लेजर चिप की लाइफटाइम विश्वसनीयता

Feb 23, 2023

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लेजर चिप की विश्वसनीयता एक बहुत ही महत्वपूर्ण सूचकांक है। चाहे वह कम-शक्ति वाला लेज़र पॉइंटर हो या उच्च आवश्यकताओं वाला लेज़र संचार चिप, चिप की उम्र बढ़ने और विश्वसनीयता का परीक्षण करने की आवश्यकता होती है।

पारंपरिक इलेक्ट्रॉनिक चिप्स की तुलना में, लेजर परीक्षण अधिक जटिल है, जिसमें ऑप्टिकल और इलेक्ट्रिकल माप शामिल हैं, लेकिन पैकेजिंग के रूप में अंतर पर भी विचार करना है। एजिंग टेस्ट का उपयोग चिप्स के लिए परीक्षण विधि के रूप में किया जाता है। अनुसंधान और विकास के प्रारंभिक चरण में, चिप उम्र बढ़ने के परीक्षण का उपयोग बहुत सारी चिप गुणवत्ता की जानकारी प्राप्त करने और कुछ प्रारंभिक प्रक्रिया समस्याओं का पता लगाने के लिए भी किया जा सकता है।

हम जानते हैं कि लेजर चिप का माप आम तौर पर LIV डेटा पर आधारित होता है, जैसा कि नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है:

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लेजर के फोटोइलेक्ट्रिक पैरामीटर गर्मी से बहुत प्रभावित होते हैं।

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जैसा कि ऊपर की आकृति में दिखाया गया है, जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, चिप की दहलीज धारा बढ़ती जाती है।

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वेफर्स का आमतौर पर पूरा होने के बाद वेफर स्तर पर निरीक्षण किया जाता है। इस समय, क्योंकि साइड ग्लो का परीक्षण नहीं किया जा सकता है, पावर-ऑन निरीक्षण आमतौर पर नहीं किया जाता है, इसलिए चिप की उपस्थिति और कुछ प्रमुख आयामों की जांच की जाती है।

दूसरे चरण के बार बार में विभाजित होने के बाद, प्रकाश की स्थिति का प्रारंभिक परीक्षण किया जा सकता है। क्योंकि कोई विशिष्ट प्रकाश सतह और प्रतिबिंब सतह नहीं है, लेजर मोड पूरी तरह से सही नहीं है, और चमकदार शक्ति को केवल दो सिरों के समान ही माना जा सकता है।

तीसरा कदम एआर सतह और एचआर सतह कोटिंग करना है, और फिर बार परीक्षण करना है, जिसे अलग-अलग चिप कणों में विभाजित किया जा सकता है।

चिप की पैकेजिंग पूरी होने के बाद ही एजिंग की जा सकती है, जैसे कि To9 पैकेजिंग।

 

पैकेज्ड चिप्स आमतौर पर जीवन परीक्षण में 1,000 घंटे या उससे अधिक के लिए पुराने होते हैं। संचार उद्योग में लेज़र परीक्षण के लिए एक टेल्कोर्डिया परीक्षण मानक है।

त्वरित उम्र बढ़ने उच्च तापमान, उच्च इंजेक्शन वर्तमान, या उच्च उत्पादन शक्ति के माध्यम से तेजी से परीक्षण का एक साधन है। उच्च तापमान एक सामान्य दिशा है।

उम्र बढ़ने के लिए तीन सामान्य परीक्षण मोड हैं:

1) लगातार चालू मोड उम्र बढ़ने की प्रक्रिया में, एक स्वचालित वर्तमान नियंत्रण (एसीसी) मोड प्रदान करता है, जो कि निरंतर चालू है।

2) फिक्स्ड पावर मोड, जिसे ऑटोमैटिक पावर कंट्रोल (APC) के रूप में भी जाना जाता है, आउटगोइंग लाइट की ऑप्टिकल पावर को स्थिर रखा जाता है (वर्तमान आपूर्ति को समायोजित करके)। उम्र बढ़ने के परीक्षण में आमतौर पर पावर मोड का उपयोग किया जाता है क्योंकि यह वास्तविक एप्लिकेशन परिदृश्य के करीब है।

