GR-468-CORE 用于电信设备的光电子器件的一般可靠性保证要求.docx

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1、用于电信设备的光电子器件的一般可靠性保证要求目录孰1.1 范围和目的8可靠一性保证概述和基本原理1.1.1 可靠性保证概述81.1.2 可靠性保证般要求的基本原理（略）13文件的历史（略）1.4 相关的Telcordia文件（略）1.5 术语91.5.1 器件术语91.5.2 供应商，厂商和客户121.5.3 工作环境121.5.4 质量水平121.5.5 失效率131.5.6 要求术语131.6 要求标记惯例（略）可靠性保证程序131.1 供应商资格审查和器件验证131.1.1 规范和控制141.1.2 供应商资格审查141.1.3 器件验证一般程序的相关标准151.1.4 重新验证191.

2、2 逐批控制211.2.1 批的定义211.2.2 采购规范221.2.3 逐批控制的抽样221.2.4 源流检验/进料检验221.2.5 逐批控制文件231.2.6 逐批控制的测试范围231.2.7 数据记录和保留251.2.8 供应商历史记录数据的汇总251.2.9 不良器件和不良批的处理261.2.10 来料免检程序261.3 反馈和纠正措施271.3.1 逐批控制数据271.3.2 电路板测试和老化（略）1.3.3 系统水平测试和老化（略）1.3.4 现场返回器件的修复271.3.5 未经证实的电路板失效281.3.6 数据的收集和分析281.3.7 器件失效的分析281.4 器件的存

3、储和处理281.4.1 不合格材料281.4.2 材料复查系统281.4.3 仓库存货规则291.4.4 ESD预防291.5 文件和测试数据291.5.1 文件的可用性301.5.2 其它信息的可用性301.6 器件的可用性311.7 环境，健康，安全和物理设计考虑因素（略）3 .测试程序313.1 一般测试程序标准313.1.1 标准化测试程序313.1.2 测试仪器313.1.3 通过/失败标准的制定313.1.4 可选的测试条件323.2 特性测试程序343.2.1 光谱特性343.2.2 输出功率/驱动电流特性383.2.3 激光器的电压一电流曲线413.2.4 调制输出特性413.

4、2.5 可调激光器特性453.2.6 出射光场和元件排列3.2.7 调制器的光学和电气特性473.2.8 光电检测器特性483.2.9 接收机特性523.2.10 器件的物理特性523.3 应力测试程序533.3.1 机械完整性测试533.3.2 无驱动的环境应力测试553.3.3 有驱动的环境应力测试553.4 加速老化583.4.1 高温加速老化583.4.2 温度循环测试593.4.3 非密封模块的湿热测试603.4.4 失效率和可靠性计算604 .光电子器件的验证624.1 特性4.1.1 特性测试634.1.2 特性测试的通过/失败标准674.2 应力测试4.2.1 机械完整性和环境

5、应力测试684.2.2 应力测试的通过/失败判定714.3 泵浦激光模块验证的考虑因素714.4 集成模块验证的考虑因素4.4.1 样品大小和组件水平的考虑因素724.4.2 工作冲击和振动测试725 .光电子器件的可靠性测试5.1 加速老化测试725.2 加速老化的寿命结束门槛值和失效746 .光电子器件的逐批控制756.1 外观检验（略）6.2 电气和光学测试756.3 筛选6.3.1 程序756.3.2 筛选的通过/失败标准757 .其它组成器件的验证和逐批控制767.1 热电冷却器767.1.1 TEC的指定测试信息767.1.2 TEC的验证767.1.3 TEC的逐批控制777.4

6、 光纤尾线和光学连接器787.5 一般电气/电子元件（略）7.6 混合器（略）附录A：抽样计划表79附录B：参考资料（略）附录C：符号，单位，缩写词和首字母简略词82图目录图1-1可靠性保证程序的组成要素9图12光电子器件模块的设计实例10图1-3一般激光模块的设计原理图11图3-1有不同活化能量的两个失效机理实例34图3-2M1.M激光器的光谱36图3-3带拐点的1.-I和d1./dl曲线图40图3-4高比特率信号眼孔图样测试的遮光板实例图42图3-5上升和下降时间的定义43图3-6导通延迟的测量44图3-7激光远场图样测量46图3-8空间同质性测试结果图50图3-9光电检测器的线性测试结果

