光纤通信用半导体激光器芯片技术规范第2部分光源用垂直腔面发射型半导体激光器芯片_SJT11856.2-2022.docx

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1、ICS33.180CCSM33中华人民共和国电子行业标准SJ/T11856.22022光纤通信用半导体激光器芯片技术规范第2部分:光源用垂直腔面发射型半导体激光器芯片SpecificationforsemiconductorlaserchipusedinopticalfibercommunicationPart2：Verticalcavitysurfaceemittingdiodelaserchip2023-01-01 实施2022-10-20发布中华人民共和国工业和信息化部发布前言III引言IV规范性引用文件12术语和定义缩略语技术要求5.15.25.35.45.55.65.75.85.95

2、.105.115.12E工作）检验分类筛选.测试测试仪光电特也物理特性环境适应性光电特性芯片材相表面J芯片检验方6.16.26.36.46.5检验规则7.17.21222344444444444445666667.3 出厂检验77.4 型式检验78包装、标志、产品说明书和贮存91.1 1包装91.2 标志91.3 产品说明书91.4 贮存9I-1-刖百本文件按照GB/T1.12020标准化工作导则笫1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件是SJ/T11856光纤通信用半导体激光器芯片技术规范的第2部分.请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件

3、由工业和信息化部电子工业标准化研究院归口.本文件起草单位：武汉光迅科技股份有限公司、中国电子技术标准化研究院、江苏亨通光电股份有Ill光纤通信用半导体激光器芯片作为光通信模块的核心、基础组成部分，为光通信产业规模化发展和产业运行安全提供重要保障。开展光通信芯片的标准制定工作，统一和规范光纤通信用半导体激光器芯片的关键参数,有利于推动我国光通信相关产业链规范化发展,及时满足光通信网络快速规模部署需求。SOT11856旨在规范光纤通信用半导体激光器芯片的术语和定义、缩略语、技术要求、可靠性要求、测量和试验方法、检验规则、包装、标志、产品说明书和贮存等。由于不同芯片的应用场景，工作机理和技术参数等存

4、在较大差异，因此制定本系列标准，拟由五个部分构成。 第1部分：光源用法布里-泊罗型及分布式反馈型半导体激光器芯片。 第2部分：光源用垂直腔面发射型半导体激光器芯片。 第3部分：光源用电吸收调制型半导体激光器芯片。 第4部分：光源用布拉格反射器可调谐半导体激光器芯片。 第5部分：单模泵浦半导体激光器芯片。光纤通信用半导体激光器芯片技术规范第2部分：光源用垂直腔面发射型半导体激光器芯片1范围本文件规定了光纤通信用垂直腔面发射型半导体激光器芯片(以下简称“芯片”)的术语和定义、缩略语、技术要求、检验方法、检验规则、包装、标志、产品说明书和贮存等。本文件适用于IoGbaUd(NRZ)25Gbaud(N

5、RZ)和25GbaUd(PAM4)垂直腔面发射型激光甥芯片。2规范性引用文件方K5N3术语3.2端的压降。3.3A版长(nm)_ -一整0仅“侑U调制带 激光器2828.156213GB/T 3.1“1816半m第3部分：操作、Rlllirward VO下列文件中的内容通 仅该日期对应的版本款。其中,注日期的引用文件, 舌所有的修改单)适用于本文件。GB/T GB/T GB/T GB/T GB/T GB/T GB/T SJfT施验程序第1部分：按接收质量限半导体器件 分立器件 第5-4部分：光藻熬!半导体激光器光电子器源靠性试验方法直流点到3 dB频率点的宽度。正向电压在规定的正向W流下的光:

6、均方根谱宽root激光器发射光谱分布的案的逐批检验抽样计划导体激光器3.4相对强度噪声relativeintensitynoise功率波动的单边频率谱密度,归化为基于频率的平均光功率平方的函数,符号为R/M见公式(1)。RJN=SPyIPJ(1)式中：P均方根强度噪声；Po平均光功率。4缩略语下列缩略语适用于本文件。AQL接收质量限(AcceptanceQualityLimit)ESDS静电放电敏感度(EleCtroStatiCDiSChargeSenSitiVity)1.TPD批允许不合格品率(LOtTolerancePercentDefective)NRZ非归零(NOnReturntoZe

