Die Zuverlässigkeit des Laserchips ist ein sehr wichtiger Index. Unabhängig davon, ob es sich um einen Laserpointer mit geringer Leistung oder einen Laserkommunikationschip mit hohen Anforderungen handelt, müssen Alterung und Zuverlässigkeit des Chips getestet werden.
Im Vergleich zu herkömmlichen elektronischen Chips ist die Laserprüfung komplexer und umfasst optische und elektrische Messungen, aber auch die Berücksichtigung der Unterschiede in der Verpackungsform. Als Testmethode für Chips wird der Alterungstest verwendet. In der frühen Phase der Forschung und Entwicklung kann der Chip-Alterungstest auch verwendet werden, um viele Informationen zur Chipqualität zu erhalten und einige frühe Prozessprobleme herauszufinden.
Wir wissen, dass die Messung des Laserchips im Allgemeinen auf den LIV-Daten basiert, wie in der folgenden Abbildung dargestellt:
Die photoelektrischen Parameter des Lasers werden stark durch Wärme beeinflusst.
Wie in der Abbildung oben gezeigt, steigt der Schwellenstrom des Chips mit steigender Temperatur.
Wafer werden in der Regel nach der Fertigstellung auf Waferebene geprüft. Da das Seitenglühen derzeit nicht getestet werden kann, wird im Allgemeinen keine Einschaltprüfung durchgeführt, sondern das Aussehen und einige wichtige Abmessungen des Chips überprüft.
Nachdem der zweite Schritt in Balken unterteilt ist, kann der Lichtzustand vorab getestet werden. Da es keine spezifische Lichtoberfläche und Reflexionsoberfläche gibt, ist der Lasermodus nicht vollständig korrekt und die Lichtleistung kann einfach als die gleiche betrachtet werden wie die beiden Enden.
Der dritte Schritt besteht darin, eine AR-Oberflächen- und HR-Oberflächenbeschichtung durchzuführen und anschließend einen Stabtest durchzuführen, der in einzelne Chippartikel unterteilt werden kann.
Die Alterung kann erst erfolgen, nachdem die Chipverpackung abgeschlossen ist, beispielsweise bei der To9-Verpackung.
Verpackte Chips werden in Lebensdauertests typischerweise 1,000 Stunden oder länger gealtert. Für Lasertests in der Kommunikationsbranche gibt es einen Telcordia-Teststandard.
Beschleunigte Alterung ist ein Mittel zur schnellen Prüfung durch hohe Temperatur, hohen Injektionsstrom oder höhere Ausgangsleistung. Hohe Temperaturen sind eine übliche Richtung.
Es gibt drei gängige Testmodi für die Alterung:
1) Konstantstrommodus Bietet während des Alterungsprozesses einen automatischen Stromsteuerungsmodus (ACC), d. h. Konstantstrom.
2) Modus mit fester Leistung, auch bekannt als automatische Leistungsregelung (APC), die optische Leistung des ausgehenden Lichts wird konstant gehalten (durch Anpassung der Stromversorgung). Der Power-Modus wird im Alterungstest häufig verwendet, da er dem tatsächlichen Anwendungsszenario nahe kommt.
3) Regelmäßige Tests. Stellen Sie den Laser in eine 100-Grad-Umgebung und nehmen Sie ihn regelmäßig heraus, um ihn zu messen.
Im tatsächlichen Alterungsprojekt des Lasers treten bei Verwendung des periodischen Tests viele externe Faktoren auf, hauptsächlich Temperaturinstabilität, Instabilität der Gerätemessung und -steuerung, Gerätezuverlässigkeit und Stromausfall. Ein Grund für die Schwierigkeit bei der Temperaturkontrolle ist die spontane Hitze des Lasers. Auch wenn das To-Can-Gehäuse eng mit dem freiliegenden Aluminiumkühler vermischt ist, hat der Laser auch einen Wärmewiderstand von 5 ~ 10C/W. Wenn der Laser mit 100 mA und 1,8 V betrieben wird, kann zwischen dem Inneren des Lasers und dem Kühlkörper ein Temperaturunterschied von 1,5 °C bestehen.
Darüber hinaus ist der Laser bei einem gegebenen Strom sehr temperaturempfindlich, selbst wenn die Wärmesenke nur 0 beträgt. Eine Schwankung von 1 Grad führt zu Rauschen in der optischen Ausgangsleistung. Und auch die für die Messung verwendete externe lichtempfindliche Diode wird von der Temperatur beeinflusst und erhält dann unterschiedliche optische Leistungsdaten, sodass sie auch ihre Temperatur kontrollieren muss.
Die Untersuchung des Laserlebenszyklus erfordert die genaue Messung der Betriebsparameter des Lasers in Tausenden von Stunden oder sogar in einigen Prozent der Abweichung. Daher muss die Stabilität des Testgeräts innerhalb von 1000 Stunden 0,1 Prozent erreichen.
Die Alterungsrate ist in der Regel mehrere hundert Stunden vor Testbeginn am schnellsten, dann liegt eine stabile lineare Alterungscharakteristik vor. Die Lebensdauer jedes Lasers ist im linearen Bereich geradlinig. So können Sie aus dem voreingestellten Strom auf die Lebensdauer schließen.
Beispielsweise die aktuelle Änderung von 20 Prozent als Ende der Nutzungsdauer. Bei 75 Grad wird die Lebensdauer auf 360 bis 16.450 Stunden geschätzt. Diese Daten werden durch Weibull-Möglichkeitsverteilung ermittelt und die Lebensdauer beträgt 2200 Stunden.
In der Abbildung oben gibt es einen geraden Abfall bei 930 Stunden, der durch einen plötzlichen Stromausfall des alternden Systems verursacht wird. Nach dem anschließenden Einschalten kann das Diagramm weiterhin angezeigt werden, was darauf hinweist, dass die Alterung unterbrochen werden kann. Versuchen Sie jedoch, den Stecker nicht ein- und auszustecken. Instabile Messwerte können bei Laser2 nach 500 bis 800 Stunden beobachtet werden, was auch ein häufiges Phänomen bei Alterungstests ist. Und Testhardware und -technik hängen zusammen, es ist egal, dass es neben der Vibration zu Sprüngen kommen kann.
Die Alterung ist ein wichtiger Prozess beim Screening von Laserprodukten, um Produkte auszusortieren, die möglicherweise eine kurze Lebensdauer haben, damit die verbleibende große Anzahl von Lasern eine zufriedenstellende und akzeptable Zuverlässigkeit aufweist. Da sich die Alterung auf die Produktionskosten und -zeit auswirkt, beträgt die Alterungszeit im Allgemeinen weniger als 100 Stunden.
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