7、图50表目录表质量水平定义12表21验证中器件的临时使用16表3-1理论活化能量33表3-2失效率报告格式62表4-1光电子器件特性的典型性能参数64表4-2器件的物理特征67表4-3机械完整性测试68表4-4无驱动的环境应力测试69表4-5有驱动的环境应力测试69表4-6集成模块的工作冲击和振动条件72表5-1加速老化测试73表7-1TECs的物理特性和应力测试77表A-I1.TPD抽样表79表A-2样品大小字码（一般检验水平）79表A-3正常检验的一次抽样方案（主抽样表）80表A-4正常检验的二次抽样方案（主抽样表）811 .绪论1.1 范围和目的本文以TeICordia的观点提出了建议性

8、的般可靠性保证规则，这些规则适合大部分用于电信设备的光电子器件，例如异步的和同步的光纤终端设备和分插复用器（TMS和ADMS）,数字交叉连接系统，光放大器，通用的或综合数字环路载波系统以及光纤回路（FIT1.）系统。本文涵盖的器件包括主动器件：例如激光（激光二极管和激光模块），发光二极管（1.EDS和1.ED模块），光电检测器（光电二极管和检测器或接收机模块），以及EA调制器和外部调制器等。忽略封装形式或集成度，这些器件的预期工作寿命为20年。本文直接面向设备厂商和光电子器件供应商的设计，工程，制造和品保部门。帮助确保通信设备中，光电子器件的可靠工作，并且帮助厂商、服务提供商和最终用户将成本减

9、至最低。通过确立一套最低的可靠性保证规则，来降低成本，确保器件的性能，厂商、服务提供商和最终用户都能够从中受益。1.1.1 可靠性保证概述光电系统的基本可靠性基本上可以等同于组成元件的可靠性。而且在许多情况下，一旦元件组合成更高级别的组件，通常就不能够彻底测试它们的性能和可靠性。因此让器件供应商和设备厂商制定程序，来帮助确保元件水平，很有必要。一个完整的可靠性保证程序包括： 供应商资格审查 器件验证 逐批质量和可靠性控制 反馈和纠正措施 存储和处理程序,文件因此，在一个设计良好的可靠性保证程序中，器件都购自经过资格审查的供应商，做过初始验证，并且以适当的时间间隔做重新验证。另外，每一批次都经过

10、测试和分析，在制程和现场应用中发现的任何问题，都有纠正和改善措施。同时相关信息都有及时反馈给供应商，作为供应商资格审查的参考。器件经过适当的存储，避免了过热和过湿。对于特殊器件，供应商和厂商都有采取ESD预防措施。最后，可靠性保证程序的记录非常完整，确保了文件的一致性和持续性。图1-1列出了所有的组成要素（一个完整的可靠性保证程序）。图I-I可靠性保证程序的组成要素1.5术语为了确保一般应用和对术语的理解，下文描述了与标准，光电子器件，工作环境及其它要素相关的各种术语。1.5.1 器件术语下面定义了光电子器件组立的5级水平。从“最低级”到“最高级”，分别为晶片，二极管，次模组，模块和集成模块水

11、平。晶片水平一是指在制作阶段，单个的元件仍然结合在半导体材料的“基片”中。总体而言，本文没有包括该水平的相关测试标准。二极管水平一在晶片刻线或晶片切割后，每一个二极管或芯片通常被安装在基座，散热片或者其它类型的载体上，同时还会有机械，电气和热接触。这些简化了测试和/或包装的处理，但是没有增强器件的功能性。因此，可以对“基座组件”上的二极管或芯片进行有效的测试。本文的许多标准涉及确保器件在二极管水平的可靠性，主要是为了降低制造和测试成本。次模组水平一在某些情况下，基座组件可以封装成一个晶体管外壳（TO）类型的金属套壳或类似封装，形成一个次模组。跟模块水平不同，次模组通常不会直接应用于电信系统的电

12、路组件中。特别是对于直接的光学接触面，大多数次模组都没有必要的防护设计。因此，本文通常不包括特别适用于该水平的标准。模块水平一这里定义的模块，是一个小型组件单元，包含一个或者多个激光器，1.ED,光电二极管或调制器件（或一个或多个更小的，包含这些器件的模块）。与基座组件或次模组相比，模块提供了更简单的电气和光学连接。另外，模块通常是能够影响耦光的最高级别组件，同样也是可以密封封装的最高级别组件。除了主要的光电子器件之外，一般的模块设计可以包含许多元件。下面列出了可能用到的一些模块元件。其中，蓝色字体指的是：组立光电模块必须用到的器件。- 激光二极管，1.ED,光电二极管或调制器件- 载体结构-

