레이저 칩의 신뢰성은 매우 중요한 지표입니다. 저전력 레이저 포인터든 요구 사항이 높은 레이저 통신 칩이든 칩의 노화와 신뢰성을 테스트해야 합니다.
전통적인 전자 칩과 비교할 때 레이저 테스트는 광학 및 전기 측정과 관련하여 더 복잡하지만 포장 형태의 차이도 고려해야 합니다. 에이징 테스트는 칩의 테스트 방법으로 사용됩니다. 연구 개발의 초기 단계에서 칩 노화 테스트를 사용하여 많은 칩 품질 정보를 얻고 일부 초기 프로세스 문제를 찾을 수 있습니다.
레이저 칩의 측정은 일반적으로 아래 그림과 같이 LIV 데이터를 기반으로 합니다.
레이저의 광전 파라미터는 열에 크게 영향을 받습니다.
위의 그림과 같이 칩의 임계 전류는 온도가 증가함에 따라 증가합니다.
웨이퍼는 일반적으로 완성 후 웨이퍼 레벨에서 검사됩니다. 이때 측면 글로우를 테스트할 수 없기 때문에 일반적으로 전원 켜기 검사를 수행하지 않으므로 칩의 외관 및 일부 주요 치수를 확인합니다.
두 번째 단계가 막대 막대로 분할된 후 조명 조건을 사전에 테스트할 수 있습니다. 특정 광면과 반사면이 없기 때문에 레이저 모드는 완전히 정확하지 않으며 광도는 단순히 두 끝과 같은 것으로 간주할 수 있습니다.
세 번째 단계는 AR 표면 및 HR 표면 코팅을 한 다음 별도의 칩 입자로 나눌 수 있는 Bar 테스트를 수행하는 것입니다.
Aging은 To9 패키징과 같이 칩 패키징이 완료된 후에만 가능합니다.
패키지 칩은 일반적으로 수명 테스트에서 1,000시간 이상 숙성됩니다. 통신 산업에서 레이저 테스트를 위한 Telcordia 테스트 표준이 있습니다.
가속 노화는 고온, 높은 주입 전류 또는 더 높은 출력 전력을 통한 신속한 테스트 수단입니다. 고온은 일반적인 방향입니다.
노화에 대한 세 가지 일반적인 테스트 모드가 있습니다.
1) 정전류 모드 에이징 과정에서 자동 전류 제어(ACC) 모드, 즉 정전류를 제공한다.
2) APC(자동 전원 제어)라고도 하는 고정 전원 모드에서는 나가는 빛의 광학 전원이 일정하게 유지됩니다(전류 공급을 조정하여). 전원 모드는 실제 애플리케이션 시나리오에 가깝기 때문에 에이징 테스트에서 일반적으로 사용됩니다.
3) 정기적인 테스트. 레이저를 100도 환경에 놓고 주기적으로 꺼내어 측정합니다.
레이저의 실제 노후화 프로젝트에서 주기적 테스트를 사용하면 주로 온도 불안정, 장비 측정 및 제어 불안정, 장비 신뢰성 및 정전과 같은 많은 외부 요인이 있습니다. 온도 제어가 어려운 이유 중 하나는 레이저의 자연발열입니다. To-can 패키지가 노출된 알루미늄 라디에이터와 촘촘하게 섞여 있어도 레이저의 열 저항도 5~10C/W입니다. 레이저가 100mA 및 1.8V에서 작동하는 경우 레이저 내부와 방열판 사이에 1.5C의 온도 차이가 있을 수 있습니다.
또한 레이저는 히트 싱크가 0에 불과하더라도 주어진 전류에서 온도에 매우 민감합니다. 1도 변동으로 인해 출력 광 파워 노이즈가 발생합니다. 그리고 측정에 사용되는 외부 감광 다이오드도 온도의 영향을 받아 다른 광 출력 데이터를 얻으므로 온도를 제어해야 합니다.
레이저 수명 주기를 연구하려면 수천 시간 또는 심지어 몇 퍼센트의 편차에서도 레이저의 작동 매개변수를 정확하게 측정해야 합니다. 따라서 테스트 장비의 안정성은 1000시간 이내에 0.1%에 도달해야 합니다.
에이징 속도는 일반적으로 테스트 시작 몇 백 시간 전에 가장 빠르며 안정적인 선형 에이징 특성이 있습니다. 각 레이저의 서비스 수명은 선형 영역에서 직선입니다. 따라서 사전 정의된 전류의 서비스 수명을 유추할 수 있습니다.
예를 들어, 서비스 수명이 끝날 때 현재 20%의 변화가 있습니다. 75도에서 서비스 수명은 360시간에서 16,450시간으로 추정됩니다. 이 데이터는 Weibull 확률 분포로 얻은 것이며 수명은 2200시간입니다.
위 그림에서 930시간에 직선적으로 떨어지는데, 이는 노화 시스템의 갑작스러운 정전으로 인해 발생합니다. 이후에 전원을 켠 후 그래프가 계속 진행되어 노화가 중단될 수 있음을 나타내지만 플러그를 꽂았다가 뽑지 마십시오. 레이저2에서 500 ~ 800시간 동안 불안정한 판독값이 관찰될 수 있으며, 이는 노화 테스트에서도 흔히 발생하는 현상입니다. 그리고 테스트 하드웨어와 기술이 관련되어 있으므로 너무 신경쓰지 마십시오. 옆에 진동이 점프할 수 있습니다.
에이징은 레이저 제품 스크리닝의 중요한 과정으로, 수명이 짧은 제품을 선별하여 나머지 많은 레이저가 만족할 만한 신뢰성을 갖도록 합니다. 에이징은 생산 비용과 시간에 영향을 미치기 때문에 에이징 시간은 일반적으로 100시간 미만입니다.
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