संचार प्रणालियों में डायोड की विश्वसनीयता का परीक्षण कैसे करें?

1, परीक्षण मानकों और विनिर्देश प्रणाली
संचार उद्योग में डायोड की विश्वसनीयता परीक्षण को अंतर्राष्ट्रीय आधिकारिक मानकों का पालन करना चाहिए, जिनमें से टेल्कॉर्डिया जीआर -468 "संचार उपकरणों के लिए ऑप्टोइलेक्ट्रोनिक उपकरणों की विश्वसनीयता के लिए सामान्य आवश्यकताएं" मुख्य विनिर्देश है। यह मानक संचार उपकरणों में उपयोग किए जाने वाले ऑप्टोइलेक्ट्रोनिक उपकरणों (लेजर डायोड, फोटोडायोड्स, आदि सहित) के लिए एक विस्तृत विश्वसनीयता सत्यापन प्रक्रिया स्थापित करता है, जिसमें तीन प्रमुख मॉड्यूल शामिल होते हैं: डिवाइस प्रदर्शन परीक्षण, तनाव परीक्षण और त्वरित एजिंग परीक्षण। उदाहरण के लिए, GR-468 को लेजर डायोड की आवश्यकता होती है ताकि 1000 घंटे के उच्च तापमान और उच्च आर्द्रता भंडारण परीक्षण (85 डिग्री /85% आरएच) को पारित किया जा सके और केंद्र तरंग दैर्ध्य के मानदंड को 0.5nm से कम या उसके बराबर या आउटपुट पावर क्षीणन से कम 5% से कम किया जा सके। इसके अलावा, हालांकि AEC-Q102 मानक (ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक्स काउंसिल द्वारा प्रकाशित) का उद्देश्य ऑटोमोटिव ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों, इसके उच्च-तापमान रिवर्स बायस (एचटीआरबी), तापमान साइकिलिंग, और अन्य परीक्षण विधियों का उपयोग संचार उद्योग में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, जो कि अतिरिक्त वातावरण में डायोड की विश्वसनीयता का मूल्यांकन करने के लिए होते हैं।
2, कोर परीक्षण परियोजनाएं और कार्यान्वयन विधियाँ
(1) पर्यावरण अनुकूलनशीलता परीक्षण
तापमान -चक्र परीक्षण
तेजी से तापमान में -40 डिग्री से 125 डिग्री (जैसे 10 मिनट के भीतर स्विचिंग) के माध्यम से चरम बाहरी वातावरण में संचार उपकरणों के थर्मल तनाव का अनुकरण करें। परीक्षण को 1000 चक्रों के लिए चलने की आवश्यकता है, जिसमें फटा डायोड पैकेजिंग और वायर बॉन्डिंग स्ट्रेंथ जैसे मुद्दों पर ध्यान केंद्रित किया गया है। उदाहरण के लिए, एक निश्चित संचार बेस स्टेशन में उपयोग किए जाने वाले शोट्की डायोड को -40 डिग्री से 100 डिग्री की सीमा के भीतर 500 चक्रों को पूरा करने की आवश्यकता होती है, जिसमें आगे या 3%के बराबर या उससे कम की गिरावट की दर होती है।
नम गर्मी
उच्च तापमान और उच्च आर्द्रता की स्थिति के तहत डायोड के इन्सुलेशन प्रदर्शन का मूल्यांकन करें, 168 घंटे के लिए 85 डिग्री /85% आरएच स्थितियों का उपयोग करके। परीक्षण के बाद, रिसाव करंट (आईआर) को मापा जाना चाहिए, जिसमें 1 μ (रेटेड वोल्टेज पर) से कम या बराबर की आवश्यकता होती है। यदि रिसाव वर्तमान मानक से अधिक है, तो यह पैकेजिंग सामग्री के नमी अवशोषण के कारण इन्सुलेशन प्रदर्शन में कमी का संकेत दे सकता है।
(२) विद्युत प्रदर्शन परीक्षण
सकारात्मक विशेषता परीक्षण
डिजिटल मल्टीमीटर या डायोड परीक्षक का उपयोग करके फॉरवर्ड वोल्टेज ड्रॉप (वीएफ) को मापें। संचार डायोड में आमतौर पर 0.4V (जैसे SS14 श्रृंखला) से कम या बराबर VF की आवश्यकता होती है। इस बीच, यह सुनिश्चित करने के लिए कि यह उच्च-आवृत्ति अनुप्रयोगों में सिग्नल अखंडता आवश्यकताओं को पूरा करता है, यह सुनिश्चित करने के लिए एक आस्टसीलस्कप के माध्यम से फॉरवर्ड रिकवरी टाइम (टीएफआर) का निरीक्षण करना आवश्यक है।
