SFP6G维修操作指导书.doc

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1、数字诊断功能SFP 6G模块维修操作指导书编号：拟制人：全波审核人：XXXXXX批准人：XXXXXX日期：2021-10-18一、 目的高质量的完成维修任务，保证模块能及时完成交付。二、 适用范围SFP 6G生产模块三、 产品测试连接图装备测试连接图测试原理:信号发生器的输出信号经过RF Spliter射频分路器 分成两路，一路给待测模块发射端，另外一端给光源。待测模块发出的光信号给示波器进展相关参数光功率、消光比、穿插点等的测试。光源发出的光信号进过衰减器，再通过50:50光分路器，一路给光功率计，另外一路给被测模块接收端进展灵敏度测试。四、 模块功能介绍4.1、简要说明模块在系统中的位置、

2、作用、采用的标准SFP 6G光模块用于无线产品模块主要使用在中国的3G业务上，为6Gbps可插拔收发一体的SFP光模块，可插在使用6G单板上，该版本可应用于无线TD系统中，完成6G信号的光/电和电/光转换，同时还完成模块自身的性能上报等功能。4.2 、模块功能描述发射电信号通过20pin金手指进入模块内部，经过激光驱动器GN1153B转换成驱动电流来驱动DFB激光器TOSA从而在激光器上产生随信号变化而强弱的光信号；同时TOSA 的PD-CATHODE背光阴极反应给PD-MON，MCU进展时时监控背光变化，通过DA转换器来控制偏置大小，来保持输出光功率恒定。接收端ROSA将入射的光信号经过光电

3、转换和差分放大变成一定幅度的电压信号，然后再通过限幅放大器ONET8501P将不同幅度的信号放大成固定幅度的信号并通过20pin金手指输出给后级的处理芯片，同时限幅放大器通过检测输入信号的幅度来实现LOS告警的功能。除了通信业务通道的工作外，模块MCUMEGA 168、按照SFF-8472协议的要求对模块的五个参量进展实时上报，包括工作电压、工作温度、激光器偏置电流、发射光功率、接收光功率，通过I2C总线与20pin相连，并上报给网管，模块的参数设定通过DA转换器DAC104S085来下发。4.3、发送电路单元功能：将业务信号进展驱动放大，输出符合直调激光器RF端输入要求的数据调制信号和偏流信

4、号。通过DAC104S085改变DA参数来调节调制电流VOMOD、偏置电流VBISA大小，从而设定激光器的输出平均光功率和消光比等参数穿插点参数VCPA、带宽能数VZ0是固定参数不变。激光器的背光检测电流反应给MCU，实时反映激光器的工作情况驱动放大该单元电路的关键器件为6G激光驱动器GN1153B，其输入信号由宿板通过SFP的插座提供，为标准差分PECL电平；GN1153B完成信号的驱动放大功能；左边网络TxIN+/ TxIN-为输入的数据信号，采用差分的形式，交流耦合，内部已做终端匹配；右边网络OUT为驱动放大后的数据信号，采用差分交流耦合，电阻L6、L7、L8、L9为驱动器输出提供直流通

5、路。并进展始端匹配。激光器使能控制功能在MEGA 168内部实现，通过SFP接口TX-DIS管脚的电平翻转，来到达关闭/开启激光器的目的。驱动器主要有调制电流、偏置电流等参数控制。调制电流和偏置电流由外接的DAC104S085设定。相关网络为VOMOD、VBIAS、VCPA。OUT是驱动器输出的业务信号其电流即调制电流；VCC通过电阻L6、L7、L8、L9为驱动器提供偏置电流；激光器的背光检测电流由MD提供驱动芯片进展反应激光器采用的是差分交耦，R10、R11为匹配电阻。根据激光器的不同可能需要调整。但总的思路是：尽量防止调节匹配电阻，做好始端匹配，减小光器件阻抗差异性带来的终端不匹配影响。4

