【YD通讯标准】 通信用光电子器件可靠性试验方法

ICS33.180.20
中华人民共和国通信行业标准
YD/T2342-2011
通信用光电子器件可靠性试验方法Reliability testmethod for optoelectronic devices used intelecommunications
2011-12-20发布
2011-12-20实施
中华人民共和国工业和信息化部发布前
范围·
2规范性引用文件
3术语和定义
一般要求·
试验项目类型·
试验设备
试验环境…
抽样方案
试验报告
5详细要求.
符合性试验
5.2机械完整性试验
环境试验
物理特性试验
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YD/T2342-2011
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。本标准起草过程，参考了下列标准：-IEC60068-2-2：2007环境试验第2-2部分：试验-试验B：千热；IEC61000-4-2：2008静电放电抗扰度试验：-MIL-STD-883H：2010微电子器件试验方法标准：YD/T2342-2011
TelcordiaGR-468-CORE：2004用于通信设备的光电子器件通用可靠性保证要求。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由中国通信标准化协会提出并归口。本标准起草单位：武汉邮电科学研究院、中兴通讯股份有限公司、深圳新飞通光电子技术有限公司。本标准起草人：赵先明、杨电、宋梦洋、梁臣桓、武成宾、杨晓帆。I
1范围
通信用光电子器件可靠性试验方法YD/T2342-2011
本标准规定了通信用光电子器件可靠性试验方法的一般要求和详细要求，包括：试验目的、设备、条件、程序、检验及失效判据。本标准适用于通信用光电子器件，包括但不限于激光二极管、发光二极管、光电二极管、雪崩光电二极管及由它们组成的组件或模块，简称“光电子器件”。其他领域的光电子器件也可参照使用。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T19001-2008
GB/T21194-2007
3术语和定义
GB/T21194-2007
质量管理体系——要求（IS09001-2008，IDT）通信设备用的光电子器件的可靠性通用要求界定的以及下列术语和定义适用于本文件。光电子器件OptoelectronicDevice具有光电特性的元件。
试样Specimen
用作可靠性试验的光电子器件样品。3.3
失效Failure
光电子器件达不到规定的光电参数和/或物理参数时，称为失效。3.4
失效判据FailureCriterion
判定光电子器件失效的依据。
4一般要求
4.1试验项目类型
试验项目类型包括：符合性试验、机械完整性试验、环境试验和物理特性试验。4.2试验设备免费标准bzxz.net
应定期维护和校准试验设备。试验设备维护、校准和调控应符合GB/T19001-2008的相关规定。4.3试验环境
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除非另有规定，所有试验应在下列标准大气条件的环境中进行：一温度：15℃~35℃：
一相对湿度：45%～75%；
大气压力：86kPa106kPa。
注：若另有规定，应在试验报告上表明试验环境条件。4.4抽样方案
分立的光电子二极管（激光二极管、发光二极管、光电二极管、雪崩光电二极管等），试样应从最少3批经过筛选步骤的样品中随机抽取：对于光电子组件，应从一个批次或若干批次（不超过一个月）的样品随机抽取。
抽样方案见表1。通常规定批容许缺陷品百分率（LTPD）值一般是10或20，对应的样品数量是22或11。在LTPD值等于10时，最初的22个样品中若发现一只不合格的光电子器件，第二次应重新抽取16只试样进行试验（应在第一次抽样的批次中抽取），如果在第二次抽取的样品中没有不合格的光电子器件，认为产品中的38个样品有一只不合格，达到了LTPD为10的标准：同样，LTPD为20时，如果最初的11只样品中发现一只不合格的光电子器件，第二次应重新抽取7只试样进行试验（应在第一次抽样的批次中抽取），如果没有发现另外不合格的光电子器件，那么，就达到了LTPD为20的标准。但抽样次数不得超过2次。
