王香芬，邢润家

（北京航空航天大学可靠性与系统工程学院，北京 100191）

0 引言

光电耦合器（简称光耦）是将发光器件和光敏器件封装在同一壳体内的光电转换器件，它通过电信号-光线号-电信号形式的转换，进行单向隔离、稳定、长时间的信号传输[1-2]。随着光电技术的发展，光耦被广泛地应用于航空航天领域的电气隔离、开关电路和高压隔离等多种电路中。光耦中的微观缺陷不会造成光耦的突然失效，但是有可能会出现故障复现困难的情况，给失效归零造成一定的困扰。本文从这些特点出发，结合具体发生的案例，探讨了存在微观缺陷的光耦的失效模式、失效机理和失效分析方法。

1 光耦组成结构与工作原理

光耦主要由发光器件、光敏器件、键合丝、基板、导光胶和外封装材料组成。其中，发光器件通常为发光二极管（LED）；光敏器件最基本的有光敏三极管，还有光敏场效应管、光敏管与施密特发生器等其他集成电路的组合；键合丝主要用于建立发光器件、光敏器件与电路输入输出键合点间的电气连接，其主要材料有金、银、铜和铝等；基板为发光器件、光敏器件和设计电路的物理载体；导光胶的主要材料是硅胶；而外封装材料主要有塑封料、陶瓷和金属壳等[3]。

光耦内部发光器件依据输入电压的高低发出“1”（有光）或“0”（无光）的信号，光敏器件通过对该光信号的感知，用输出电压的高低对功能电路进行控制，完成光耦的电气隔离功能。其原理如图1 所示[4-5]。……