रिवर्स विशेषता परीक्षण
रेटेड ब्रेकडाउन वोल्टेज (वीआर) के 80% पर रिवर्स वोल्टेज लागू करें और रिवर्स लीकेज करंट (आईआर) को मापें। सिग्नल के हस्तक्षेप से बचने के लिए संचार डायोड को 10na (जैसे BAS70 श्रृंखला) से कम या बराबर आईआर को पूरा करना होगा। इसके अलावा, डायोड की क्षणिक सुरक्षा क्षमता को सर्ज वर्तमान परीक्षण के माध्यम से सत्यापित करने की आवश्यकता है (जैसे कि 10 μ s के लिए रेटेड वर्तमान को 10 गुना लागू करना)।
(३) त्वरित जीवन परीक्षण
उच्च तापमान रिवर्स पूर्वाग्रह (एचटीआरबी) परीक्षण
1000 घंटे के लिए 125 डिग्री पर रिवर्स वोल्टेज (जैसे 80% रेटेड वोल्टेज) लागू करें। Weibull वितरण मॉडल के माध्यम से विफलता दर की भविष्यवाणी करने के लिए विफलता दर से कम या 100fit (मिलियन घंटे की विफलता) के बराबर की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, एक निश्चित संचार मॉड्यूल में टीवी डायोड को एचटीआरबी परीक्षण पास करने और ± 8kV (HBM मॉडल) की ESD सुरक्षा क्षमता को पूरा करने की आवश्यकता होती है।
तापमान साइकिलिंग उम्र बढ़ने में तेजी आती है
-55 डिग्री से 150 डिग्री और विद्युत तनाव से तापमान साइकिल के साथ संयुक्त, संभावित विफलता मोड के संपर्क में तेजी लाते हैं। परीक्षण के बाद, विफलता विश्लेषण (एफए) की आवश्यकता होती है, जैसे कि स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी (एसईएम) मेटलिज़ेशन लेयर माइग्रेशन का अवलोकन, वायर बॉन्डिंग voids का एक्स-रे डिटेक्शन, आदि।
3, परीक्षण के तरीके और उपकरण चयन
(1) स्वचालित परीक्षण प्रणाली
संचार उद्योग आमतौर पर बैच परीक्षण प्राप्त करने के लिए एटीई (स्वचालित परीक्षण उपकरण) का उपयोग करता है। उदाहरण के लिए, Keysight B1500A सेमीकंडक्टर पैरामीटर विश्लेषक IV वक्र स्कैनिंग और CV विशेषता परीक्षण जैसे कार्यों को एकीकृत कर सकता है। एक एकल उपकरण एक साथ 200 डायोड नमूनों का परीक्षण कर सकता है, परीक्षण दक्षता को 5 से अधिक बार बढ़ा सकता है।
(२) विफलता विश्लेषण तकनीक
भौतिक विफलता विश्लेषण
विफलता बिंदु को खोलने, परतों को हटाने, धुंधला और घुसपैठ जैसे तरीकों के माध्यम से पता लगाएं। उदाहरण के लिए, एक 5G बेस स्टेशन डायोड ने HTRB परीक्षण के बाद रिसाव वर्तमान में वृद्धि का अनुभव किया, और PFA ने धातुकरण परत और सिलिकॉन सब्सट्रेट के बीच इंटरफ़ेस में voids की उपस्थिति का खुलासा किया, जिससे स्थानीय ब्रेकडाउन हो गया।
विद्युत विफलता विश्लेषण
हॉट स्पॉट का पता लगाने के लिए उत्सर्जन माइक्रोस्कोपी (EMMI) का उपयोग करें, या बीम प्रेरित प्रतिरोध परिवर्तन (OBIRCH) तकनीक के माध्यम से वर्तमान रिसाव पथों का पता लगाएं। उदाहरण के लिए, एक उच्च गति वाले ऑप्टिकल संचार मॉड्यूल में पिन डायोड की संवेदनशीलता कम हो गई, और ईएफए के माध्यम से पीएन जंक्शन के किनारे पर माइक्रोक्रैक पाए गए।
https://www.trrsemicon.com/transistor/urface-mount-switching-diodes-baw56.html