表1LTPD抽样方案
LTPD(%）
允许的失效样品数（C）
4.5试验报告
最少样品数（SS）
采用任何试验项目或方法进行试验，应至少包含以下内容：
a）试样型号和数量：
b）试验条件；
c）失效判据；
d）失效数：
e）结论。
应根据实际的试验条件下进行试验所得的数据写出报告，报告5详细要求
5.1符合性试验
5.1.1光电特性
5.1.1.1目的
确定在电压与温度发生波动时，产品是否满足规定的光电性能。5.1.1.2设备
试验设备如下：
一高低温循环试验箱：
一直流稳压电源以及在试验条件下盟视试验温度、电压和电流的装置；一适当的光电插座和其他安装形式，使试样引出端有可靠的光电连接：一试样与光电性能测试仪表相匹配的测试电路板。5.1.1.3条件
试验条件如下：
试验温度：最高工作温度、最低工作温度、正常工作温度；一偏置电压：正常工作偏置电压、土5%正常工作偏置电压：一驱动电流：典型工作电流、额定电流。注：依据试样规定的参数确定其具体值。5.1.1.4程序
试验程序如下：
a）将试样放入高低温循环试验箱，设定规定的试验条件：YD/T2342-2011
b）当试样达到规定的试验温度后，稳定1h以上，然后再进行光电性能测试，并记录相应的试验温度、偏置条件和光电性能数据；
c）在每组试样先后加载最高工作温度、最低工作温度和正常工作温度，再根据光电子器件的类型，在每个工作温度上分别加载正常工作偏置、+5%正常工作偏置和-5%正常工作偏置条件。5.1.1.5检测
试样加载试验温度和偏置条件以及每次改变试验温度或偏置条件后，应在试样工作状态稳定后再进行光电性能测试。
5.1.1.6失效判据
试验后试样出现下列情况之一判为失效：a）试样在相同偏置条件下最高工作温度、最低工作温度与正常工作温度（室温）的光电特性相比较，其主要光电参数指标变化量超过30%，如发送光电子器件光功率变化量大于1.5dB，接收光电子器件灵敏度变化量大于1.5dB；
b）试样在最高工作温度下，正常工作偏置条件、正常工作偏置条件增加5%或减少5%时光电特性不满足规定的要求：
c）试样在最低工作温度下，正常工作偏置条件、正常工作偏置条件增加5%或减少5%时光电特性不满足规定的要求：
d）外壳、引线或密封的缺陷、损坏或标志模糊。m
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5.1.2外形尺寸
5.1.2.1目的
验证光电子器件的外形尺寸是否符合规定的要求。5.1.2.2设备
试验设备如下：
一千分尺；
卡尺：
一量规；
-轮廓投影仪：
一其他。
5.1.2.3条件
试验条件如下：
试验环境：15℃～35℃，30%RH～60%RH：仪表的精确度应比试样外形尺寸精确度至少高一个数量级。5.1.2.4程序
若无其他规定，应测量试样的外壳、引脚以及关键部位尺寸。5.1.2.5检测
测量试样的外壳、引脚以及关键部位尺寸并记录相关的数据。5.1.2.6失效判据
测量的数据超过规定的尺寸公差或极限值。5.1.3外部目检
5.1.3.1目的
检验封装的光电子器件的工艺质量，也可以用来检验在试验过程中可能引起的损坏。本试验通常作为对试样试验前后外部的检查。5.1.3.2设备
试验设备如下：
具有合适放大倍数并具有较大可见视场的光学仪器。5.1.3.3条件
试验条件如下：
器件表面：采用1.5~10倍显微镜：器件密封处：采用7～10倍显微镜：一其他：采用10倍显微镜。
5.1.3.4程序
当试样上有或疑似有外来物时，应用压力约为137kPa过滤的洁净气流进行吸入或吹出处理，然后用相应倍数的显微镜进行检测。
5.1.3.5检测
在1.5～10倍的显微镜下对试样表面进行检查，密封试样应在7～10倍的显微镜下检验，其他外部检验4
应在10倍的显微镜下进行。
5.1.3.6失效判据
检测后试样出现下列情况之一判为失效：a）标志模糊不清或损坏或位置不符合适用规范的要求：b）在密封交界区上存在任何可见的二次涂覆材料：YD/T2342-2011
c）焊料或其他外来物质使引线之间或焊区之间的绝缘间距减少到小于引线间距（对于焊接引线，为焊接区的间距）的50%，在任何情况下，这个距离都不能小于引线自身最小轮廓线径：d）涂层缺陷（剥离、凹陷、起泡或腐蚀），没有这些缺陷的退色除外：e）由于损伤或加工过程形成的划痕、斑点、凹陷，使基层金属暴露：f）引线断裂、引线存在缺陷、引线有尖锐的弯曲、引线偏离正常状态夹角20以上。5.2机械完整性试验