13、 监控光电二极管（适用于激光模块）光学隔离器（适用于激光模块，可能还有其它模块，包括光源）- 热电冷却器（TEC）- 控制器电路-有电气接触或导线的模块盒-光纤尾线，光学连接器或者插口图1-2列举了几个光电次模组的例子，它们通常用于电信系统。图1-3是某一种类型模块的一般设计图。集成模块一它是一个复杂的组合部件，至少含有一个光电子器件，不符合模块的定义,并且比一块电路板还要小。例如，一个集成的IranSCeiVer模块由一个光发射机模块，一个接收机模块和若干电子元件（焊在PCB板上）构成。对于集成模块的光电子器件，通过测试获得的光学和电气参数极为有限。此外，基于成本的考虑，会限制集成模块样品的

14、数量，但是不会影响器件的验证。图12光电子器件模块的设计实例配合螺纹图1-2光电子器件模块的设计实例（接上图）图1-3一般激光模块的设计原理图密封封装后腔面监控器1.5.2 供应商，厂商和客户在本文中，术语”器件供应商”指将器件/元件提供给“设备厂商”的任何实体。另外，“客户”指任何接受和使用器件/元件/设备的实体。1.5.3 工作环境光电子器件通常用于两种工作环境：分别为中心控制室（Co）和其它控制环境（通称CO环境）以及未受控（UN。环境。这些环境对器件的应力测试有重要影响，如果器件不够稳定，会产生可靠性问题。因此，在器件可能要工作的特殊环境中，会有许多相关的可靠性保证标准。1.5.3.1

15、 CO环境Co环境：将长期的环境温度限定在+5+40C的范围。另外对于短周期（也就是，达到96个连续小时，并且每年总共不超过15天），温度最低可以达到-5或最高+50。这些相同的限制可以在远程站点以适当的环境控制完成（如在受控环境舱（CEVS）中）。本文的“CO”同时指中心控制室和其它受控环境。1.5.3.2 UNC环境UNC环境的温度范围是一40+46。可以参见GR-487-CORE,电子设备箱的一般要求1.5.4 质量水平“质量水平”指出了器件供应商和/或设备厂商的器件可靠性保证程序的范围和深度。表定义了四种质量水平，质量水平O最低；质量水平In最高。表1-1质量水平定义描述O该水平适用于

16、商业级别的器件，己经采取了重新设计，重新制造，重工，回收加工等措施，来确保器件的兼容性。但是没有进行器件验证和逐批控制。另外，该水平同样适用于(采用了这些器件的)设备。I该水平适用于商业级别的器件：（八）已经采取措施确保器件和设计应用(如质量水平0)以及制程兼容。(b)具备有效的反馈和纠正措施程序，来快速确定和解决制程和现场产生的问题，但是没有进行彻底的器件验证和逐批控制。另外，该水平同样适用于(采用了这些器件的)设备。II该水平的器件满足上面的（八）和(b),加上下列各项：(C)采购规范中，应该清楚地注明重要的特性(光学，电气以及机械特性)和逐批控制的允收质量水平(AQ1.S)(d)在核准的

17、器件/供应商目录上，应该证明器件和供应商是合格的(器件验证应该包括适当的特性和可靠性测试)；(e)逐批控制应该有足够的AQ1.s,来确保质量。另外，该水平同样适用于(采用了这些器件的)设备。III该水平的器件满足上面的（八）一(e),并加上下列各项：(f)器件系列必须定期做重新验证(g)逐批控制应该包括100席筛选(例如，温度循环和老化)的初期寿命可靠性控制；如果能够保证结果，可以简化为一个“可靠性”稽核(例如，对一个样本主要成分的老化)或者一个有效的，累计初期失效值(根据预期的随机失效率)在100oO小时以上的“可靠性监控”（三）在使用筛选的地方，应该指定容许不良率(PDA)并且指定(i)一