7、ro)PAM44电平脉冲幅度调制(4LevelPulseAmplitudeModulation)VCSEL垂直腔面发射激光器(VertiCalCaVitySUrfhCeEmitLaSer)5技术要求5.1 光电特性5.1.1 绝对最大额定值芯片绝对最大额定值见表1表1绝对最大额定值参数名称符号单位最小值最大值反向电压VRV5正向电流ZfmA15工作温度Tamd085贮存温度-40-85,衬底温度.5.1.2 光电技术指标特性10GbaudVCSEL芯片的光电技术指标特性见表2.表2IOGbaUdVCSEL芯片光电技术指标参数符号检验条件最小值最大值单位阈值电流k251.4mA852.0m输出功

8、率P25.Ah+5mA1.5一tnW85,+5mA1mW斜率效率25,k+5mA0.3W85P,ih+5mA0.2W中心波长25,+5mA840860nm85,+5mA840860nm均方根谱宽(RMS)cms25,*+5mA0.45nm85,+5mA0.45nm正向电压Vf25,+5mA2.3V相对强度噪声RIN25,+5mA-128dB/Hz带宽(NRZ)BW25,(f=*+6mA9GHz85/=h+6m8GHz25GbaudVCSEL芯片光电技术指标特性见表3。表325GbaudVCSEL芯片光电技术指标参数符号检验条件最小值最大值单位阈值电流4251.2mA852.0mA输出功率P25

9、,W5mA1.5mW85,Ah+5mA1mW斜率效率25,Ah+5m0.3W/A85,Ah+5m0.2W/A中心波长c25,*,+5m840860nm85,Ah+5mA840860nm均方根谱宽(RMS)A11ns25,l+5mA0.45nm85,+5mA0.45nm正向电压VF25oC,+5mA2.5V相对强度噪声RTN25,W5tnA128dB/Hz带宽NRZBW25oC,Tf=T+6mA16GHzPAM418GHzNRZ85,If=-*6mA15GHzPM417GHz5.2芯片材料芯片应使用神化铉系列材料。5 .3表面质量芯片表面应无明显划痕，无沾污，无裂纹，边角完整。6 .4芯片尺寸芯

10、片尺寸应根据具体应用在产品设计文件中进行规定。其长度公差应不超过20m,宽度公差应不超过20m,厚度公差应不超过15mo5剪切力和金丝键合强度剪切力应符合GB“337682017中5.4.5的规定，金丝键合强度应符合GB337682017中4.7的规定。ESDSESDS电压不低于100 Ve高温贮存的钻出功率变化的绝对值1 dRoJ试验前1 ClRo试验前dB.I按6.按6. 5.1进行。低温贮存流,：阈佰按 6. 5.2 j温度循IF10恒注显11按 6.5.式中： Ithc - Lhf Ithh 值电流的变化率;5.12恒定湿热（工按6. 5. 6进行，试验前后但6检验方法5化的绝对值力6

11、.1 测试环境条件测试环境条件如下：温度：15oC-35oC;相对湿度：45%75%；大气压力：86kPa106kPa。当不能在上述条件下进行测试时，应在测试报告上写明测试环境条件。6.2 测试仪器要求测试所用的仪器仪表应在规定的有效校准期内，如无特殊说明，其精度应优于所测参数精度至少一个数量级。6.3 光电特性6.3.1阈值电流按GB/T313592015的5.9进行测量。6.3.2斜率效率按GB/T313592015的5.10进行测量。6.3.3中心波长按GB/T313592015的5.15进行测量。6.3.4均方根谱宽按SOT2749-2016的5.11进行测量。6.3.5正向电压按GB

12、/T313592015的5.8进行测量。6.3.6调制带宽6.3.6.1测试框图测试框图见图2。将测样IyI测试平台光衰减罂接收机光接收机网络分析仪电压源1. 带宽的测试框图6. 3.6.2测量步骤测试步骤如下：a）按图2中测试框图配置，连接好线路；b）先设置扫频仪的起始频率和终止频率；同样地，设置网络分析仪的起始频率和终止频率，其终止频率应设置比所测带宽高；c）被测激光器输出端接入光接收机；d）将扫频仪输出的信号接入被测激光器输入端，调制激光器，是激光器输出扫频光信号；e）将光接收机的输出端接入网络分析仪，观察网络分析仪扫描出的频响曲线，取低频点增益下降3dB处，即可读出被测激光器的带宽。7

13、. 3.7相对强度噪声按照SJZT2749-2016的5.16进行测量。8. 3.8输出光功率按GB/T31359-2015的5.1进行测量。6.4物理特性6.4.1表面质量在100倍显微镜下目视观察。6.4.2芯片尺寸按GB/T337682017中5.1.2的规定进行。6.4.3金丝键合强度按GBZT337682017中5.4.7的规定进行。6.4.4芯片剪切力按GB/T337682017中5.16.4.5ESDS按GB/T33768-J6.5环境适应性6.5.1高温储;按GB/T6.5.2低雕20176.5.3温按GBl-20176.5.4恒本320176.5.5高温*翁按GB/T中5.3