5.2.1机械冲击
5.2.1.1目的
评估光电子器件经受装卸、运输或现场使用过程中突然受力或剧烈震动所产生冲击的承受能力。5.2.1.2设备
试验设备如下：
一能对试样施加300g～2000g（峰值）的脉冲加速度，其脉宽为0.5ms～1.0ms，脉冲加速度应是半正弦波，其允许失真不大于规定的峰值加速度的士20%；冲击脉冲的基频5倍以上的传感器。5.2.1.3条件
试验条件如下：
峰值：（300±100）g（模块）或（500±100）g（器件和组件）：脉宽：（1.0±0.3）ms；
一次数：5次冲击/方向，6个方向。5.2.1.4程序
试验程序如下：
a）试验前应对试样的主要光电特性进行测试：b）将试样外壳刚性地固定在冲击台上，应适当地保护外壳上引线或光纤，并采取措施防止由于设备的“弹跳”而产生的重复冲击：c）按规定试验条件，选择所需脉冲在Xi、X2、Y1、Y2、Z和Z方向上各承受5次冲击。对于其内部元件的主基座平面与Y轴垂直的器件，把该元件趋向于脱出其安装基座的方向规定为Y方向。以可携带小型封装（SFP）模块为例，见图1。5.2.1.5检测
试验完成后，在不放大或放大不超过3倍情况下，对试样的外部进行检查。在放大10倍～20倍下对外壳、引线或密封进行目检，并对试样主要光电特性进行测试。5
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5.2.1.6失效判据
图1施力方向的取向示例
试验后试样出现下列情况之一判为失效：a）外壳。引线或密封的缺陷、损坏：b）特性参数值超过规定值：
c）主要光电参数指标变化量超过30%，如发送光电子器件光功率变化量大于1.5dB，接收光电子器件灵敏度变化量大于1.5dB。
注：试验期间由于夹具或操作引起的标志损坏，不判为失效。5.2.2变频避动
5.2.2.1目的
确定在规定频率范围内震动对光电子器件的影响。5.2.2.2设备
试验设备如下：
能产生具有规定强度和所需扫频的震动装置：一测量所必需的光学和电子测试仪器。5.2.2.3条件
试验条件如下：
幅值：（1.52±0.1）mm：
峰值加速度：20g：
—频率：20～2000Hz；
循环：4个循环/方向，3个方向。5.2.2.4程序
试验程序如下：
a）试验前应对试样的主要光电特性进行测试：b）将试样外壳刚性地固定在震动台上，引线或光纤也应适当固定；c）试样在震动台上作等幅简谐震动，其振幅两倍幅值为（1.52士0.1）mm，其峰值加速度20。g。在向下变频率时，控制振幅大小，向上变频率时，控制峰值加速度值。震动频率在20～2000Hz范围内近似6
对数变化。从20~2000Hz，然后从2000Hz回到20Hz应不少于4min：YD/T2342-2011
d）在X1、Y1、Z三个方向上（见图1）各进行4次这样的循环，总共12次。整个周期所需的时间至少为48mine
5.2.2.5检测
试验完成后，在不放大或放大不超过3倍情况下，对试样的外部进行检查。在放大10～20倍下对外壳、引线或密封处进行目检：对试样主要光电特性进行测试。5.2.2.6失效判据
完成试验后，试样出现下列情况之一判为失效：a）外壳、引线或密封的缺陷、损坏：b）特性参数值超过规定值；
c）主要光电参数指标变化量超过30%，如发送光电子器件光功率变化量大于1.5dB，接收光电子器件灵敏度变化量大于1.5dB。
注：试验期间由于夹具或操作引起的标志损坏，不判为失效。5.2.3热冲击
5.2.3.1目的
确定密封光电子器件在遭受到温度剧变时的抵抗能力和产生的作用。5.2.3.2设备
试验设备如下：
能为工作区提供并控制达到规定温度的试验槽，热容量和液体流量应能使工作区的试样满足规定的试验条件和计时要求：
能连续监视指示或记录读数的温度传感器。5.2.3.3条件
试验条件如下：
a）水为试验介质的试验条件
试验温度：高温：100%℃，低温：0%℃：保持时间：高温、低温各5min：一循环：从高温到低温再从低温到高温为一次循环。共20次循环：转换时间：≤10s。
b）非水为试验介质的试验条件
试验温度：高温：100+10℃，低温：0+℃：保持时间：高温、低温各5min