6、.4、收端电路该单元主要包括接收机、限幅放大单元等电路，实现光电转换，将光纤送来的光信号转换成电信号。模块在宿板上实现热插拔；转换成的电信号通过SFP插座输出。该限放为10G ONET8510P 芯片，提供模块RLOS 告警,在存放器中写入固定LOS 35mv;可通过第7脚DIS进展关闭调制信号DOUT。4.5、 MCU控制电路3.3V缓启动电路由MOS管U7、U8来实现，上电时，C32C33电压，即Vgs缓慢上升，MOS 管缓缓翻开，限制上电时的过冲电流，通过调节相关的阻容值，可以改变上电的时间模块发端经缓启动电路后，对3.3V电源进展稳压，提供2.5V的稳压源。MCU 1、2脚对缓启动电路

7、电压进展监控；3、6、21、为接地脚；5、7、18为电源脚；13、14脚分别监控R-LOS、TX-FAULT;19、23、24脚分别对模块偏置电流、背光电流、光生电流进展监控。27、28脚外挂E2PROMU6进展I2C通信4.6、 SFP MSA 标准接口模块与宿板的接口信号表说明名称引脚引脚名称说明接发端地TX_GND120TX_GND接发端地发端失效告警 TX_FLT219TX_DIN-反向发射差分数据输入发端关断TX_DIS318TX_DIN+正向发射差分数据输入I2C串行数据SDA(MOD-DEF2)417TX_GND接发端地I2C串行时钟SCL(MOD-DEF1)516VCC_TX接

8、收端地MOD-DEF0615VCC_RX速率选择RS0714RX_GND接收端地LOS告警LOS813RX_DOUT+正向接收差分数据输出速率选择RS1912 RX_DOUT-反向接收差分数据输出接收端地RX_GND1011RX_GND接收端地五、 模块案例总结5.1、组装案例1、现象描述：测试中模块IBiasADC值为0,TXLOP-ADC和RX-ADC 测试不过。原因分析：因模块PCBA 布局设计问题，模块提供发端电源电路中L1、基准电源的滤波电容在组装上盖过程中会撞掉或压碎维修方法：更换PCBA2 现象描述：模块收端测试RX-ADC值为0原因分析：RX-ADC值为0，主要为无光生电流。维

9、修方法：a、检查ROSA RSSI 脚是否虚焊或短路 b、检查ROSA VCC脚是否断裂 c、检查收端高速信号是否短路 d、RSSI 脚是否与地脚短路3现象描述：模块PCB地对外壳短路 原因分析：模块组装弹扣不良或器件来料问题 维修方法：a、检查模块上盖EMI 胶带是否被戳起或，造成与TOSA外壳短路b、 测试时ROSA 地脚是否与本体短路c、测试TOSA 本体是否短路有EIM胶带丝掉进缝隙案例4 现象描述：TX-LOP ADC Fail 原因分析：a、软板上PD焊盘虚焊如图位置 b、TOSA的PD脚位虚焊如图位置 维修方法：将虚焊的位置重新焊接。5 现象描述：程序无法写入原因分析：程序无法写

10、入表现在A0无法写入，与之有关系的主要是EEPROM芯片和MCU。低电平有效 WP：程序写入控制脚位，低电平有效。 量测芯片除WP外其它各脚位电压正常，同时将WP直接拉到GNDPCBA本身WP脚位接入MCU，进展手动写入EEPROM信息，正常。说明EEPROM芯片无异常。 将WP焊接好后，EEPROM可以正常写入。最终判断为：PCBA问题。维修方法：a、重新将WP焊接好 b、更换PCBA，并将坏PCBA退回供给商换货。6 现象描述：回环光纤测试工作电流大，甚至到1A以上发现电流大应立即从测试板上取下模块 原因分析：Vcc与GND短路，可能是热压焊内部连焊或器件管脚焊接软板端短路。检查GND与R

11、osa Vcc是否短路检查LD-与GND是否短路检查LD+与GND是否短路 检查方法：a、直接用万用表检查Rosa Vcc与GND是否短路；LD+与LD-是否与地短路 b、假设短路需要拆卸下Rosa或Tosa确定是热压焊不良或是器件焊接软板端短路 维修方法：热压焊不良重新压焊；器件焊接软板不良更换器件7 现象描述：回环光纤测试软件数据全部514或261，电源电流正常或偏小。 原因分析：PCBA单片机未烧录程序，来料不良 检查方法：用Debug软件查看DMI全部为0或inf 维修方法：a、更换PCBA，不良品退料8 现象描述：回环光纤测试软件里,TXLOP-ADC和RX-ADC 测试不过。约0.

