浅谈通信设备用光电子器件可靠性测试标准（下）

        上一篇文章中我们简单介绍了GR-468标准的整体概念，包括认证的六大项目、器件分级、环境分类以及加速失效计算等，今天我们详细介绍下可靠性验证部分的具体测试内容和要求。

可靠性测试项目

        器件可靠性验证是GR-468最重要的一个项目，标准对光电子器件可靠性试验的执行程序与主要项目（测试项，试验条件，样本量等）进行了说明。主要测试内容分为器件性能测试、器件应力测试和器件加速老化测试。

        器件性能测试分为光电特性参数测试和物理性能测试。对于激光二极管、发光二极管及其组件，其光电特性测试主要包括中心波长、光谱宽度、阈值电流、输出功率-电流特性、边模抑制比、光输出饱和度、扭折点、电压-电流曲线、上升下降时间、导通延迟、截止频率、耦合效率、前后跟踪比、跟踪误差等，对光电二极管等接收组件，主要包括响应度、量子效率、暗电流、击穿电压、截止频率、增益、灵敏度、饱和光功率等。物理性能测试主要有内部水汽、密封性、ESD阈值、可燃性、剪切力、可焊性、引线键合强度等。

        器件应力测试主要包括机械完整性测试：机械冲击、振动、热冲击、光纤完整性测试、光接口与适配器耐久性测试。不加电环境试验：高低温存储、温度循环、湿热试验；加电环境试验：高温工作、抗湿循环、湿热试验（对带电非气密设备）。

        加速老化试验主要是高温加速寿命（恒温、变温）、温度循环、湿热试验（非气密封装）、失效率和可靠性计算。

不同器件可靠性测试项目要求细则

        可靠性测试项目涉及到具体试验更详细的要求，请参考GR-468-CORE-Issue 2。大多数情况下，两到三个初级级别的验证，可用于保障光器件的可靠性。另外，一些芯片级产品不做初步封装则不能测试一些必要的参数，有可能一些参数需要在组装成光器件甚至是光模块后才能测试。下表中提供了一些参数列表，详细规定了对于不同的芯片、器件和模块所需要进行的测试项，以及这些参数通常所需的测试条件

器件性能测试

表1. 光器件特性的典型性能参数

表2. 光器件的物理特性测试

器件应力测试

表3. 光器件的机械应力测试

 

表4. 非工作情况下光器件的应力测试

 

表5. 工作情况下光器件的应力测试

器件加速老化试验

 

表6. 加速老化测试

 

 

 

        在上述表中，“R"表示Telcordia认为满足典型客户公司需要所必需的特性或功能。不符合要求可能会导致应用限制，导致产品功能不正常或妨碍操作；

“O"表示Telcordia认为客户公司可能需要的特性或功能。表示要实现的目标，并且可以在要求的日期重新分类为需求。

除了光学元器件外，一个光器件或者光模块还会包括其他的元件，有可能影响到器件的质量或者可靠性。因此标准也对器件及模块中经常使用到的TEC、温度传感器、光隔离器、尾纤和光连接器等做了相对详细的标准设置，在这里就不做过多赘述，更详细内容，请参考GR-468-CORE-Issue 2。

 

临时性证方案

 

        光电子器件的认证需要非常长的时间来证明其可靠性，但目前通信市场产品迭代速度非常快，受激烈的市场竞争以及销售策略的影响，客户与供应商都希望采用最新产品。因此GR-468也对临时认证方案进行了规定。下表是完整认证以及临时认识所需测试时间，临时认证的有效期通常为3-6个月。

来源：Telcordia: Generic Reliability Assurance Requirements for Optoelectronic Devices Used in Telecommunications Equipment, GR-468 Issue Number 02 (2004)

 

广电计量光电子器件验证服务

 

        广电计量是S家完成激光发射器、探测器全套AEC-Q102车规认证的第三方检测机构，具备APD、VCSEL、PLD等批次性验证试验能力。在此基础上，广电计量现已全面开展通信用光电子器件的可靠性测试认证服务，在人才队伍上，形成以博士、专家为核心的光电器件测试分析团队，具备国内完备的光电子器件测试标准解读能力和试验能力，能够提供一站式光电子器件测试方案。