3) नियमित परीक्षण। लेजर को 100 डिग्री के वातावरण में रखें और इसे मापने के लिए समय-समय पर बाहर निकालें।

लेजर की वास्तविक उम्र बढ़ने की परियोजना में, यदि आवधिक परीक्षण का उपयोग किया जाता है, तो कई बाहरी कारक होंगे, मुख्य रूप से तापमान अस्थिरता, उपकरण माप और नियंत्रण अस्थिरता, उपकरण विश्वसनीयता और बिजली की विफलता। तापमान नियंत्रण में कठिनाई का एक कारण लेजर की सहज गर्मी है। यहां तक ​​​​कि अगर टू-कैन पैकेज को उजागर एल्यूमीनियम रेडिएटर के साथ कसकर मिलाया जाता है, तो लेजर में 5 ~ 10C / W का थर्मल प्रतिरोध भी होता है। यदि लेज़र 100mA और 1.8V पर काम कर रहा है, तो लेज़र के अंदर और हीट सिंक के बीच 1.5C तापमान का अंतर हो सकता है।

इसके अलावा, लेज़र दिए गए करंट पर तापमान के प्रति बहुत संवेदनशील होता है, भले ही हीट सिंक केवल 0 हो। 1 डिग्री उतार-चढ़ाव आउटपुट ऑप्टिकल पावर शोर का कारण होगा। और माप के लिए उपयोग किए जाने वाले बाहरी फोटोसेंसिटिव डायोड भी तापमान से प्रभावित होंगे, और फिर अलग-अलग ऑप्टिकल पावर डेटा प्राप्त करेंगे, इसलिए इसे अपने तापमान को नियंत्रित करने की भी आवश्यकता है।

लेजर जीवन चक्र के अध्ययन के लिए लेजर के ऑपरेटिंग मापदंडों के हजारों घंटों या भिन्नता के कुछ प्रतिशत के सटीक माप की आवश्यकता होती है। इसलिए, परीक्षण उपकरण की स्थिरता 1000 घंटों के भीतर 0.1 प्रतिशत तक पहुंचनी चाहिए।

उम्र बढ़ने की दर आमतौर पर परीक्षण शुरू होने से कई सौ घंटे पहले सबसे तेज होती है, और फिर एक स्थिर रैखिक उम्र बढ़ने की विशेषता होती है। प्रत्येक लेजर का सेवा जीवन रैखिक क्षेत्र में एक सीधी रेखा है। तो आप पूर्वनिर्धारित वर्तमान के सेवा जीवन का अनुमान लगा सकते हैं।

उदाहरण के लिए, सेवा जीवन के अंत के रूप में 20 प्रतिशत का वर्तमान परिवर्तन। 75 डिग्री पर, सेवा जीवन का अनुमान 360 घंटे से 16,450 घंटे तक है। ये डेटा वेइबुल संभावना वितरण द्वारा प्राप्त किए गए हैं, और सेवा जीवन 2200 घंटे है।

ऊपर की तस्वीर में, 930 घंटे में एक सीधी गिरावट है, जो उम्र बढ़ने की प्रणाली की अचानक बिजली की विफलता के कारण होती है। बाद के पावर-ऑन के बाद, ग्राफ जाना जारी रख सकता है, यह दर्शाता है कि उम्र बढ़ने में बाधा आ सकती है, लेकिन प्लग और अनप्लग न करने का प्रयास करें। लेजर 2 में 500 ~ 800 घंटों में अस्थिर रीडिंग देखी जा सकती है, जो उम्र बढ़ने के परीक्षण में भी एक सामान्य घटना है। और परीक्षण हार्डवेयर और तकनीक संबंधित हैं, बहुत ज्यादा परवाह न करें, हो सकता है कि कंपन आगे बढ़ जाए।

एजिंग लेजर उत्पाद स्क्रीनिंग की एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है, उन उत्पादों को छांटने के लिए जिनकी उम्र कम हो सकती है, ताकि शेष बड़ी संख्या में लेज़रों की संतोषजनक स्वीकार्य विश्वसनीयता हो। क्योंकि उम्र बढ़ने का उत्पादन लागत और समय पर प्रभाव पड़ता है, उम्र बढ़ने का समय आम तौर पर 100 घंटे से कम होता है।

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