400-850-4050
没有找到您想要的?
立即咨询专业工程师为您服务
在电子元件的广阔领域中，光电开关以其高精度、高可靠性的特点，广泛应用于工业自动化、安防监控等多个领域。然而，即便是最精密的元件，也难免遭遇失效的困境。
我们发现某光电开关失效，光电开关上的二极管是否正常（未知），用遮光板遮挡光源（二极管），光电开关无输出，暂未确定是光电开关发射源（二极管）或接收源哪一个发生故障。
经初步排查确定为接收源发生故障，接下来我们将通过这起光电开关失效案例，深入剖析其背后的技术原因与解决方案。
1.外观检查&无损检查 对NG组件上的2个光电开关分别对应的丝印位号U1和U2输入二极管和接收源进行外观检查，没有发现明显异常。 对NG组件进行X-ray无损透视检查，未发现明显异常。进行CT扫描后虚拟切片检查接收源芯片结构，亦未发现明显异常。 2.上电确认失效现象 利用OK#1和OK#2已经配件焊接一个良品组件。然后分别对NG组件和良品样品组件上电测试。 结果汇总如表1所示。NG组件绿线在有遮挡时输出电压异常，跟无遮挡时电压相当，暗示U2的接收源芯片出现了低阻抗。
3.IV测试 NG组件U1和U2的二极管IV曲线与良品没有差异，蓝线对黑线的IV曲线没有异常，而绿线对黑线的IV曲线显示低阻短路。 因此可知NG组件发生故障的就是U2的接收源芯片出现了低阻短路失效。 4.Thermal EMMI定位 拆解观察失效U2接收源接黑线的die2表面没有发现明显的异常，为对缺陷点进行精确定位。通过给U2接收源pin1（接绿线）对pin3（接黑线）给电探测die2的发热点，发现die2的键合区存在异常热点。作为对比，pin1（接绿线）对pin2（NC）给电定位die1没有发现有热点。 因此可知，失效的U2的die2键合区存在低阻漏电点。 5.开封观察 对失效U2接收源开封（去胶）后观察芯片表面，可以发现die2的键合区存在EOS烧毁异常。 6.光电开关芯片电参数测试 结果显示OK光电开关的相关电参数都符合规格要求，一致性较好。NG组件上的U1相关电参数也符合规格要求，只是IC值比OK样品略低。 根据这个测试结果，可知OK光电开关性能良好，相关参数裕量较大，同时还可知光电开关接收源两个耐压参数BVCEO和BVECO的范围。BVCEO反应的是接收源没有光信号输入时能承受的集电极对发射极的电压值，并且可知电路中这个值为15V。BVECO反应的是没有光信号输入时能承受的发射极对集电极的电压值，可以看到OK光电开关这个值在10V左右，远低于BVCEO的值。
7.EOS模拟试验 正向浪涌（集电极→发射极）：OK#3样品在170V以上才失效，表现为开路。 反向浪涌（发射极→集电极）：OK#4样品在24V–36V即失效，呈低阻短路，且开封后烧毁形貌高度与失效U2完全一致 因此可知失效的U2的die2是由于发射极对集电极过电压发生EOS烧毁。黑线对绿色发生电压浪涌,这种情况多是因为地线是浮地，存在接地反弹现象。
8.总结与建议 结论：失效光电开关接收源芯片发生EOS烧毁，EOS过电压来源可能为地线的接地反弹。 建议：建议加强地线的电压浪涌防护。
美信检测实验室
了解公司更多资讯
MTTlab-电子制造
查看更多精彩案例
MTTlab-高分子材料
查看更多精彩案例
MTTlab-金属材料
查看更多精彩案例
视频号
查看更多精彩视频
深圳：深圳市宝安区松柏路北大科创园A1、A3、A5栋苏州：苏州市苏州工业园区长阳街415号信药谷3栋苏州市苏州工业园区岸芷街39号内4号楼1楼