循环：从高温到低温再从低温到高温为一次循环，共15次循环；转换时间：≤10s。
5.2.3.4程序
试验程序如下：
a）试验前对试样的主要光电特性进行测试：b）将试样放于试验槽中的合适位置，液体在试样周围的流动不应受到阻碍；7
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c）将试样放在高温中，保持5min后，再将试样放入低温中，保持5min；d）使试样在2min内达到规定的温度：从高温到低温，或从低温到高温的转换时间不得超过105：e）按照）步骤进行15次循环。
5.2.3.5检测
完成试验后，在不放大或放大不超过3倍情况下，对试样的标志进行检验；在放大10倍～20倍情况下，对外壳引线或密封部位进行检验：并对试样主要光电特性进行测试。5.2.3.6失效判据
试验后试样出现下列情况之一判为失效：a）外壳。引线或密封的缺陷、损坏：b）特性参数值超过规定值：
c）主要光电参数指标变化量超过30%，如发送光电子器件光功率变化量大于1.5dB，接收光电子器件灵敏度变化量大于1.5dB。
5.2.4光纤扭力
5.2.4.1目的
评估在安装和使用时，光电子器件带尾纤的部分在遭到外部扭动力时的抗扭能力。5.2.4.2设备
试验设备如下：能按规定对尾纤施加2.45-～19.6N的力，并且在与力垂直的方向作正、负90°旋转的光纤扭力设备。
5.2.4.3条件
试验条件如下：
尾纤末端施加力：4.9N（紧套或松套光纤），9.8N（加强型光纤）：扭动受力点：距尾管3cm处：
正、反方向循环10次。
5.2.4.4程序
试验程序如下：
a）试验前对试样的主要光电特性进行测试：b）将试样放置在扭力设备的适当位置上，使尾纤在扭动时不会受到阻碍：c）在距光电子器件尾管3cm处固定夹具，给尾纤末端施加规定的力，同时水平旋转夹具，使光纤向正方向旋转90°，然后回到0°，再向相反方向旋转90°，再回到0°，循环10次。5.2.4.5检测
试验完成后，测试试样的光电特性，检查光纤外观。5.2.4.6失效判据
试验后试样出现下列情况之判为失效：a）尾纤有机械损伤，如变形、龟裂、松弛、断裂等现象；b）特性参数值超过规定值：
c）主要光电参数指标变化量超过30%，如发送光电子器件光功率变化量大于1.5dB，接收光电子器件灵敏度变化量大于1.5dB。
5.2.5光纤侧向拉力
5.2.5.1目的
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评估在安装和使用时，光电子器件带尾纤的部分弯曲90°并施加力时所产生的抗侧向拉力。5.2.5.2设备
光纤侧向拉力设备：应能按规定对尾纤弯曲90°并能施加2.45～19.6N的力。5.2.5.3条件
试验条件如下：
受力点：距尾管22～28cm处，将光纤弯曲90°—施加力：2.45N（紧套或松套光纤），4.9N（加强型光纤）。5.2.5.4程序
试验程序如下：
a）试验前对试样的主要光电特性进行测试：b）将试样放置在侧向拉力设备的适当位置上，使尾纤在侧向拉动时不会受到阻碍；c）在距光电器件尾管22～28cm尾纤处，将光纤弯曲90°并施加规定的力。5.2.5.5检测
试验完成后，测试试样的光电特性，检查光纤外观。5.2.5.6失效判据
试验后试样出现下列情况之一判为失效：a）尾纤有机械损伤，如变形、龟裂、松弛等现象；b）特性参数值超过规定值；
c）主要光电参数指标变化量超过30%，如发送光电子器件光功率变化量大于1.5dB，接收光电子器件灵敏度变化量大于1.5dB。
5.2.6光纤拉力
5.2.6.1目的
评估在安装和使用时，光电子器件带尾纤的部分脱出方向施加力所产生的作用。5.2.6.2设备
试验设备如下：能按规定对光纤施加一个2.45～19.6N力的拉力设备。5.2.6.3条件
试验条件如下
光纤脱出方向施加力：4.9N（紧套或松套光纤），9.8N（加强型光纤）：受力点：距尾管至少10cm处：
一最大加力速率：400um/s。
5.2.6.4程序
试验程序如下：
a）试验前对试样的主要光电特性进行测试；b）将试样放置在拉力设备的适当位置，使尾纤在拉动时不会受到阻碍：c）依据规定给尾纤末端施加一个规定的力，并持续1min。建筑321---标准查询下载网
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