18、个持续的可靠性改善程序(由器件供应商和设备厂商共同执行)O另外，该水平同样适用于(采用了这些器件的)设备。1.5.5 失效率通常根据特殊类型器件的“FIT率”来提出它的失效率，这里的一个FlT相当于每十亿器件工作时间有一个失效。虽然通常在讨论和介绍的时候，它好像是一个常数，但是它的比率一般会随时间发生明显的变化。此外，在器件寿命的不同部分中，不同类型的失效通常具有不同的失效率特性。在许多情况下，主要的失效类型如下： 初期失效：发生在寿命初期，通常可以由一个设计良好的筛选程序检测出来。 随机失效：发生率相对稳定，如果没有良好的测试，通常不可能预测准确。 衰减失效：失效率通常会随时间增大，并且有时

19、能够根据加速老化的测试结果做出合理的预测。三种类型的失效组合在一起，就构成了完整的失效率函数，它是一条近似的“浴缸曲线”,1.5.6 要求术语本文用到了下列术语： 要求一特征或功能，根据Telcordia的观点，必须满足一个典型客户公司的需求。不满足需求可能会引起应用限制，导致不正确的产品机能，或者器件不能正常工作。要求用字母“R”标记。 条件要求一特征或功能，根据Telcordia的观点，必须满足一个特定客户公司的需求。条件要求用字母“CR”标记。 目标一特征或功能，以TeICOrdia的观点，是一个品质目标。目标用字母“0”标记。2可靠性保证程序本章包括不同程序的标准，这些程序可用于确保所

20、有类型光电子器件的可靠性。这些程序包括供应商资格审查和器件验证，逐批控制，反馈和纠正措施程序，器件存储和处理，以及文件和测试数据。2.1 供应商资格审查和器件验证供应商资格审查利器件验证用于判定器件能否满足设备厂商的要求。它涉及对供应商的质量和可靠性保证程序的评估，对器件特性的衡量以及对长期可靠性的检验。由于用在操作系统上的光电子器件非常关键，（产品中使用了这些器件的）电信设备厂商必须确保供应商提供的器件性能良好。R2-llv2制造电信设备的设备厂商在使用光电子器件时，应该制定供应商资格审查和器件验证程序，并做相应的记录。这些程序包括：从核准的供应商名录（AS1.,又称为AV1.（核准的卖家名

21、录）或AM1.（核准的厂商目录）和核准的零件目录（AP1.）中增加和删除供应商和器件信息。口222丫2除了2.1.2节之外，作为供应商资格审查程序的一部分，设备厂商应该参观供应商的制造场所，同时检查生产设备和执行的测试规则。对供应商正在使用的品保/品检（QA/QC）程序，以及现有的产品质量和可靠性数据，设备厂商应该引起特别的注意。只有那些产品质量可靠的供应商才可以考虑作为合格的供应源。对预期使用的光电子器件，设备厂商通常要从许多验证和逐批控制的测试中获得结果。在许多情况下是由他们自己执行测试来获取这种结果的。然而在其它情况下，设备厂商可能会选择在自己的独立试验室中进行测试，或者使用供应商提供的

22、数据（如果供应商的正式稽核/监控程序结合在一起）。2.1.1 规范和控制设备厂商有责任指定和控制（用于产品中的）器件。主要有两种方式：规范和AS1.S/AP1.s.R2-34v2J对所有用于系统制造的光电子器件，都应该确定规范或者类似的管制文件。内容包括所有相关的性能，质量和可靠性要求，允许的工作条件（例如，最低和最高额定工作温度，电源电压等），以及逐批控制。在做初始验证时，应该包括大部分用于描述器件特性的功能参数。R245v2应该由制造、QA和采购部门共同维护AV1.S和AP1.s,以作为常规应用，并且视为一种“受管制的”文件。除了2.1.3.4节论述的以外，只有通过资格审查的供应商和通过验

23、证的部件，才可以作为采购规范的参考，并列入AV1.S和AP1.S中。2.1.2 供应商资格审查在器件验证之前（或同时进行），器件供应商需要经历资格审查程序。它是一个正式的，成文的程序，通常包括检查供应商的工厂设施或者复查。除了本章中的标准以外，IS09000标准中也制定了一部分关于供应商的资格审查程序。R2-56v2供应商的资格审查标准包括审查供应商的QA/统计质量控制（SQC）数据，以及可靠性数据的有效性。供应商应该提供典型的质量和可靠性测试数据（例如，加速老化测试数据和筛选结果）。这些数据应该能够表明：器件的设计可靠，性能良好，具有长期的稳定性。R2-67v2设备厂商应该清楚地记录供应商资