12、6V电压，0.84V Tosa未发光测试板上GND黑表笔万用表红表笔 原因分析：Tosa焊接不良；Tosa本身不发光，性能不良；Tosa软板断；Tosa端面脏 检查方法：a、检查Tosa是否有虚焊 b、光功率计检查Tosa 是否发光 c、万用表检查软板是否有折断 维修方法：a、虚焊那么卸下器件重新热压焊； b、器件性能不良无光和软板折断更换器件9 现象描述：回环光纤测试软件RxADC不过，电流小。 原因分析：Rosa端无电压输入 检查方法：a、检查Rosa Vcc脚是否虚焊 b、检查Rosa 软板Vcc脚是否折断 维修方法：a、Vcc脚虚焊那么卸掉器件重新热压焊 b、Vcc软板折断那么更换器件

13、10 现象描述：回环光纤测试软件RxADC不过，电流正常。 原因分析：Rosa Rssi脚无背光电流输出 检查方法：a、检查Rosa Rssi脚是否虚焊 b、检查Rosa 软板Rssi脚是否折断 维修方法：a、Rssi脚虚焊那么卸掉器件重新热压焊 b、Rssi软板折断那么更换器件11 现象描述：烧录错误。 原因分析：测试板故障或PCBA 控制程序错误 检查方法：a、更换测试板确定现象 维修方法：更换PCBA，不良退供给商 12 现象描述：回环光纤测试软件Rx ADC时过时不过 原因分析：Rosa装配错误，接收不稳定 检查方法：a、开盖检查Rosa安装 维修方法：重新装配13 现象描述：回环光纤

14、测试软件Tx错误，三个采样值一致为300至500间；Rx正常， 原因分析：做了单调程序已将发射功率锁定。模块正常 检查方法：Debug DMI栏Tmp等有正确的值 维修方法：直接下流14 现象描述：回环光纤测试软件只有Ibias为0 原因分析：MCU芯片无法监控ibias值 检查方法：检查MCU芯片监控ibias值的脚外接1K电阻脱落或短路 维修方法：更换PCBA15 现象描述：回环光纤测试软件只有Ibias为0 原因分析：MCU芯片无法监控ibias值 检查方法：检查MCU芯片监控ibias值的脚外接1K电阻脱落或短路 维修方法：更换PCBA16 现象描述：回环光纤测试软件只有Ibias为0

15、 原因分析：已进展单调模块 检查方法：Debug 检查Ibias正常 维修方法：直接下流17 现象描述：回环光纤测试软件Tx不过 原因分析：发射小 检查方法：检查Tosa端面 维修方法：清洗Tosa端面假设无法清洗干净那么更换器件18 现象描述：回环光纤测试软件Tx与Rx不过，Tosa有背光 原因分析：Tosa端面脏 检查方法：检查Tosa端面 维修方法：清洗Tosa端面假设无法清洗干净那么更换器件19 现象描述：回环光纤测试软件Tx与Rx不过，Tosa有背光 原因分析：Tosa端面脏 检查方法：检查Tosa端面 维修方法：清洗Tosa端面假设无法清洗干净那么更换器件20 现象描述：回环光纤测

16、试软件Tx与Rx都不过 原因分析：来料不良，Tosa Ld+与Ld-通 检查方法：拆卸下Tosa后万用表检查LD+与LD- 维修方法：更换Tosa5.2、模块单调案例1 现象描述：模块单调中出现los digieal resistersetting fail原因分析：模块的LOSA、LOSD无法进展调节。不导通PCBA焊盘C14与c15图a 图b维修方法：a、使用测试软件进展手工测试LOS值 b、检查ROSA 光口是否与光口对准，对模块进展重新安装测试c、 检查收端高速信号处电容C14、C15补焊过程中是否连锡d、 检查ROSA RSSI脚是否断裂e、 PCBA焊盘虚焊或者焊盘各焊点之间连焊导

