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硅光电倍增管可靠性评估方法

1范围

本文件界定了硅光电倍增管（SiliconPhotomultiplier,SiPM）的术语、定义、可靠性评定的一般要求和试验方法。

本文件适用于硅光电倍增管的可靠性评估，其他类型的雪崩器件可参照执行。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其必威体育精装版版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T4937.4-2012半导体器件.机械和气候试验方法.第4部分：强加速稳态湿热试验（HAST）GB/T4937.13-2012半导体器件.机械和气候试验方法.第13部分：盐雾

GB/T11499-2001半导体分立器件文字符号

GB/T19001-2016质量管理体系要求

GB/T21194-2007通信设备用的光电子器件的可靠性通用要求

GB/T33768-2017通信用光电子器件可靠性试验方法

3术语和定义

GB/T11499-2001和GB/T33768-2017界定的以及下列术语、定义适用于本文件。

3.1

试样specimen

用作可靠性试验的待测硅光电倍增管样品。

3.2

反向击穿电压reversebreakdownvoltage

VBR

暗环境下，通过试样的反向电流骤然增加对应的电压。

3.3

过偏压Overvoltage

Vov

高于反向击穿电压以上的电压。

3.4

暗电流darkcurrent

ID

无光照并在试样两端施加规定的反向偏置电压时，通过试样的电流。

3.5

暗计数率darkcountrate

DCR

暗环境下，单位时间内产生的雪崩事件数。

3.6可靠性reliability

3.7试样在规定条件下、规定的时间内完成规定功能的能力。

可靠性试验reliabilitytest

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电压电流表试样稳压源

电压电流表

试样

稳压源

对试样进行可靠性调查、分析和评价的一种手段，为故障分析、判断产品是否达到指标要求等提供依据。

3.8

失效failure

试样在规定条件下、规定的时间内丧失规定功能的能力时，称为失效。

3.9

失效判据failurecriteria

判定试样失效的依据。

4一般要求

4.1试验类型

试验类型包括：光电特性试验、机械试验、环境试验。

4.2试验设备

试验设备的维护、校准和调控应符合GB/T19001的相关规定。

4.3试验环境

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：

a)温度：15℃~35℃;

b)相对湿度：45%～75%；

c)大气压力：86kPa～106kPa。

注：若另有规定，可在试验报告上注明试验环境条件。

5光电性能测试方法

5.1暗电流

测试原理图见图1。

暗室

试样

试样

图1暗电流测试原理图

5.1.1测试步骤

测试步骤如下：

a)按图1连接测试系统；

b)设置施加在试样两端的反向偏置电压扫描范围，并记录电流值，即为暗电流。5.1.2规定条件：

相关文件至少应规定如下条件：

a)环境测试温度；

b)反向偏置电压。

5.2暗计数率

测试原理图见图2。

暗室

放大电路

放大电路示波器

图2暗计数率测试原理图

5.2.1测试步骤

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测试步骤如下：

a)按图2连接测试系统；

b)调节稳压源，在试样两端施加规定反向偏置电压；

c)测试时间T0内高于规定阈值的脉冲计数Nd；

d)按公式（1）得到试样在规定反向偏置电压下的暗计数率DCR。

DCR=

5.2.2规定条件：

Nd

T0

（1）

相关文件至少应规定如下条件：

a)环境测试温度；

b)反向偏置电压；

c)规定阈值一般为0.5pe（photonequivalent），即1个光子引发雪崩脉冲幅度的0.5倍。

6详细要求

6.1光电特性试验

6.1.1光电性能测试

试验目的

确定在规定的工作电压与温度下试样是否满足规定的光电性能指标。

设备

试验设备和要求如下：

a)电压电流表、光源、衰减器、示波器、光功率计、读出电路等；

b)试验条件下能够监视试验温度、电压、电流、输出波形的装置；

c)能使试样引出端有可靠的光电连接的光电插座和其他安装形式。

试验条件

试验条件如下：

a)环境温度：15℃~35℃;

b)相对湿度：2