24、格审查的结果（包括对供应商的调查），参见R2-llv21oR2-78v2供应商的接受报告至少应该保留5年。R2-89v2至少要每隔2年对通过资格审查的供应商做重新考核。如R222v2所指出，在供应商资格审查过程期间，通常希望设备厂商亲自参观供应商的工厂并且完成调查。即使器件在不同的国家生产，组立或测试，仍然适用。但如果这样做存在困难，设备厂商通过彻底核查可靠性测试数据和统计质量控制数据，也可以证实供应商的管控工作良好。如果供应商通过ISo质量合格认证组织的认证，符合IS09000相关标准，就不需要对供应商做实地评估，这取决于设备厂商。2.1.3 器件验证一般程序的相关标准器件验证主要有两个目的

25、。首先，验证过程的特性部分用于证实器件满足设备厂商性能要求的能力。同样，程序的机械完整性和环境应力测试部分（即应力测试部分）旨在证明器件设计，制造材料以及工艺的良好，并且具有长期的可靠性。2.13.1验证测试文件本文提供了合适的测试程序，顺序和单个器件代码验证测试的样本大小。R2-910v2测试发生变更时，应该向客户提供书面通知。另外，应该依据请求提供支持的数据。R2-10389验证规则和程序文件应该包括： 验证测试的计划表 执行的测试和测量 测试和测量程序 抽样计划和待测样品（从经过验证的器件中选出）的任何允许偏差。 确定测试是否通过的标准 测试数据保留格式的规范 测试失效结果和报告的分类

26、当发生失效时采取的纠正措施R2-1111记录用于器件验证的实际规则和程序。R2-1212应该清楚地记录验证测试的结果，至少保存5年。R2-13390J验证程序的结果报告应该包括足够的信息和详细资料，这样就一目了然。该报告至少要包括下列各项： 验证程序的范围和验证的工作条件是有效的（例如，CO,UNC环境） 执行的一系列测试，以及测试方法的描述 用于每一个测试的器件的描述，以及开始数量 对于每一个应力测试，则包括判定器件是否通过测试的描述，以及每一个测量方法的描述或参考。 每一个测试或测量的通过/失败标准，以及特殊值的判定。 测试和测量的结果，包括测试通过和失败的器件数量。02-1413验证测试

27、的结果至少应该保存10年。除了验证规则，程序和结果以外，在某些情况下，可能有必要保留（用于验证程序的）实际的样品。1.1.2 .2相似器件的验证因为器件制作，组立或筛选的一点小差异就会对可靠性产生重大影响，所以光电子元件不能按照普通（非光电子的）元件做相似的验证。然而在某些情况下，这种验证是可行的。例如激光模块的“产品系列”，具有相同的模块封装和相同的激光二极管芯片（出自同一产线），不同的只是耦合输出功率。在这种情况下，该系列的测试必须采用最高的测试要求。此外，如果新器件是在原有产品的基础上研发的，那就没有必要重友整个验证。相反的，充分了解失效和劣化机理，可以用来确定哪些验证测试必须执行。如果

28、应用了相同的技术平台，由同一供应商生产，制程相同且在一个指定的生产场所管控，复杂程序和封装类似，就可以使用现有相似产品的验证数据。R2-15185v2如果提出了相似器件的验证，应该记录其主要内容。2.13.4 临时使用的龄件由于市场策略和竞争问题，设备厂商通常希望在所有验证测试完成之前使用新产品。至于证明可靠性所必需的漫长测试是-一个敏感的问题。根据许多厂商以及TeICordia的可靠性测试经验，通常在测试结束之前，会出现明显的可靠性问题。因此，如果满足下列条件，就可以认为经过初始验证的（有时指初步验证或临时验证）临时使用的器件满足本文的要求（仅允许使用通过验证的器件）。R2-1717v2为了

29、准许临时使用，器件规范必须通过本文涵盖的其它验证要求。另外，已经完成的测试周期/小时的最小数值不小于表2-1的数值。器件临时使用周期的持续时间不超过表2-1所示的最大周期。表2T验证中器件的临时使用全部测试总时数在（时间）以后允许临时使用临时使用最长时间500个周期100个周期3个月100O小时500小时4个月2000小时100O小时3个月5000小时2500小时6个月R2-18fl8v2设备厂商和器件供应商应该有适当的程序给器件/设备的客户发通知，里面对在剩余的测试中（也就是，在临时使用期间）发现和证实任何可靠性问题的日期达成了协议。设备厂商和器件供应商同样应该记录采取的措施（有效的，除了通

