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:
Prof. Massimo Vanzi
Tesi di laurea di:
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
Calibration
Life-test
Remove
Inspector
Exit
Report
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:
 Led di segnalazione delle alimentazioni vicino al bordo
anteriore della PCB per poter essere ben visibili
all’operatore.
 Si cerca una certa simmetria della scheda, ponendo i
componenti dello stesso tipo vicini ed equidistanti.
 Relè sul bordo anteriore della scheda per essere più
facilmente maneggiabili e accessibili.
 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.