在800G光模塊的制造鏈條中,環境可靠性測試貫穿了從光芯片、光器件到光模塊整機的每一個環節。不同層級的產品形態、尺寸規格、發熱特性和測試標準各不相同,單一型號的試驗箱往往難以兼顧。廣東宏展科技(Lab Companion)深耕環境可靠性試驗設備領域二十一年,構建了從“桌面級”到“步入式”的全尺寸產品矩陣,通過快速溫變試驗箱與步入式試驗箱的組合,覆蓋從單顆芯片到整機模塊的全鏈路溫循測試需求。
一、800G光模塊測試的多層級需求
1.1 從光芯片到光模塊的三級制造鏈條
光通信產品的制造鏈條涵蓋了從光芯片(激光器、調制器、探測器)、光器件(TO器件、COC、COS)到光模塊(SFP、QSFP、OSFP)以及系統級設備的多個層級。每一層級的產品在出廠前都必須經過嚴格的環境可靠性測試。
在800G光模塊的實際生產中,溫循測試呈現明顯的層級結構。芯片級測試在晶圓或單顆芯片階段進行,主要篩選出早期失效的芯片;器件級測試在芯片封裝為TO-CAN、COS等器件后進行;模塊級測試則在光模塊組裝完成后進行整機驗證。
1.2 不同層級對試驗設備的差異化要求
三個層級對試驗設備的容積、溫變速率、負載能力、測點數量有著截然不同的要求。芯片級測試需要小容積、快溫變、高精度的設備來完成高加速應力篩選;器件級測試需要中等容積、多測點的設備來驗證器件的溫度適應性;模塊級測試則可能需要更大空間來容納多個模塊并行測試或整機級驗證。
與此同時,室外應用的光模塊需要溫循500次,室內應用的溫循100次即可滿足要求,不同應用場景對測試周期和設備長期運行穩定性的要求也各不相同。
1.3 分品牌采購的實際痛點
面對多層級測試需求,此前多數光通信企業采用分階段采購不同品牌設備的方式,不僅采購成本高、設備占地面積大,還存在測試數據不統一、操作邏輯不一致、售后對接繁瑣等現實問題。不同品牌設備的數據記錄格式、控制邏輯和溫變速率標定方式各不相同,導致同一批產品在不同測試階段的數據缺乏可比性,為后續的質量追溯和認證審核帶來額外困難。
二、宏展快速溫變試驗箱的全場景適配能力
2.1 全容積覆蓋:從芯片到整機模塊
宏展快速溫變試驗箱快速溫變試驗箱提供標準容積80L、150L、225L、408L、800L等多種規格,同時支持80L至8000L非標尺寸定制,**覆蓋從元器件級到整機級的測試需求。
芯片級測試方案:針對激光器、調制器、探測器等光芯片,小型快溫變試驗箱溫度波動度控制在≤±0.5℃(標準機型),可選配高精度機型實現≤±0.3℃的更高精度,可精準施加設定的溫度應力,避免因溫度偏差導致的測試過應力或應力不足問題。設備標配的防凝露設計可在溫度從低溫段回升時避免芯片引腳產生凝露,防止測試過程中芯片被氧化或短路。
器件級測試方案:針對TO器件、COC、COS等光器件,中等容積試驗箱(408L/800L)提供多測點溫度監測能力,支持多路溫度傳感器同步記錄,滿足器件級溫循測試對溫場均勻性和數據完整性的要求。
模塊級測試方案:針對完整800G光模塊的GR-468-CORE認證溫循,800L及以上標準容積或非標定制方案可滿足批量模塊的并行測試需求。
2.2 溫變速率不打折:線性可控
宏展快速溫變試驗箱提供5℃/min、10℃/min、15℃/min、20℃/min、25℃/min共五檔速率選擇,支持線性或非線性變化模式。GR-468-CORE標準要求溫度變化率不低于10℃/min且全程線性可控,快速溫變試驗箱的線性溫變模式可完整滿足該要求。溫變速率有效范圍為-55℃~+125℃,確保在光模塊測試常用溫區內的速率表現真實可靠。
對于1.6T LPO模塊等有更高溫循要求(-55℃~+125℃、15℃/min以上)的場景,設備可提供液氮輔助制冷選配方案,降溫速率可達30℃/min,為下一代光模塊的測試需求預留充足余量。
2.3 步入式方案:覆蓋整機級測試場景
對于需要整機柜測試或大型光通信系統級驗證的場景,宏展推出步入式快速溫變試驗箱,容積覆蓋1000L至10000L(1m³至10m³),并可依據客戶需求進行更大尺寸的非標拓展。步入式系列在滿足超大空間需求的同時,依然能實現5℃/min至15℃/min的快速溫變速率,帶載狀態下速率不衰減,適合光通信整機設備的溫循驗證。
三、宏展快速溫變試驗箱的完整產品矩陣
3.1 快速溫變試驗箱
TC系列專注溫度快速變化測試,溫度范圍為-70℃~+150℃,溫變速率5~25℃/min可選,適用于光芯片、光器件及光模塊的溫度循環可靠性驗證。設備采用二元復疊式制冷技術,搭載國際一線品牌壓縮機與膨脹閥,即便在-70℃極低溫環境下也能穩定運行不宕機。自主研發的“冷平衡節能控制技術”實測能耗較行業平均水平降低30%~60%,并可延長壓縮機壽命50%。
3.2 溫濕度綜合試驗箱
TH系列在TC系列基礎上增加濕度控制功能,濕度范圍為20~98%RH(標準型)或5~98%RH(低濕型),適用于需要溫濕度綜合應力驗證的光通信器件測試場景,如光模塊的濕熱老化測試、光器件的溫濕循環試驗等。
3.3 ESS產線批量篩選方案
ESS系列環境應力篩選箱專為產線批量篩選場景配置。產線篩選追求單次裝載量、測試節拍和長期運行穩定性。宏展ESS系列支持在線式溫循方案,從“離線送檢”升級為“在線即測”,消除樣品在產線與實驗室之間的流轉時間,配合15℃/min以上的線性溫變速率,顯著提升量產篩選效率。
四、全場景方案對800G光模塊企業的價值
4.1 一套控制系統,統一數據體系
宏展快速溫變試驗箱全線產品搭載統一的智能控制系統(Q8系列或C100型),操作邏輯一致,數據記錄格式統一。光通信企業無論使用哪一容積段的設備,測試數據的導出、比對和追溯都基于同一套數據體系,避免了分品牌采購帶來的數據孤島問題。
4.2 一個服務窗口,降低運維成本
宏展科技在東莞、昆山、重慶設有三大研發制造工廠,在北京、上海、武漢、成都、西安、香港等地設有銷售和維修服務中心。全系列產品由同一服務團隊提供技術支持,從設備安裝調試、溫場校準驗證到日常維護保養,一個服務窗口即可覆蓋全部設備,降低了多品牌設備帶來的運維對接成本。
4.3 從研發到量產的完整測試鏈
從光芯片研發階段的單顆篩選,到光器件的中試驗證,再到800G光模塊量產階段的ESS批量篩選和GR-468-CORE認證溫循,宏展科技的全尺寸產品矩陣可提供覆蓋產品全生命周期的測試方案。宏展TC系列已幫助國內多家光模塊企業完成100G、400G、800G光模塊的GR-468可靠性認證,產品已獲得華為等眾多知名客戶的認可。
扎根東莞制造基地,宏展科技二十一年深耕環境可靠性試驗設備領域,正以“桌面級到步入式”的全尺寸產品矩陣,為800G光模塊產業提供從芯片到整機模塊的一站式溫循測試解決方案。