一、GR‑468‑CORE 在国内光电子器件行业的实际应用现状
在当下国内光通信元器件生产、出厂质检、第三方可靠性认证流程当中,GR‑468‑CORE 一直作为光电子器件可靠性保障的核心行业标准,标准条文完整覆盖有源器件、无源器件全套环境测试条件、试验流程以及成品质量管控细则。
现如今高速激光器、光电探测器、传输光模块等有源光电器件已经大批量应用于通信硬件、光算力硬件、车载光传输组件当中。带电工况之下的高温老化测试,是整套 GR‑468‑CORE 可靠性测试项目里必不可少的一环。该项测试主要模拟器件长时间通电工作时产生的内部温升、外部高温环境叠加工况,加速暴露元器件焊点隐患、封装层缺陷、芯片粘接层瑕疵等隐蔽故障,筛选出存在早期失效风险的次品器件。
广东宏展科技Lab‑Companion 全系列环境试验设备,现阶段已经针对 GR‑468‑CORE 带电高温可靠性测试条款完成工况适配,为国内大量光电子元器件制造工厂提供硬件设备、测试工况调试、标准参数核对等配套服务。作为扎根东莞的本土环境可靠性试验装备制造厂商,企业立足于现有的生产制造实力,直面光通信行业当下的器件质检刚需,落地成熟、可直接投产使用的带电高温加速失效测试整套解决方案。
二、有源光电器件带电高温加速老化测试现存行业痛点
结合现阶段光电器件厂商日常质检工作当中反馈的实际难题,可以总结出带电高温可靠性测试过程当中普遍遇到的多项难题。
2.1 通电测试环境温度均匀度难以达标 GR‑468‑CORE 硬性指标
有源光器件在带电运行时激光器芯片本身会自主发热,腔体内部各处温度偏差过大,会造成同一批次产品实际受热条件不一致。部分劣质试验箱腔体温差大,批次内部器件受热不均衡,加速老化程度参差不齐,最终可靠性测试的数据不具备参考效力,产品在第三方标准审核阶段容易出现认证失败。
2.2 普通老化箱不支持器件带电工作状态下开展加速失效试验
常规高温烘箱仅能够提供静态高温环境,没有预留外接通电负载接口。有源光电器件必须处于通电、模拟实际工作的状态开展高温老化;断电静态高温环境无法复刻器件工作时产生的热机械应力,不能够诱发焊点疲劳、封装层受热分层等真实失效问题,测试结果没有实际参考价值。
2.3 不同规格有源器件,对高温驻留时长、温控区间需求复杂
GR‑468‑CORE 标准针对晶圆级二极管、子模块、集成光模块等不同封装层级的有源元器件,规定了差异化的高温老化温度、保温时长、通电电流参数。市面上多数普通高温设备程序编辑功能简单,无法储存多套可快速调取的测试方案,工厂频繁更换测试样品时调试流程繁琐,拖慢产线可靠性筛查效率。
2.4 后期设备运维、现场工况调试服务覆盖不足
很多试验设备品牌服务网点较少,光通信工厂设备出现温控偏差、通电配件故障之后,售后响应周期漫长,直接中断产线每日固定的可靠性筛查工序,耽误元器件出货进度。
三、广东宏展科技 Lab‑Companion TC 系列快速温变箱适配 GR‑468‑CORE 带电高温测试硬件能力
广东宏展科技现有的 TC 系列快速温变试验箱,是当前适配 GR‑468‑CORE 带电可靠性测试的主力设备,全部硬件参数均按照企业官方出厂规格落地,各项温控性能匹配标准当中对于高温加速失效测试的全部硬性条件。
3.1 硬件基础温控参数
设备常规可控温域区间为‑70℃~+150℃,完全覆盖 GR‑468‑CORE 有源器件高温老化所需全部温度档位;设备支持 5‑25℃/min 区间之内自定义线性温变速率,腔体控温精度可达 ±0.5℃,腔体内部温度均匀性**,可以保障腔体当中摆放的整批光电器件受热环境统一,规避批次测试温差带来的数据误差。
