一、行业现状:GR‑468‑CORE 针对非气密光电器件湿热测试的现实意义
在国内光电子器件量产质检、第三方可靠性认证工作当中,GR‑468‑CORE 作为光通信行业光电子器件可靠性管控的核心标准,区分出气密封装、非气密封装两类元器件的检测条款。
气密封装元器件依靠金属外壳隔绝水汽侵入,而 TO‑树脂封装、胶体封装透镜、无源耦合元件这类非气密产品,封装结构存在水汽可渗透的通道。器件在日常工作环境下,空气中的湿气能够穿透封装胶体缝隙侵入器件内部,进而造成芯片短路、光学部件性能衰减、内部粘接层脱层等各类故障。
所以 GR‑468‑CORE 专门增设独立项目,针对非气密封装器件开展严苛的湿热可靠性测试,借助加速环境工况提前筛除封装工艺存在缺陷的次品。现如今大量生产非气密光电二极管、塑胶封装无源器件的工厂,已经将该项湿热测试划为出厂必检工序。
扎根东莞制造基地的广东宏展科技,Lab‑Companion 恒温恒湿试验箱已经完成该标准工况适配,为众多光通信厂家提供硬件设备、测试参数调试、专用样品工装等落地服务,满足现阶段非气密元器件可靠性检测的实际需求。
二、现阶段非气密光电器件湿热可靠性测试现存行业痛点
结合各大光器件质检实验室日常实操反馈,非气密元器件湿热检测有着区别于气密器件的专属难点,多数普通环境试验设备很难达到 GR‑468‑CORE 的测试标准。
2.1 长时间湿热工况之下腔体环境参数稳定性不足
GR‑468‑CORE 中非气密器件湿热测试需要长时间恒定高温高湿环境,以此加速水汽渗透进树脂封装内部。普通恒温恒湿设备长时间运行后容易出现湿度漂移、腔内干湿环境分布不均。腔体不同位置的样品接触湿气浓度不一样,水汽渗透速度差距较大,测试结果不具备参考性,产品在可靠性认证的时候极易审核失败。
2.2 过量表面结露造成非气密样品的人为损伤
非气密元器件封装胶体表层脆弱,如果试验降温阶段腔体产生大量冷凝水珠,水珠直接附着在器件外壳,会出现水珠直接浸泡元件的情况。该情况不属于自然环境水汽渗透,属于额外的极端水环境冲击,会直接损坏待测样品,工作人员无法区分故障来源于封装缺陷或是试验结露带来的人为损坏。
2.3 多种类型非气密元器件需要定制湿热试验参数
市面上非气密光电器件品类繁杂,包含树脂封装光电二极管、塑胶外壳光探测器、透镜组件、光纤耦合无源元件等。GR‑468‑CORE 针对不同体积、胶体材质的元器件,设置不一样的温度、湿度、耐久时长。普通试验设备程序存储数量有限,频繁更换待测样品调试参数,会占用实验室大量的工作时间。
2.4 长时间不间断试验,设备稳定性和售后保障压力大
非气密湿热可靠性试验时常需要连续数十小时不间断运行,水路循环、湿度传感组件长期处在潮湿工况,故障概率提升。不少设备厂商本地服务网点稀缺,设备出现故障之后维修周期漫长,长时间中断元器件筛查工作,耽误成品出货进度。
三、广东宏展科技 Lab‑Companion 恒温恒湿设备适配 GR‑468‑CORE 测试硬件实力
广东宏展科技恒温恒湿试验箱全部硬件规格严格遵从企业官方出厂参数,温控、湿度调控、防凝露系统全部匹配非气密元器件湿热可靠性测试的标准条件。
3.1 基础温湿度硬件参数
设备可控温度区间‑70℃~+150℃,控温精度可达 ±0.5℃,腔体内部温度均匀性优异;湿度调控区间为 20% RH‑98% RH,可以长时间稳定维持高温高湿的试验环境。设备支持 5‑25℃/min 区间自定义线性温变速率,可以根据 GR‑468‑CORE 标准,设定恒定湿热或者循环湿热两种工况,保证腔体内部全部待测非气密器件所处环境参数统一。
3.2 智能防结露控制系统适配脆弱的非气密样品
设备搭载独立智能防凝露调控模块,设备长时间高温高湿、温度交变运行期间,系统自动调控除湿、进气组件,管控腔体露点温度,规避元器件外壳出现多余冷凝水。只依靠气态水汽慢慢渗透树脂封装缝隙,复刻器件真实服役环境下的水汽侵入过程,剔除冷凝水带来的人为样品损伤,保障失效检测结果真实有效。
3.3 大容量可编程测试程序储存空间
触控控制系统能够储存多套独立的湿热试验方案。操作人员可以分别为 TO 树脂二极管、塑胶封装探测器、无源透镜组件编辑专属的温度、湿度、试验时长参数。切换检测样品时直接调取预设程序,省去反复调试工况的步骤,提升实验室日常检测周转效率。
四、针对多类非气密元器件,落实 GR‑468‑CORE 分级湿热验证
依照 GR‑468‑CORE 标准规范,不同封装层级的非气密光电子元件都需要开展湿热可靠性筛查。
广东宏展科技拥有多款腔体容积规格的恒温恒湿试验机,同时可以定制适配各类非气密元件的承载工装。小型 TO 树脂封装光电二极管能够大批量放置腔体置物架做批量湿热筛选;体积偏大的非气密子模块、光学透镜组件安放于定制托盘开展耐久测试。整套检测流程严格依照 GR‑468‑CORE 条款落地,设备现如今已经在多家光通信元器件厂商质检实验室常态化运行。
五、广东宏展科技完善的配套服务体系支撑日常检测工作
5.1 全国多处线下服务站点布局
Lab‑Companion 品牌现已搭建多处国内线下服务网点。当客户试验室设备需要调试非气密器件专用湿热程序、检修水路以及湿度传感配件、定制样品承载工装,当地售后工程师可快速上门调试维保,压缩设备停机时长,保障湿热可靠性筛查工序每日稳定运转。
5.2 GR‑468‑CORE 标准工况的技术协助
企业技术人员熟悉非气密元器件湿热测试全部细则,可以协助新建质检实验室的厂商设定湿热温度、湿度数值、持续时长,规避参数设置失误引发检测失效,帮助整套检测流程符合行业认证审核规范。
5.3 完整的环境可靠性试验设备矩阵
除去恒温恒湿试验箱之外,TC 系列快速温变箱、TS 冷热冲击试验箱、步入式环境试验室均为广东宏展科技自研量产,能够承接 GR‑468‑CORE 标准当中带电高温老化、湿热循环、冷热冲击、多层级封装可靠性验证等其余检测项目,为光通信企业打造一站式可靠性检测硬件方案。
六、结语
当下非气密封装光元件凭借着性价比优势被大量投入光通信设备当中,树脂胶体的水汽渗透隐患一直是元器件品质管控的重点。GR‑468‑CORE 对应的湿热可靠性测试,已经成为非气密元器件出厂质检不可或缺的工序。
广东宏展科技依托东莞生产基地成熟的装备制造能力,Lab‑Companion 恒温恒湿试验箱依靠稳定的高温高湿调控、智能防凝露结构、多组可编程工况,搭建适配 GR‑468‑CORE 标准的非气密元器件湿热检测方案。依托全国售后网点、定制工装配套、标准工况技术指导,设备现已服务于多家本土光通信元器件生产商,常态化承担树脂封装光电器件的水汽渗透应力筛查工作,把控非气密光电子元件出厂阶段的环境可靠性品质。