30、知客户的内容外）程序。02-19392在R2-1818v2中涉及的“协议的日期数”应该W5天，如果为了获取初步的失效分析结果需要延长时间，可以延长为7天。2.13.5 5使用供应商提供的资料在许多情况下，器件供应商会执行与验证测试（通常由设备厂商执行）类似的测试。如果测试良好，设备厂商可以使用供应商提供的资料，来满足验证程序中特定部分的要求。R2-2022v2如果对供应商提供的资料作重要应用，设备厂商应该设定程序来核实这些信息的准确性和有效性。在使用供应商提供的验证资料时，还应该有稽核/监控程序。02-2123v2这些稽核/监控程序应该包括重复特定的测试（通过设备厂商或独立实验室），和/或详细

31、地检查器件供应商的测试方法，设施，数据收集和分析规则等。R2-2224J所有验证测试的结果都应该记录。02-2325验证记录的报告至少应该保存5年。2.13.6 内部制造器件的处理R2-2426v2由设备厂商自己，或者由相同母公司的其它公司内部制造的器件，应该满足关于采购部件的相同验证和重新验证标准。R2-2527v2应该从设备厂商的工厂获取实时的（内部制造器件的）测试数据，并且定期复查这些信息。如果出现问题，厂商应该能够迅速提供这些数据。2.13.7 验证测试的抽样2.137.1 1.TPD抽样方案a1.TPDw,rtSSw和“C”的定义如下。 1.TPD指的是批容许不良率。 SS指的是在指

32、定的1.TPD卜;推荐的样本大小。 C是推荐的样本大小中允许的最大失效数。附录A中给出了1.TPD抽样简表R2-26105v2用于验证测试（和/或可靠性测试，见第5节）的器件样品至少要从三个晶片或批中随机选取，并且经过正常的筛选步骤。如果不可行，器件供应商或设备厂商应该证明采取的步骤是正确的并做记录。注意，特别是在模块的情况下，经过验证，从3个不同的批中（例如，在验证期间，所有可用的模块可能来自于一个单独批）选抽样品不可行。同样也要注意，在将二极管水平的测试延迟到模块水平（见2.1.3.3节）时，仍然适用（样本至少从3个晶片中选取）的二极管抽样要求。R2-27（393在每一个验证或加速老化测试

33、中，待测器件数目不少于R4-8110v2或者相应表中（例如,表4-2,表4-3）的“注释”或rtSSw列中指定的样本大小。同样，除了下面的例外，验证测试失败的器件样品数不大于（要求或者表中）给定的数值“C”。下面是R2-27393中提到的例外：1.TPD抽样程序本身允许使用更大的样本量，允许的失效数取决于实际的样本大小，如表AJ所示。对潜在的供应商做初步调查时，允收/拒绝标准不需要太严格（例如，对允许的失效数，不需要一个特定值）。上面的第二种例外，适用下面的目标。02-28lllv2设备厂商对潜在的供应商做初步调查时，如果发现失效，需要考虑的是停止待解决的失效分析，以确定问题的原因和严重程度。

34、注意，对于任何特殊的验证测试，本文指定的1.TPD数值通常不是10就是20,而且跟这些值对应的最小样本大小是22和11。根据表A-I中1.TPD值为10的信息，如果在最初的22个样品测试中发现一个不良器件，可以从最初的总体中抽取含有16个器件的第二套样本并做测试。如果在第二套样本中没有发现不良器件，可以认为产品在38个样品中只有一个不良，并且通过10%的1.TPD标准。同理，对于数值为20的1.TPD,如果在最初的11个样品的测试中发现一个不良器件，可以对第二套样本的7个器件做测试。如果没有发现另外的不良器件，那么它满足20%的1.TPD标准。2.1.3.7.2 验证中不合格器件的使用在许多情

35、况下，由于次要原因不满足设备厂商（或器件供应商）的性能标准的器件可以用于特定的验证测试，这样减少了验证测试的成本。例如I,一个光学波长或者谱宽在规范之外的器件，对于各种物理特性测试（有几个是破坏性的）或应力测试来说已经足够。R2-2916v2设备厂商（或器件供应商）应该详细记录在验证测试中如何使用不合格器件。2.1.3.7.3 小批量器件的处理即使可能用到的数量很小，本文涵盖的光电子器件仍然非常重要。同样的，它们通常不能免除任何完整的验证程序。R2-3019v2由于使用量小（或其它原因）而免除完整的验证程序，应从技术上证明其合理性。并且根据请求复查时，需要具备有效的证据。2.1.3.7.4 附

