《航天器用半導(dǎo)體激光器質(zhì)量評價(jià)方法》征求意見

　　【儀表網(wǎng) 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)】由中國材料與試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)化委員會科學(xué)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)域委員會科學(xué)試驗(yàn)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(CSTM/FC98/TCO4)歸口承擔(dān)的《航天器用半導(dǎo)體激光器質(zhì)量評價(jià)方法》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)(立項(xiàng)號:CSTM LX 9804 01304——2023)已完成征求意見稿，按照《中關(guān)村材料試驗(yàn)技術(shù)聯(lián)盟團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)管理辦法》的有關(guān)規(guī)定，現(xiàn)公開廣泛征求意見。
 

　　半導(dǎo)體激光器具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、壽命長、與半導(dǎo)體制造技術(shù)兼容等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域，如激光雷達(dá)測距、激光通信和探測光源等。目前國內(nèi)尚無針對半導(dǎo)體激光器航天應(yīng)用質(zhì)量保證的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，因此有必要針對航天型號對半導(dǎo)體激光器的性能及可靠性需求，制定航天器用半導(dǎo)體激光器質(zhì)量保證通用要求或技術(shù)規(guī)范，用于指導(dǎo)承制方或使用方對半導(dǎo)體激光器進(jìn)行質(zhì)量保證工作。
 

　　本文件規(guī)定了航天器用半導(dǎo)體激光器質(zhì)量保證工作項(xiàng)目、方法及相關(guān)要求，包括元件評價(jià)、原材料控制要求、過程檢驗(yàn)、結(jié)構(gòu)分析、篩選、認(rèn)定檢驗(yàn)、破壞性物理分析、測試要求和試驗(yàn)方法。本文件適用于航天器用帶封裝結(jié)構(gòu)(密封和非密封)的半導(dǎo)體激光二極管、激光器組件或模塊。
 

　　環(huán)境要求：
 

　　除非另有規(guī)定，應(yīng)在以下條件下進(jìn)行試驗(yàn)和測試：
 

　　a) 氣壓：86kPa～106kPa；
 

　　b) 環(huán)境溫度：20℃～25℃(光電測試)，(25±10)℃(其他試驗(yàn))；
 

　　c) 相對濕度：30%～70%；
 

　　d) 潔凈度：按照產(chǎn)品詳細(xì)規(guī)范規(guī)定；
 

　　e) 無光噪聲和明顯氣流；
 

　　f) 屏蔽電磁輻射(適用時(shí))；
 

　　g) 防止機(jī)械振動；
 

　　h) 防靜電。
 

　　測試儀器及計(jì)量要求：
 

　　除非另有規(guī)定，測試儀器應(yīng)滿足以下：
 

　　a) 驅(qū)動設(shè)備包括驅(qū)動器和溫控儀，電流驅(qū)動精度不大于 0.1mA，控溫精度不大于 0.1℃；
 

　　b) 動態(tài)參數(shù)測試使用光電型探頭，大功率激光使用熱電型探頭，可以配合功率積分球使用；
 

　　c) 光譜儀波長分辨率優(yōu)于±0.01nm，動態(tài)范圍大于 50dB；
 

　　d) 用于波長穩(wěn)定性測試的波長計(jì)，精度優(yōu)于 1pm；
 

　　e) 測試儀器量程應(yīng)滿足被測半導(dǎo)體激光器參數(shù)范圍；
 

　　f) 精度范圍至少優(yōu)于被測指標(biāo)誤差 4 倍以上，一般情況下數(shù)字儀表示值至少 3 位有效數(shù)字；
 

　　g) 符合計(jì)量檢定要求，且在計(jì)量有效期內(nèi)。
 

　　被測產(chǎn)品正常工作要求：
 

　　除非另有規(guī)定，被測產(chǎn)品應(yīng)滿足以下工作要求：
 

　　a) 被測半導(dǎo)體激光器應(yīng)在產(chǎn)品詳細(xì)規(guī)范規(guī)定的工作條件下穩(wěn)定工作后，進(jìn)行相關(guān)參數(shù)測試；
 

　　b) 測試時(shí)應(yīng)按照產(chǎn)品詳細(xì)規(guī)范要求采取必要的防護(hù)措施。
 

　　元件評價(jià)簡述：
 

　　元件評價(jià)用于驗(yàn)證激光器使用的外購材料和元器件是否符合規(guī)定的性能要求，以及能否完成在使用條件下的預(yù)定功能。應(yīng)明確為確保激光器性能和組裝工藝能力所要求的元件性能。
 