17、致；重新焊接。2 现象描述：模块无眼图输出原因分析： 眼图仪无法接收到光信号，模块无光输出。维修方法：a、测试过程确认测试光纤是否接错； b、眼图仪进展自动套模版，防止长久测试出现死机； c、用光功率进展测试TX端是否有光输出 d、对模块提供的偏流电路及调制电路进展检查，是否有虚焊或开路现象重 点检查红色圈里器件 e、测量TOSA FPC是否断裂 f、更换TOSA3) 现象描述：模块单调过程出现Read Dut temperature fail 原因分析：模块无法监测到温度或温度存在误差 维修方法：检查点温度串口或点温线是否连好4 现象描述：模块单调过程中A0/A2 check fail。 原

18、因分析：主要原因在于组装环节漏烧录 维修方法：a、在组装环节重新进展烧录b、测试时模块没插好I2C通讯错误导致；注意操作c、测试板模口长期使用磨损使其I2C通讯不稳定导致；模口定期更换 5 现象描述：模块测试RX_ADC fail 原因分析：模块收端采样值不在范围之内维修方法： a、FPC RSSI脚之间不导通；更换ROSA.b、ROSA监测ADC值偏小导致；确认ROSA端面和光纤端面清洁；c、ROSA监测ADC值为零；ROSA的RISS引脚与GND短路或者虚焊；重新焊接。6 现象描述：模块测试LOP out of spec原因分析：模块调节光功率不在范围维修方法： a、TOSA端面有脏污或者

19、光纤端面有脏污导致；确认端面清洁。b、TOSA组装时EMI胶带折皱导致装配TOSA与光纤耦合不良；重新更换EMI胶带再组装。c、TOSA本身SE低，超出testplan 的SPEC无法初调；更换TOSA.7 现象描述：模块测试SE is too low原因分析：模块光功率调节装备提示斜率太小维修方法：a、TOSA端面有脏污或者光纤端面有脏污导致；确认端面清洁。b、TOSA组装时EMI胶带折皱导致装配TOSA与光纤耦合不良；重新更换EMI胶带再组装。c、TOSA本身SE低，超出testplan 的SPEC无法初调；更换TOSA.5.3、模块高温测试1、现象描述：高温测试DMI-TXPWR失败维修

20、方法：a、检测光口是否清洁b、 确何测试机台已进展校准c、对模块进展重新单调。2、现象描述：高温测试DMI-TXPWR失败维修方法：a、检测光口是否清洁 b、确何测试机台已进展校准 c、对模块进展重新单调。3 现象描述：模块高温LOSD 指标超出范围 原因分析：模块ROSA 来料一次性差，局部模块指标不在范围LOSD：-17dbm 维修方法：a、清洁ROSA光口，测量模块实际LOSD值 b、检查模块ROSA是否安装到位 c、更换ROSA4 现象描述：模块LOS CSEN 测试失败原因分析：主要原因为ROSA 高速信号脚拆断或来料灵敏值临界造成；测量模块实际度值，假设比规格灵敏度大3dbm左右，

21、一般是高速信号线有一根断裂，会使信号的幅值减小一半；假设灵敏度值临界，可清洁测试光纤或ROSA 光口，进展重新测试。维修方法：a、清洁光口，进展手工测试实际灵敏度 b、测试ROSA 高速信号FPC线是否断开 c、更换ROSA6) 现象描述：模块TX OMA-DCA 测试偏小原因分析：模块单调时有3个LOPADC target(500，420，350)，当TOSA的光功率和于SE低时，目标光功率和TX-OMA会选择第三点350uw，导致光调制幅度测试临界维修方法：a、用光功率测试模块实际值是否在-3dbm左右,假设不是进展机台校准或更换连接眼图光纤。 b、确保模块光口清洁，对实际光功率小模块进展

22、重新单调 c、更换TOSA6 现象描述：模块TXLOP-DCAH示波器上读取光功率值不在范围原因分析：测试机台异常维修方法：a、对模块TX口进展清洁，用光功率测量值是否在此-3dbm左右 b、对模块进展重新单调7现象描述：模块消光比偏高实测值：6.7) 原因分析：模块在高温下温度升高时，斜效率SE下降，平均发送光功率下降，因单调过程中APC值未写入A2中，APC没有自动恢复，导致消光比偏高 维修方法：a、对模块进展单调，重新写入APC值 b、单调过程因串口通信问题，导致零星APC值没有实际写入A2中；修改装备测试程序，写入APC值后，进展回读。8) 现象描述：模块ICC电流小 原因分析：模块I

