[發明專利]一種基于傳輸延遲的高速光耦貯存可靠性檢測方法

有效

• 申請號: 201810261705.7
• 申請日: 2018-03-28
• 公開（公告）號: CN108680802B
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: 黃姣英;張雨琪;高成;張俊
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 北京慧泉知識產權代理有限公司 11232
• 代理人: 王順榮;唐愛華

本發明提供一種基于傳輸延遲的高速光耦貯存可靠性檢測方法，步驟如下：一：測量所有高速光耦器件的傳輸延遲時間，完成器件初篩；二：將器件樣品按不同貯存溫度分為四組；三：開展高溫貯存試驗，間隔一周對樣品測試，記錄傳輸延遲時間及失效情況；四：高溫貯存試驗結束，根據傳輸延遲時間的退化軌跡對試驗數據進行預處理；五：計算各樣品器件在高溫貯存試驗中的預期壽命；六：將各樣品器件在高溫貯存試驗中的預期壽命換算至25℃貯存的器件偽壽命；七：計算全體樣品的平均偽壽命，可得總批次器件的偽壽命，用于檢測該批次器件的貯存可靠性。通過以上步驟，可以利用傳輸延遲時間檢測高速光耦的貯存可靠性；對傳輸延遲時間進行測試，可得到高速光耦的高溫貯存退化模型與各樣品、總批次偽壽命情況。

(一)技術領域：

本發明涉及一種電子元器件的貯存可靠性檢測方法，尤其涉及一種基于傳輸延遲的高速光耦貯存可靠性檢測方法，屬于電子元器件可靠性檢測領域。

(二)背景技術

光電耦合器，簡稱光耦，是將發光元件、光接收元件以及信號處理電路等封裝在同一管座內的器件，從而實現以“光”為媒介的電信號傳輸。其具有體積小、壽命長、無觸點、抗干擾性強等多種優點，可以用于隔離電路、開關電路、數模轉換、長線傳輸、過流保護、高壓控制、電平匹配、線性放大等眾多場合。隨著我國目前航空航天及武器裝備的發展，對光耦的需求量越來越大，對參數指標的要求也越來越高，因此對光耦的可靠性方面的相關要求也越來越高。

高速光耦是一種特殊光耦，“高速”二字是形容光耦的信號傳輸速度，和通用光耦在結構上有著很大差異。電流傳輸比CTR(Current Transfer Ratio)在使用中出現退化,是光電耦合器常見的和主要的失效模式之一，因此可靠性工程中一般用CTR作為光電耦合器的可靠性表征參量。但CTR作為光耦的一項宏觀電參數，若將其應用于貯存壽命的檢測，這種方法沒有涉及到器件內部缺陷的微觀變化。

相比一般光耦，高速光耦最主要的特性參數是傳輸延遲時間，而并非電流傳輸比CTR，這與高速光耦的結構有密切關系。一般的非高速光耦與高速光耦的主要區別在于光接收部分和信號處理部分。一般光耦的光接收部分多采用光敏管，信號處理部分為三極管。高速光耦的CTR不太重要，這是因為高速光耦的光接收部分是集成高增益光檢測器，對于信號有一個增益效果，這會導致最后輸出的電流與實際CTR的理論值算法有較大偏差，因此測試結果意義不大。另外，高速光耦的輸出是邏輯輸出，CTR的一定退化不會影響到高速光耦的邏輯輸出。因此，將傳輸延遲時間作為檢測高速光耦性能的重要參數。

高速光耦在非工作條件下，溫度應力對其貯存失效是主導因素。在較高的溫度應力水平下，物理化學反應速率都會得到加速，常出現以下現象：雜質擴散、離子遷移，內部引線間生成化合物、材料中發生分子變化、蠕變及結晶變化導致結構重新排列等，這會使得加速高速光耦內晶體管加速退化。高速光耦產生的失效大部分情況下的確是單一應力條件主導，對其貯存可靠性而言，溫度應力是主導性的應力，參數退化也更為常見。因此，研究在溫度應力下，高速光耦的時間延遲參數的退化可檢測其貯存可靠性。

目前電子技術的發展，光耦別類及其應用越來越多，其中高速光耦的相關檢測技術較為缺失，亟須檢測高速光耦的貯存可靠性的方法，對高速光耦的可靠性檢測及壽命預測等相關問題進行完善。

(三)發明內容：

1.目的：

本發明的目的是為了提供一種基于傳輸延遲的高速光耦貯存可靠性的檢測方法，解決傳統光耦的可靠性檢測參數不能借鑒到高速光耦中的問題，對高速光耦的可靠性檢測及壽命預測等相關問題進行完善。

2.技術方案：

本發明通過施加溫度應力的貯存試驗，使高速光耦加速退化，針對高速光耦的時間延遲參數進行檢測、分析，計算各樣品、總批次偽壽命，從而檢測其貯存可靠性的方法。

本發明提出一種基于傳輸延遲的高速光耦貯存可靠性檢測方法，它包括以下步驟：