14、.6的规定进行。6.5.6恒定湿限工俗按GB/T3376821遨行。一97检验规则7.1检验分类检验分为筛选、出厂检验和型式检验。7.2筛选在提交抽样检验和型式检验前，全部芯片应100%按表5列出的项目、顺序和要求进行筛选。不符合要求的产品应剔除。当筛选后合格的样品少于90%时，可进行再次筛选，当二次筛选后合格的样品仍少于90%时，该批芯片进行报废处理。表4常规检验筛选项目要求检验方法高温寿命5.126.5.5,最高工作温度，最大工作电流，不少于24h光电特性5.2.2在5.2.2规定的25P和高温条件下按5.2.2测试除带宽外光电特性”表面质量5.56.4.1低温测试根据应用需求进行.7.3

15、出厂检验9. 3.1检验项目出厂检验应符合表5规定。表5出厂检验试验项目要求检验方法AQL芯片尺寸5.46.4.21.5表面质量5.56.4.11.5光电特性5.2.26.30.4剪切力5.76.4.41.5金丝键合强度5.76.4.31.57.3.2检验批一个检验批应由同时提交检验的若干相同型号的芯片产品组成,这些芯片产品应是在同一连续生产期内（例如3周或1月，可参考同一外延片的芯片生产时间）、采用相同的材料和工艺制造的产品。10. .3抽样方案从提交的检验批中随机抽取样品。抽验方案应符合GB/T2828.1的规定，按一般检杳水平11进行，各项目的接收质量限（AQL）见表5。11. .4拒收

16、批出厂检验中，抽样检测的样品如有不合格项目时，则双倍抽样，对不合格项目进行复验，若复验仍不合格时，则判定该批不合格。12. .5样品处理出厂检验合格的检验批可按规定交货。2 .4型式检验7 .4.1型式检验条件芯片在下列情况之一时，应进行型式检验：a）产品定型时或已定型产品生产场地变更时；b）正式生产后，如结构、材料、工艺有较大改变，影响产品性能时；c）正常生产24个月后；d）停产12个月以上，恢复生产时；e）出厂检验结果与上次型式试验有较大差异时；f）大批量产品的用户要求在验收中进行型式检验时；g）国家质量监督机构提出型式检验要求时。7.4.2检验项目型式检验应符合表6规定。表6型式检验7.

17、 4.3 抽样:j一般情况K 样母体数应是表fifJ2仁品母体应从三个外延片生产的芯片中随机封 冰抽样的样品均应经受A组检验，然后 、抽样方案可由主管部门确定7. 4.5不合格处理E组的检验。但是定型不合格。7. 4. 4不合格一个或多个样品有一项，进行封装，其中抽 攵量进行B, C, D,如果型式检验不合格，则制造厂应按以下进行处理：a）立即停止产品交货和出厂检验。在此期间如产品已交货，应及时通知购货方；b）查明失效原因，在材料、工艺或其他方面提出纠正措施，对采用基本相同的材料和工艺进行制造、失效模式相同、能够进行纠正的所有产品采取纠正措施；c）完成纠正措施之后，重新抽样进行型式检验，对全部

18、项目枪验或仅对原试样失效项目检验由监督检查机构确定；d）出厂检验可以重新开始，但应在重新的型式检验合格后，产品才能交货。7.4.6样品处理经受型式枪验的样品不能随合格批交货。除非合同另有规定。8包装、标志、产品说明书和贮存8.1 包装产品包装应符合GB/T35010.32018中6.7的规定。8.2 标志应在产品包装盒上贴有产品标识。产品标识的标识内容主要有：a）芯片制造商；b）芯片型号；c）生产序号、生产日期、质量检验员号；d）防静电等级及标识。8.3 产品说明书产品包装盒中需要有产品说明书，产品说明书应包括以下主要内容：a）芯片的名称、型号；b）芯片的工作原理简介以及主要技术指标；c）正常工作条件和极限工作条件：d）使用注意事项；e）对安全性问题加醒目标识。8.4 贮存芯片的短期贮存应符合GBZT35010.3-2018中7.2的规定，芯片的长期贮存应符合GBZT35010.32018中7.3的规定。9其他芯片在焊接时最大焊温度为350,焊接时间不超过2min；芯片是静电敏感电子元件。芯片在安装、传递和包装时都要采取静电放电防护措施，如采用防静电工作台、工作板和防静电包装盒，穿戴防静电工作衣鞋。