23、CC 电流正常在210ma左右，ICC电流小的模块只有110ma。 维修方法：检查驱动、限放、MCU是否能正常供电9现象描述：模块RX-LOS回滞超出范围 原因分析：收端测试光纤脏或ROSA 光品脏 维修方法：清洁光品或光纤，重新测试10) 现象描述：模块检测温度失败 原因分析：模块的壳体温度超出规定范围上限：85度 下限：95度 维修方法：对模块进展温度校准，重新测试11 现象描述：模块高温测试ER偏小原因分析：高温补偿的调制电流偏小维修方法：a、三温调试 B、修改testplan：ModDACDelta_HT = 0.30;0.26;0.25;0.20;0.15;0.10 减小这些值可以将

24、ER调高，此方案针对个别模块，除非模块是有一样的特性， 才能进展相应的更改。12现象描述：高温眼图异常原因分析：模块的背光电流大，导致TxLOP_ADC=0，firmware会将ibias_DAC写入一个比拟小的值来保护激光器维修方法：将模块高温的光功率调小此testplan已经做了更新，此方案目前只是针对cyoptic的激光器，此坏品用HT LOP ADC testplan 重新单调和高温测试13现象描述：DMI_BIAS=0，发射光功率正常原因分析：该模块bias下拉电阻有问题。维修方法：a、更换PCBA14) 现象描述：模块高温测试EMM失败原因分析：高温校验眼图裕量时不在范围内维修方法

25、：a、各机台之间DCA差异导致；定时手动DCA校准。b、高温补偿的调制电流偏小导致ER小；由于单调ModDACDelta_HT=0.30;0.26;0.25;0.20;0.15;0.10初调不准重新初调。C、更换TOSA15现象描述 ：高温测试眼图异常或无眼图 原因分析：模块未进展单调或自身设计问题维修方法：a、未单调的模块流到高温导致；重新单调。b、高温测试模块的背光电流大，导致TxLOP_ADC=0，firmware会将ibias_DAC写入一个比拟小的值来保护激光器导致；选择LOPADC(H)TESTPLAN 重新单调和高温。c、分析为DRIVER芯片击穿，ISNK与VCC-TX阻值小；

26、更换PCBA.5.4、模块高温老化1现象描述：模块ICC 电流大 原因分析：老化工具板供电电压不稳定，老化过程中芯片内部短路，造成ICC电流大 维修方法：a、更换模块PCBA b5.5、模块常温测试1) 现象描述：模块TX OMA-DCA 测试偏小原因分析：模块单调时有3个LOPADC target(500，420，350)，当TOSA的光功率和于SE低时，目标光功率和TX-OMA会选择第三点350uw，导致光调制幅度测试临界维修方法：a、用光功率测试模块实际值是否在-3dbm左右,假设不是进展机台校准或更换连接眼图光纤。 b、确保模块光口清洁，对实际光功率小模块进展重新单调 c、更换TOSA

27、2) 现象描述：模块LOS CSEN 测试失败原因分析：主要原因为ROSA 高速信号脚拆断或来料灵敏值临界造成；测量模块实际度值，假设比规格灵敏度大3dbm左右，一般是高速信号线有一根断裂，会使信号的幅值减小一半；假设灵敏度值临界，可清洁测试光纤或ROSA 光口，进展重新测试。维修方法：a、清洁光口，进展手工测试实际灵敏度 b、测试ROSA 高速信号FPC线是否断开 c、更换ROSA3 现象描述：常温测试DMI-TXPWR失败原因分析：高温测试超出发端监控误差范围dbm维修方法：a、检测光口是否清洁b、 确何测试机台已进展校准c、 对模块进展重新单调。4) 现象描述：常温测试DMI-TXPWR