36、加样品的特性测试数据02-31394除了从R48110v2和表42中的样本总体获得的数据之外，设备厂商同样可以从器件供应商的一个更大总体中（例如，50-200个器件，至少有3个不同的日期喷码）得到数据。统计分布（例如，最小值，最大值，平均值和33的实测参数应该同规格范围和设计要求相比较，确保有足够的富余量。2.1.3.7.5 应力测试的附加考虑因素通常将相同的测试样品用于多个应力测试中，来减少验证需要的样品总数。但是，在一次测试中产生的器件失效不能忽略，也不能作为累积应激损伤的结果，而必须计算在当前测试的失效内。因此，当采取这些措施时，需要小心。同样，虽然应力测试用于检测一种类型的失效机理，但

37、是其它未预料的失效机理常常也会发生，并且通常不能排除。意外的损坏和特殊的环境除外。R2-32145v2如果相同的器件样品经历了多次应力测试，并且以绝对条件（例如，光输出功率必须是一5.0OOdBm）指定特殊参数的范围，把它作为通过/失败判断程序的一部分做测量，那么累积的劣化应该与当前测试的通过/失败标准比较。同R232145v2描述的情况相比，如果以相对条件指定特殊参数的范围（例如，前后跟踪限量的变化必须小于5%）,仅当变化是由当前测试引起时，才认为是可以接受的。R2-3333v2如果没有另外指定（也就是，在测试程序中，或者由于意外损坏或特殊环境），对在应力测试中观测到的所有失效都应该做统计和

38、记录，而不管它的失效模式如何。从测试结果中除去任何失效，都要给出正确理由，并且确保这些失效的相关信息在复查时有效。2.1.3.8验证失败的器件规则所有验证都失败的器件类型，定义为器件的验证评估失败。02-3414v2对所有验证都失败的器件类型重新测试之前，应该采取适当的失效分析和纠正措施。R2-3515v2当纠正措施需要对器件的材料，处理，组立或者筛选做重大变更时，应该重复整个验证顺序（不仅仅是失败的测试）。反之，如果纠正措施轻微或者失效由一系列应力测试（参看2.1.3.7.5节）的累积损伤产生，只需重复失败的测试或重新开始（失败的测试后面的）一系列测试。2.1.4重新验证R2-37（34v2

39、由于某些原因（例如，提高性能，削减成本，在制造和现场使用时的质量和可靠性问题），要对产品设计，材料，处理，组立（包括厂房搬迁）或筛选做重大变更时，应该由设备厂商（或器件供应商）执行重新验证。“重大的”设计或者制造变更的特性需要由设备厂商明确定义。大体上，定义需要包括能够影响产品的性能，安全，质量或可靠性的任何变更（例如，筛选时间的减少，生产场地的变化，材料或元器件有了新的供应商等）。R2-381.35v2J设备厂商（或器件供应商）应该记录重新验证的条件。R2-3936v2设备厂商的合同或采购协议应要求供应商提前告知产品的变化（供应商对产品的设计、材料、工艺、组立或筛选等做一些变更）。02-40

40、37v2如果没有一个实时的、有效的可靠性监控程序（符合R24138v2）,当产品没有重大变更时，每一个系列的器件至少应该每两年做一次重新验证。两年内的所有验证标准中（执行测试时，时间间隔不能太小），执行顺序循环的可靠性测试，是降低成本的一种方法。另一种减少成本的可行方法是使用的样本大小比本文给出的验证标准的最小数量还要小。如果重复测试相同的产品，使两年内测试的器件总数满足样本大小的要求，对于定期的重新验证是可以接受的。 第三种方法使用较短的，但更频繁的应力测试。在这种情况下，最小测试时间应该和这些器件（见表21）的“临时使用”的标准相一致。注意，在第二种方法中，单个器件的验证失败是否会导致重新

41、验证结果的“失败”，取决于仍然在测试的器件总数。例如，如果在一个测试中，需要将一个20%的1.TPD分给两个顺序组，每组都有9个器件（总共允许一个失效），当第一组中有一个器件测试失败时，测试并不自动产生一个“失效”。但是，如果每一组中有一个或多个器件测试失败时，则认为测试“失败”。如上所述，在某些情况下，器件供应商的“可靠性监控”程序能够有效取代设备厂商执行的重复验证测试。R2-4138v2如果可靠性监控程序用作验证程序的一部分（参照O2-4037v2）,那么： 在产品验证中，程序应该处理失效机理 程序应该和失效模式工程分析结合 验证结果应该包括关键的过程控制信息 结果不需要记录在器件系列的基

