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在電子元件的廣闊領域中，光電開關以其高精度、高可靠性的特點，廣泛應用于工業自動化、安防監控等多個領域。然而，即便是最精密的元件，也難免遭遇失效的困境。
我們發現某光電開關失效，光電開關上的二極管是否正常（未知），用遮光板遮擋光源（二極管），光電開關無輸出，暫未確定是光電開關發射源（二極管）或接收源哪一個發生故障。
經初步排查確定為接收源發生故障，接下來我們將通過這起光電開關失效案例，深入剖析其背后的技術原因與解決方案。
1.外觀檢查&無損檢查
對NG組件上的2個光電開關分別對應的絲印位號U1和U2輸入二極管和接收源進行外觀檢查，沒有發現明顯異常。
對NG組件進行X-ray無損透視檢查，未發現明顯異常。進行CT掃描后虛擬切片檢查接收源芯片結構，亦未發現明顯異常。
2.上電確認失效現象
利用OK#1和OK#2已經配件焊接一個良品組件。然后分別對NG組件和良品樣品組件上電測試。
結果匯總如表1所示。NG組件綠線在有遮擋時輸出電壓異常，跟無遮擋時電壓相當，暗示U2的接收源芯片出現了低阻抗。
3.IV測試
NG組件U1和U2的二極管IV曲線與良品沒有差異，藍線對黑線的IV曲線沒有異常，而綠線對黑線的IV曲線顯示低阻短路。
因此可知NG組件發生故障的就是U2的接收源芯片出現了低阻短路失效。
4.Thermal EMMI定位
拆解觀察失效U2接收源接黑線的die2表面沒有發現明顯的異常，為對缺陷點進行精確定位。通過給U2接收源pin1（接綠線）對pin3（接黑線）給電探測die2的發熱點，發現die2的鍵合區存在異常熱點。作為對比，pin1（接綠線）對pin2（NC）給電定位die1沒有發現有熱點。
因此可知，失效的U2的die2鍵合區存在低阻漏電點。
5.開封觀察
對失效U2接收源開封（去膠）后觀察芯片表面，可以發現die2的鍵合區存在EOS燒毀異常。
6.光電開關芯片電參數測試
結果顯示OK光電開關的相關電參數都符合規格要求，一致性較好。NG組件上的U1相關電參數也符合規格要求，只是IC值比OK樣品略低。
根據這個測試結果，可知OK光電開關性能良好，相關參數裕量較大，同時還可知光電開關接收源兩個耐壓參數BVCEO和BVECO的范圍。BVCEO反應的是接收源沒有光信號輸入時能承受的集電極對發射極的電壓值，并且可知電路中這個值為15V。BVECO反應的是沒有光信號輸入時能承受的發射極對集電極的電壓值，可以看到OK光電開關這個值在10V左右，遠低于BVCEO的值。
7.EOS模擬試驗
正向浪涌（集電極→發射極）：OK#3樣品在170V以上才失效，表現為開路。
反向浪涌（發射極→集電極）：OK#4樣品在24V–36V即失效，呈低阻短路，且開封后燒毀形貌高度與失效U2完全一致
因此可知失效的U2的die2是由于發射極對集電極過電壓發生EOS燒毀。黑線對綠色發生電壓浪涌,這種情況多是因為地線是浮地，存在接地反彈現象。
8.總結與建議
結論：失效光電開關接收源芯片發生EOS燒毀，EOS過電壓來源可能為地線的接地反彈。
建議：建議加強地線的電壓浪涌防護。
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