat extrémní prostředí, urychlit expozici potenciálních režimů selhání zařízení a nakonec vypočítat skutečnou životnost prostřednictvím matematických modelů.
1. Testování výkonu zařízení: Přesná kalibrace optoelektronických charakteristik
U různých typů zařízení, jako jsou laserové diody a fotodiody, se testovací parametry pokrývají:
Optoelektronické charakteristiky: Včetně 12 jádrových ukazatelů, jako je vlnová délka středu, spektrální šířka, prahový proud a výstupní výkonný proud. Například laserová dioda 1550nm používaná v základních stanicích 5G Huawei musí nechat svou středovou odchylku vlnovou délku ovládat v rámci ± 0,5nm, jinak způsobí prudké zvýšení míry chyb optického modulu.
Physical characteristics: involving 7 parameters such as internal water vapor content, sealing performance, ESD threshold, etc. The 0201 size TVS diode produced by Murata Manufacturing Co., Ltd. uses 3D stacking technology to increase the capacitance value to 100pF, while ensuring that the helium leakage rate during the sealing test is less than 1 × 10 ⁻⁸ atm · cm ³/s.
2. testování stresu zařízení: Duální test mechanických a environmentálních faktorů
Fyzický dopad simulačního zařízení během přepravy, instalace a provozu:
Mechanické napětí: včetně testování vibrací (frekvence 10 - 55Hz, zrychlení 5 - 50grms), testování tepelných šoků (150 cyklů od -65 stupňů do 150 stupňů). V 77 GHz milimetrové vlnové radar Tesla Model S Plaid musí 12 vysokofrekvenčních Schottských diod projít testem mechanického šoku 5 000 g/0,5 ms podle standardu MIL-STD-883H.
Environmentální napětí: Pokrytí testů, jako je vysoká teplota a vysoká vlhkost (85 stupňů /85% RH po dobu 1000 hodin), teplotní cykly (500 cyklů od -40 stupňů do 125 stupňů) atd. Infineon Coolgan ™ Série diod v Xiaomi 12s Ultra rychlé nabíjení je třeba udržovat při vysoké teplotě 150 stupňů po 1000 hodin bez degradace výkonnosti.
3. Zrychlený test stárnutí: Predikce života s kompresí času
Nastavte model zrychlení pomocí ARRheniusův rovnice a převést vysoko - Testovací data teploty na skutečnou životnost:
Vysoko teplotní reverzní zkreslení (HTRB): Použijte 80% jmenovitého zpětného napětí při 125 stupňů po dobu 1000 hodin a proud zpětného úniku by se měl zvýšit o méně než 200%. V tomto testu se proud reverzního úniku ROHM Semiconductor's SiC Schottkyho dioda zvýšil pouze o 15%, což je mnohem lepší než 300% zvýšení křemíku - založených na založených.
Pracovní životnost s vysokou teplotou (HTOL): Použijte jmenovitý proud po dobu 1000 hodin při 125 stupňů a posun vpřed napětí by měl být menší než 10%. Byla testována Anson Semiconductor's DFN1.0 × × 1,0 zabalená dioda, aby se ověřila jeho desetiletá životnost.
2, Testování založené na scénáře: tvrdé výzvy v nekontrolovaném prostředí
Komunikační zařízení jsou často rozmístěna v nekontrolovaných prostředích (UNC), jako jsou pouště a polární oblasti, a jejich provozní teplotní rozsah je třeba prodloužit na -40 stupňů na 85 stupňů. Pro tento typ scénáře byly k testovacím standardům přidány tři nové speciální ověření:
1. Extrémní test na cyklování extrémních teplot
Přijetí extrémního teplotního rozmezí -55 stupňů až 125 stupňů se počet cyklů zvyšuje na 1000. V bezdrátovém nabíjecím modulu Samsung Galaxy Watch 5 musí balená dioda DFN projít tímto testem, aby se zajistilo, že dokáže udržet 98,7% účinnost přeměny výkonu při nízké teplotě -40 stupňů.
2. test vlhkého zkreslení tepla (H3TRB)
Naneste napětí reverzního zkreslení (například 480 V pro 600 V zařízení) v prostředí 85 stupňů /85% RH po dobu 1000 hodin, abyste detekovali migraci kovů a selhání izolace. V tomto testu byla frekvenční dioda v rámci 0,1 μm kontrolována vzdálenost migrace kovu v infineonovém GAN vysokém -, což splňovalo požadavky automobilových standardů.
3. Test korozní koroze soli
Pro vybavení pobřežní stanice použijte 5% roztok NaCl po dobu 48 hodin kontinuálního stříkání. Fotodiody v mořských kabelech Huawei byly testovány, aby se zajistila 20letá životnost i v korozivním prostředí mořské vody.
3, Technologie analýzy poruch: hluboké sledování z jevu k podstatě
Když zařízení při testování selže, je nutné lokalizovat kořenovou příčinu pomocí vícerozměrné analýzy:
Analýza elektrických parametrů: Použijte KeySight B1500A polovodičový analyzátor parametru pro měření driftu parametrů, jako je proud zpětného úniku a napětí rozkladu. Například určitá šarže diodů zažila během testování HTRB nárůst v reverzním únikovém proudu, který byl analyzován jako způsobený defekty v pasivační vrstvě na okraji oplatky.
Fyzikální analýza: X - Ray Tomography (3d - CT) byla použita k lokalizaci vnitřních trhlin a zaostřený iontový paprsek (FIB) a přenosová elektronová mikroskopie (TEM) byla použita k pozorování defektů mřížky. Rohm Semiconductor objevil touto technologií, že selhání její diody SIC je způsobeno únikovým kanálem vyvolaným dislokací bazální roviny (BPD).
Tepelná analýza: Použijte FLIR A655SC Infrared Thermal Imager k zachycení místních hotspotů a optimalizujte návrh rozptylu tepla prostřednictvím simulace konečných prvků. Anson Semiconductor snížil tepelnou odolností DFN zabalených diod na 8m Ω touto metodou, která je o 72% vyšší než balení SOD-123.
4, Evoluce standardů: skok z telekomunikačního stupně do automobilové třídy
S rozšířením komunikační technologie na internet vozidel, průmyslového internetu a dalších oborů ukazují standardy spolehlivosti dva hlavní vývojové trendy:
Certifikace úrovně vozidla: AEC - Q102 Standard vyžaduje, aby zařízení procházely testováním teplotního rozsahu od - 40 stupňů do 150 stupňů a míra selhání musí být menší než 1 fit (1 miliardu hodin selhání). Jako první domácí instituce, která dokončila celou sadu certifikace AEC-Q102 pro laserové emitory, testovací údaje rozhlasové a televizní metrologie ukazují, že průměrná doba mezi poruchami (MTBF) diody automobilové třídy je o tři řády vyšší než u diodů spotřebitelského stupně.
Funkční certifikace bezpečnosti: Standard ISO 26262 vyžaduje, aby zařízení vstoupila do bezpečného stavu po selhání, jako je radarová dioda v Millimetru v systému Tesla Autopilot, který musí projít certifikací úrovně ASIL- d, aby byla zajištěna funkční bezpečnost v extrémních scénářích, jako jsou kolize.
https://www.trrrsemicon.com/transistor/transistor;