Life testing di componenti fotonici. Metodologie e strumentazione.   Università degli Studi di Cagliari Facoltà di Ingegneria Elettrica ed Elettronica Corso di Laurea in Ingegneria Elettronica   Life testing di componenti fotonici. Metodologie e strumentazione.   Relatori: Tesi di laurea di: Prof. Massimo Vanzi Pierpaolo Porcella

SCOPO DELLA TESI: Progettare e realizzare una macchina che: esegua in automatico uno o più life-test a corrente costante su dei dispositivi fotonici acquisisca tutti i parametri di tensione e potenza ottica necessari al termine del life-test per uno studio affidabilistico e diagnostico.

HW del sistema e SW di gestione Scheda di controllo Scheda attuatrice Start-up Setting Life-test Calibration Remove Inspector Report Exit Prove sperimentali

SCHEMA GENERALE DEL SISTEMA:

CARATTERISTICHE GENERALI DEL SISTEMA: Gestire al meglio la DAQ e i suoi 64 canali analogici di ingresso. Gestire quattro gruppi di life-test contemporanei Permettere in ogni momento di fermare un life-test o estrarre un DUT per analizzarlo. Acquisire in modo automatico le caratteristiche V(I) e P(I), poterle visualizzare in ogni momento e salvarle su file. Gestire eventuali crash di sistema come blackout senza perdere il lavoro svolto fino a quel momento.

FUNZIONI DELLA SCHEDA DI CONTROLLO: 1. Scambiare con la DAQ e distribuire alle schede attuatrici i segnali di controllo. 2. Notificare alla DAQ e al software l’avvenuta accensione dei componenti del sistema e accensione dell’opportuno LED di segnalazione visiva. 3. Distribuire in maniera efficiente le alimentazioni (5V e ±15V) e le correnti di stress ai DUT. 4. Protezione da accensione e da sovracorrente.

SCHEMATICO DELLA SCHEDA DI CONTROLLO

LAYOUT E ROUTING DELLA SCHEDA DI CONTROLLO  Vincoli di progettazione: Ø Led di segnalazione delle alimentazioni vicino al bordo anteriore della PCB per poter essere ben visibili all’operatore. Ø Si cerca una certa simmetria della scheda, ponendo i componenti dello stesso tipo vicini ed equidistanti. Ø Relè sul bordo anteriore della scheda per essere più facilmente maneggiabili e accessibili. Ø  Spina a 96 pin posta sul bordo posteriore della scheda. Larghezza e distanza delle piste di 12mil (1mil=25.4μm).

PCB DELLA SCHEDA DI CONTROLLO

ASSEMBLAGGIO DELLA SCHEDA DI CONTROLLO SUL SISTEMA:

START-UP: 1. Caricamento delle tre curve di calibrazione. 2. Azzeramento delle uscite digitali utilizzate e far circolare per sicurezza una corrente nulla in tutti i canali. 3. Controllare se ci sono stati dei life-test interrotti bruscamente (es. black-out) e riavviarli.

PANNELLO PRINCIPALE

PANNELLO CALIBRAZIONE DEL GENERATORE DI CORRENTE

PANNELLO DI CALIBRAZIONE DELL’AMPERMETRO

PANNELLI PER LA CONVERSIONE CORRENTE DI FOTODIODO/POTENZA OTTICA

PANNELLO DI CALIBRAZIONE DEL WATTMETRO

TASTO “REMOVE”: Premendo questo tasto si ha la possibilità di estrarre, a life-test in corso, un campione sotto test per, eventualmente, analizzarlo.

TASTO “EXIT”: 1)      Non ci sono life-test in corso e si vuole semplicemente uscire dal programma:  2)      Ci sono life-test in corso e li si vuole bloccare o si vuole uscire dal programma:

CONCLUSIONI: Capacità di misurare variazioni della V(I) o della V(t) senza bloccare il lifetest.

CONCLUSIONI: Capacità di notificare variazioni del meccanismo di guasto del dispositivo.