28、失败原因分析：高温测试超出收端监控误差范围+/-1.2dbm维修方法： a、检测光口是否清洁 b、确何测试机台已进展校准 c、对模块进展重新单调5 现象描述：常温LOSD测试失败原因分析：光纤与ROSA口插拔过程不处于同一水平面。维修方法： a、检查ROSA EMI胶带边角是否粘贴在构造件上 b、对组装EMI 胶带进展标准化 c、更换ROSA5.6、模块FQC测试1) 现象描述：模块TX OMA-DCA 测试偏小原因分析：模块单调时有3个LOPADC target(500，420，350)，当TOSA的光功率和于SE低时，目标光功率和TX-OMA会选择第三点350uw，导致光调制幅度测试临界维

29、修方法：a、用光功率测试模块实际值是否在-3dbm左右,假设不是进展机台校准或更换连接眼图光纤。 b、确保模块光口清洁，对实际光功率小模块进展重新单调 c、更换TOSA2) 现象描述：模块LOS CSEN 测试失败原因分析：主要原因为ROSA 高速信号脚拆断或来料灵敏值临界造成；测量模块实际度值，假设比规格灵敏度大3dbm左右，一般是高速信号线有一根断裂，会使信号的幅值减小一半；假设灵敏度值临界，可清洁测试光纤或ROSA 光口，进展重新测试。维修方法：a、清洁光口，进展手工测试实际灵敏度 b、测试ROSA 高速信号FPC线是否断开 c、更换ROSA3 现象描述：常温测试DMI-TXPWR失败维

30、修方法：a、检测光口是否清洁b、 确何测试机台已进展校准c、 对模块进展重新单调。4) 现象描述：常温测试DMI-TXPWR失败维修方法： a、检测光口是否清洁 b、确何测试机台已进展校准d、 对模块进展重新单调5 现象描述：eeprom检查SN标签与程序读取不符原因分析：烧录程序时，烧录SN未对应相应的模块维修方法：按不良品入库重新下返修单，防止SN重复。六、 附件6.1、模块数字诊断监控 翻开“SFP DEBUG测试程序，弹出以下对话框，点击“EXECUTE对模块的温度、电压、偏流、接收光功率、发送光功率进展时时监控。6.2、LOS测试 翻开“Calculate Curve程序， 点击“L

31、OS Test，弹出以下对话框：LOSA 测试：测试初始界面为绿灯，逐步加大衰减， 当衰减到一个固定点时，测试界面突然从“绿灯变成“红灯，记录此时的接光功率值，即为LOSA值。LOSD测试：测试初始界面为红灯，逐步减小衰减， 当衰减到一个固定点时，测试界面突然从“红灯变成“绿灯，记录此时的接光功率值，即为LOSD值。LOSH测试：即为LOSA值与LOSD值的差值6.3、CSEN 测试 点击“运行，翻开“程序中的“X-BERT GRT程序， 待X-BERT MAIN FRAME 界面弹出，点击“open Mod 4后，会弹出“E-BERT FRAME 1 MODULE 4，按照产品测试连接图，进

32、展灵敏度测试环境搭建测试信号：6.25Gbps,PRBS27-1,BER=10-12,增大收端衰减值，直至BER处突然快变红，然后进展120S 误码测试，要求无误码出现。6.4、生产测试异常汇总测试问题汇总及分析序号现象描述原因分析解决方法1仪器不能找到GPIB线松动或驱动安装错误，或仪表设置中安装驱动程序，在agilent I/O中查看示波器，电源，误码仪，光功率计连接情况。在程序运行中，不要进展设置。2VISA 错误在不用热流仪单调，高温，常温测试时Initialize Thermo Stream 选YES不用热流仪的测试中，校准不要选Initialize Thermo Stream3A0 A2显示出错A0 A2显示0，0，0，0或2,2,2,2。电源没有加电，及USB连接异常检查电源是否有电流，测试板L1,L2是否烧坏，否那么更换测试板。检查usb线连接情况，连接插头处，易松动。4眼图的扰动大高频线有松动，电眼图由于寄生电容变形。检查各高频线连接处的电眼图，加固连接，或跟换电分路器。备注：更多测试异常请看附件6.5、模块设计PCB及电路图