　　半導(dǎo)體激光器根據(jù)功能和工藝結(jié)構(gòu)的不同可能會使用的元件包括(不限于)：
 

　　a) 激光二極管(die)；
 

　　b) 光電二極管(die)；
 

　　c) 驅(qū)動器、控制器(die)；
 

　　d) 載波結(jié)構(gòu)(carrier structure)；
 

　　e) 光學(xué)元件；
 

　　f) 熱敏電阻；
 

　　g) 半導(dǎo)體制冷器(TEC);
 

　　h) 光纖；
 

　　i) 光連接器；
 

　　j) 電阻器；
 

　　k) 電感器。
 

　　評價(jià)要求：
 

　　可根據(jù)外購元件質(zhì)量和可靠性歷史、供方的生產(chǎn)過程控制情況、組裝之后元件失效可能造成的影響等方面對評價(jià)方案進(jìn)行調(diào)整，元件評價(jià)應(yīng)在其用于激光器組裝生產(chǎn)之前完成。針對不同元件的評價(jià)要求如下：
 

　　a) 對于半導(dǎo)體芯片、無源元件、基片、外殼、粘接材料的評價(jià)可參照 GJB 2438 附錄 C.2 的要求執(zhí)行；
 

　　b) 對于熱敏電阻的評價(jià)可參照 GJB 601 鑒定檢驗(yàn)的要求執(zhí)行；
 

　　c) 對于半導(dǎo)體制冷器(TEC)的評價(jià)可參照 GJB 2443 鑒定檢驗(yàn)的要求執(zhí)行；
 

　　d) 對于光纖的評價(jià)可參照 GJB 1427 鑒定檢驗(yàn)的要求執(zhí)行；
 

　　e) 對于光連接器的評價(jià)可參照 GJB 1919 鑒定檢驗(yàn)的要求執(zhí)行。
 

　　外購原材料控制要求：
 

　　承制方應(yīng)對外購關(guān)鍵原材料生產(chǎn)廠的生產(chǎn)資格進(jìn)行確認(rèn)。應(yīng)制定外購關(guān)鍵原材料入廠檢驗(yàn)文件，文件中應(yīng)說明檢驗(yàn)的方式、抽樣與檢驗(yàn)的程序，接收、拒收的判據(jù)以及試驗(yàn)實(shí)施的周期。外購關(guān)鍵原材料至少包括外殼及蓋板、粘接材料及焊料、鍵合絲，以及本文件 5.2.1 規(guī)定的元件。
 

　　報(bào)告及數(shù)據(jù)：
 

　　對于每個(gè)批次的篩選和認(rèn)定檢驗(yàn)，在全部檢驗(yàn)完成后，應(yīng)整理成報(bào)告數(shù)據(jù)包，數(shù)據(jù)包應(yīng)包含以下內(nèi)容：
 

　　a) 試驗(yàn)樣品信息，包含生產(chǎn)廠家、質(zhì)量等級、批次號(或序列號)、樣品數(shù)量等；
 

　　b) 試驗(yàn)設(shè)備清單，含設(shè)備名稱、型號及計(jì)量有效期；
 

　　c) 元件評價(jià)報(bào)告及記錄；
 

　　d) 過程檢驗(yàn)報(bào)告及記錄；
 

　　e) 結(jié)構(gòu)分析報(bào)告及記錄；
 

　　f) 篩選報(bào)告及記錄；
 

　　g) 認(rèn)定檢驗(yàn)報(bào)告及記錄；
 

　　h) DPA 報(bào)告及記錄；
 

　　i) 失效分析報(bào)告(若有時(shí))。
 

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