前言

光器件的可靠性標準中，我們最常接觸的應該就是GR-468和GR-1209/1221了。GR-468重點講了有源器件的可靠性要求，而GR-1209/1221重點講無源器件的可靠性要求。雖然涵蓋的產(chǎn)品種類不同，但是可靠性要求包含的項目大體相同。

本文檔相當于GR-468的閱讀筆記，梳理和記錄有源光電器件可靠性的基本要求。本標準提出了建議性的一般可靠性保證規(guī)則，這些規(guī)則適合大部分用于電信設備的光電子器件適合設備廠商和光電子器件供應商的設計，工程，制造和品保部門。幫助確保通信設備中，光電子器件的可靠工作，并且?guī)椭鷱S商、服務提供商和最終用戶將成本減至最低。通過確立一套最低的可靠性保證規(guī)則，來降低成本，確保器件的性能，廠商、服務提供商和 最終用戶都能夠從中受益。

可靠性保證概述

光電系統(tǒng)的基本可靠性基本上可以等同于組成元件的可靠性。而且在許多情況下，一旦元件 組合成更高級別的組件，通常就不能夠徹底測試它們的性能和可靠性。因此讓器件供應商和 設備廠商制定程序，來幫助確保元件水平，很有必要。一個完整的可靠性保證程序包括：

供應商資格審查器件驗證

逐批質(zhì)量和可靠性控制

反饋和糾正措施

存儲和處理程序

文件

因此，在一個設計良好的可靠性保證程序中，器件都購自經(jīng)過資格審查的供應商，做過初 始驗證，并且以適當?shù)臅r間間隔做重新驗證。另外，每一批次都經(jīng)過測試和分析，在制程 和現(xiàn)場應用中發(fā)現(xiàn)的任何問題，都有糾正和改善措施。同時相關信息都有及時反饋給供應 商，作為供應商資格審查的參考。器件經(jīng)過適當?shù)拇鎯?，避免了過熱和過濕。對于特殊器 件，供應商和廠商都有采取ESD預防措施。最后，可靠性保證程序的記錄非常完整，確保文件的一致性和持續(xù)性。

幾個術語：

1.器件術語

按照封裝層次，有源器件可以分為5個層級：

晶元水平:晶圓級，芯片還未解理的狀態(tài)。

二極管水平：芯片被解理/切割成一顆顆，或者芯片貼裝在熱沉上的狀態(tài)。

次模組水平：芯片被初步組裝，但還不具備完整的光/電接口，比如比如TO組件。

模塊水平：芯片擁有了完整的光電接口，可以進行一系列指標測試，比如TOSA器件。

集成模塊：多個光電組件組成一起，形成更高級封裝，比如光模塊。

按道理來講，越初級的封裝，做可靠性的成本越低。但是考慮到實際情況（主要是測試），在晶圓上不可能測出DFB的PIV或者眼圖；在TO級別，沒有耦合連接器，也不可能測出耦合效率。既然無法測出某些關鍵指標，也就無從判斷是否合格，因此一般可靠性都是建立在芯片級、器件級以及模塊級的封裝上。

2.工作環(huán)境

光電子器件通常用于兩種工作環(huán)境：分別為中心控制室(CO)和其它控制環(huán)境(通稱CO環(huán)境) 以及未受控(UNC)環(huán)境。這些環(huán)境對器件的應力測試有重要影響，如果器件不夠穩(wěn)定，會產(chǎn)生可靠性問題。因此，在器件可能要工作的特殊環(huán)境中，會有許多相關的可靠性保證標準

CO環(huán)境：溫度長期處于5~40℃，低溫偶爾到-5℃或高溫偶爾到50℃的環(huán)境用于室內(nèi)的模塊，工作范圍處于0-70℃/-5-70℃就夠了。

UNC環(huán)境：溫度不受控制，低可以到-40℃(比如東北)，高可以到65℃(比如中東)，后面全部以室外環(huán)境代替。用于室外的模塊，工作溫度范圍一般為-40~85℃。

3.失效率

通常根據(jù)特殊類型器件的“FIT率”來提出它的失效率，這里的一個FIT相當于每十億器件工 作時間有一個失效。雖然通常在討論和介紹的時候，它好像是一個常數(shù)，但是它的比率一般 會隨時間發(fā)生明顯的變化。此外，在器件壽命的不同部分中，不同類型的失效通常具有不同 的失效率特性。在許多情況下，主要的失效類型如下：

初期失效：發(fā)生在壽命初期，通?？梢杂梢粋€設計良好的篩選程序檢測出來。

隨機失效：發(fā)生率相對穩(wěn)定，如果沒有良好的測試，通常不可能預測準確。

衰減失效：失效率通常會隨時間增大，并且有時能夠根據(jù)加速老化的測試結果做出合理的預測。

三種類型的失效組合在一起，就構成了完整的失效率函數(shù)，它是一條近似的“浴缸曲線”。

審核編輯 黃宇