42、本原理中，除非设备厂商主动联系并且同意“系列”的定义。 确认现场返回的器件没有可靠性问题。 监控程序的测试和条件范围应该符合或超过定期重新验证测试中给定的标准。2.2逐批控制除了执行验证测试来确定器件最初的质量和可靠性之外，同样需要全面的控制来确保单批的质量和可靠性。作为这项工作的一部分，在器件规范中必须详细说明重要的性能要求，并且为每一种器件或产品系列建立批量验收标准。另外要定期总结每一个供应商产品的测试结果，并且由供应商分析质量性能。程序文件应该采取措施解决问题，或取消产品质量不合格的供应商资格。对于光电子器件，逐批控制用于确保单批的质量和可靠性，通常包括外观检验，电气和光学测试，以及筛选

43、。一旦光电子器件用于电路中，通常就不可能充分测试它们的性能或可靠性。因此，单个器件测试可以在供应商的工厂（源流检验），或在应用的工厂中（进料检验）进行。另外，设备厂商和器件供应商也可以订立“来料免检”程序，在该程序中供应商承担主要责任。此外在某些情况下，质量控制标准如ISO9000是理想的替代标准（也就是，如果器件供应商符合质量控制标准，就没必要依照其它的特定标准）。下面的小节处理光电子器件的一般逐批控制问题，而第6节和第7节的标准适用于特殊类型的光电子器件和特殊器件。2.2.1 批的定义依照惯例，将批定义为一套满足下列条件的器件：器件由同一个供应商制造，具有相同的器件编号和包装器件的包装日期

44、喷码范围小于6个星期除了特殊情况外（见R24539v2）,一套中的器件数目不超过5000。一般来说，这个定义比较完善，可以直接用于组成一系列分立批的元件，每一批小于5000个器件f例如，大部分的集成电路（ICS）和晶体管。然而，在许多情况下，光电子器件以别的方式组成。反之，其它（特别是激光二极管）由很大的数量构成，仅有少数的衬底材料薄片。在后一种情况中，器件批（交付给设备厂商并且组立成模块）应该持续6个月或者更长时间。因此，批的定义用于满足本文的标准，这个标准跟下列标准指定的不同。R2-4340v2对于以分立批制造的光电子器件，应该使用上述的批定义。R2-4539v2如果器件批量的定义超过50

45、00个部件，那么抽样规则能够绝对确保随机选择元件的检验和应该执行的测试。R2-46398如果使用的批有不同的定义，设备厂商（或器件供应商）应该能够证明其技术合理性。R2-4741v2应该清楚地记录设备厂商（或器件供应商）对批的定义。2.2.2 采购规范R2-4842v21应该记录逐批控制，作为采购规范的参考。02-4943J如果器件是在筛选前（例如老化时）购买的，应该在采购规范中指定PDA.2.2.3 逐批控制的抽样在许多情况下，100%的光电子器件批都要做逐批控制。但是在某些情况下，不需要对100%的器件执行逐批控制。2.2.3.1 以AQ1.为基础的抽样在以AQ1.为基础的抽样中，批中需要

46、检验或测试的样品数量由下列因素决定： 检验程序一典型的参数是“正常”。 抽样表的类型（即一次、二次或多次抽样方案） 批大小（即批中器件的数目） AQ1.-这是器件不良率的指定值，认为是允收的（大多数时候这些批是允收的）。它类似于基于1.TPD抽样的的1.TPD值（见2.1.3.7.1节）。 检验水平般而言，如果批中不良器件的百分比等于指定的AQ1.值，那么这个参数是决定接收批概率的主要因素。它有点类似于在2.137.1节提到的置信水平，但用户不能由选择三个“一般检验水平”或四个“特殊检验水平”来选择一般水平的置信度，并且在一个特殊的检验水平内的概率稍微跟批大小不同。因此，根据抽样的AQ1.的置信水平并不和基于1.TPD的抽样一样固定在90%。 批被拒绝之前容许的不良样品数（也就是，跟基于1.TPD的抽样的“C”值类似的一