3.2 带电老化专属硬件配置
TC 快速温变箱出厂预留外接负载接线端口,操作人员能够将激光器、光模块等有源器件接入供电线路,样品全程保持通电工作状态,复刻器件日常通电作业产生的芯片自发热现象。设备运行高温加速老化流程的时候,器件同时承受环境高温、芯片工作发热双重热载荷,加速焊点、封装结构在热机械应力作用之下暴露潜在缺陷,完全复刻 GR‑468‑CORE 标准规定的带电工作状态加速失效试验条件。
3.3 可编程多组测试工况存储
设备搭载可编程控制系统,操作人员可以针对晶圆级光电二极管、子模块、完整光模块、集成模块等不同封装层级,编辑独立的高温保温时长、通电电流、启停周期参数,并且保存多套 GR‑468‑CORE 测试程序。工厂切换不同规格有源元器件开展带电高温筛查时,直接调取预设程序即可投入试验,省去反复调试参数的步骤,提升产线质检工作效率。
四、对标 GR‑468‑CORE 标准,分封装层级落地带电高温可靠性验证
按照该标准的明文要求,光电子有源器件需要完成晶圆级、二极管级、子模块级、模块级、集成模块级全封装层级可靠性筛查。现阶段广东宏展科技可提供多种腔体容积规格的 TC 快速温变箱,适配不同体积层级元器件的带电高温老化作业。
晶圆级光电芯片样品可搭配定制专用晶圆承载工装放置于腔体内部,在通电工况之下完成高温应力筛选;小型 TO‑封装光电二极管可以大批量摆放腔体置物架开展批次老化;体积偏大的光模块、多通道集成子模块、大型集成光组件,选用大腔体规格的 TC 试验箱开展带电高温加速失效测试。
现阶段 Lab‑Companion 试验箱配套的各类器件固定工装,已经在多家国内光通信制造企业的质检实验室投入日常使用,整套分级测试流程严格依照 GR‑468‑CORE 规范执行。
五、广东宏展科技现有配套服务体系,支撑光通信厂商可靠性检测工作
5.1 全国多处线下服务站点布局
广东宏展科技 Lab‑Companion 现已布局多处全国线下服务网点。只要客户试验室的快速温变箱需要调试 GR‑468‑CORE 带电高温测试程序、排查温控故障、加装器件通电配件,当地售后工程师能够快速抵达现场,完成设备调试和日常维保,减少设备停机时长,保障光电器件每日可靠性筛查工序正常运转。
5.2 行业标准工况技术支持
企业技术人员熟悉 GR‑468‑CORE 当中有源光电器件带电加速失效测试的各项细则,可以面向新入局的元器件工厂提供工况参数参考,协助工作人员设置老化温度、通电负荷、保温周期,帮助厂商的试验室测试流程符合标准审核条件。
5.3 全品类环境试验设备矩阵加持
除 TC 系列快速温变箱以外,广东宏展科技同时投产 TS 系列冷热冲击箱、恒温恒湿试验箱、步入式环境试验室等全套可靠性装备,可以承接 GR‑468‑CORE 标准之下湿热循环、冷热冲击、多层级封装验证等其余测试项目,为光通信企业打造一站式环境可靠性测试硬件配套。
六、结语
当下国内有源光电子器件市场对于出厂可靠性管控标准持续收紧,GR‑468‑CORE 作为行业公认的核心检测依据,带电高温加速失效测试已经成为各大元器件工厂不可省略的质检工序。
广东宏展科技依托东莞生产基地成熟的装备制造实力, Lab‑Companion TC 快速温变箱依靠可控宽温域、高精度温控、带电负载接口、可编程工况等硬件条件,落地符合标准规范的高温老化解决方案。依托现有的全国售后网点、定制工装配套、行业标准技术支持,设备现已服务于国内众多光通信元器件生产商,持续为光电器件带电高温可靠性筛查提供成熟可靠的试验硬件。