JIS C 5948:2017 光伝送用半導体レーザモジュールの信頼性評価方法

                                                                                   C 5948 : 2017

pdf 目 次

ページ

•  序文・・・・[1]
•  1 適用範囲・・・・[1]
•  2 引用規格・・・・[2]
•  3 用語,定義及び記号・・・・[2]
•  3.1 用語及び定義・・・・[2]
•  3.2 記号・・・・[3]
•  4 信頼性及び品質保証手順・・・・[3]
•  4.1 製品品質の実証・・・・[3]
•  4.2 試験の実施者・・・・[4]
•  4.3 品質改善プログラム・・・・[4]
•  5 試験方法・・・・[4]
•  5.1 概要・・・・[4]
•  5.2 構造上の類似性・・・・[5]
•  5.3 バーンイン及びスクリーニング(個別仕様書において適用可能な場合)・・・・[5]
•  6 活動・・・・[8]
•  6.1 信頼性結果の解析・・・・[8]
•  6.2 半導体レーザモジュール製造業者への技術訪問・・・・[9]
•  6.3 設計及びプロセスの変更・・・・[9]
•  6.4 納入・・・・[9]
•  6.5 供給者の文書化・・・・[9]
•  附属書A(参考)信頼性評価試験(表1)及び継続的試験(表2)の手引・・・・[11]
•  附属書JA(規定)半導体レーザ及び半導体レーザモジュール故障メカニズム・・・・[15]
•  附属書JB(参考)JISと対応国際規格との対比表・・・・[35]

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――――― [JIS C 5948 pdf 1] ―――――

C 5948 : 2017

まえがき

  この規格は,工業標準化法第14条によって準用する第12条第1項の規定に基づき,一般財団法人光産
業技術振興協会(OITDA)及び一般財団法人日本規格協会(JSA)から,工業標準原案を具して日本工業
規格を改正すべきとの申出があり,日本工業標準調査会の審議を経て,経済産業大臣が改正した日本工業
規格である。これによって,JIS C 5948:2007は改正され,この規格に置き換えられた。
  この規格は,著作権法で保護対象となっている著作物である。
  この規格の一部が,特許権,出願公開後の特許出願又は実用新案権に抵触する可能性があることに注意
を喚起する。経済産業大臣及び日本工業標準調査会は,このような特許権,出願公開後の特許出願及び実
用新案権に関わる確認について,責任はもたない。

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――――― [JIS C 5948 pdf 2] ―――――

                                       日本工業規格(日本産業規格)                             JIS
                                                                              C 5948 : 2017

光伝送用半導体レーザモジュールの信頼性評価方法

Fiber optic active components and devices-Reliability standards- Laser modules used for telecommunication

序文

  この規格は,2016年に第3版として発行されたIEC 62572-3を基に,技術的内容を変更して作成した日
本工業規格である。
  この規格で規定する半導体レーザモジュールは,システム供給者(SS)が購入するものであり,システ
ム供給者が装置に組み込み,システムオペレータ(SO)又はネットワークオペレータに販売・供給するも
のである。
  システムオペレータは,部品知識のある購入者としてふるまえるよう,信頼性に大きく影響を与える部
品を使用すると起こり得る故障の危険性についての知識をもつことが望ましい。
  光エレクトロニクス部品技術は引き続き発展途上にあるため,製品開発の段階で半導体レーザモジュー
ルについて多くの故障メカニズムがあることが確認されており,これらの故障メカニズムが検出されない
とシステムで使用するうえで半導体レーザの寿命は非常に短いものになる。
  なお,この規格で点線の下線を施してある箇所は,対応国際規格を変更している事項である。変更の一
覧表にその説明を付けて,附属書JBに示す。また,附属書JAは,対応国際規格にはない事項である。

1 適用範囲

  この規格は,光伝送用半導体レーザモジュール(以下,半導体レーザモジュールという。)の信頼性評価
方法について規定する。
  この規格は,次の確立を目指している。
− 半導体レーザモジュールの信頼性を評価する標準的な方法。これによって,信頼性の低い半導体レー
    ザモジュール及び構成部品がシステムで使用されるリスクを最小にし,かつ,製品開発の促進及び信
    頼性向上を図る。
− 時間経過による故障分布が決定できるような手段。これによって,特定の寿命判定基準のための装置
    故障率の決定が可能となる。
  技術的根拠の説明を附属書JAに示す。
    注記 この規格の対応国際規格及びその対応の程度を表す記号を,次に示す。
          IEC 62572-3:2016,Fibre optic active components and devices−Reliability standards−Part 3: Laser
              modules used for telecommunication(MOD)
            なお,対応の程度を表す記号“MOD”は,ISO/IEC Guide 21-1に基づき,“修正している”
          ことを示す。

――――― [JIS C 5948 pdf 3] ―――――

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C 5948 : 2017

2 引用規格

  次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成する。これらの
引用規格は,その最新版(追補を含む。)を適用する。
    JIS C 60068-2-1 環境試験方法−電気・電子−第2-1部 : 低温(耐寒性)試験方法(試験記号 : A)
      注記 対応国際規格 : IEC 60068-2-1,Environmental testing−Part 2-1: Tests−Test A: Cold
    JIS C 60068-2-2 環境試験方法−電気・電子−第2-2部 : 高温(耐熱性)試験方法(試験記号 : B)
      注記 対応国際規格 : IEC 60749-6,Semiconductor devices−Mechanical and climatic test methods−Part
             6: Storage at high temperature
    JIS C 60068-2-6 環境試験方法−電気・電子−第2-6部 : 正弦波振動試験方法(試験記号 : Fc)
      注記 対応国際規格 : IEC 60749-12,Semiconductor devices−Mechanical and climatic test methods−Part
             12: Vibration, variable frequency
    JIS C 60068-2-14 環境試験方法−電気・電子−第2-14部 : 温度変化試験方法(試験記号 : N)
      注記 対応国際規格 : IEC 60068-2-14,Environmental testing−Part 2-14: Tests−Test N: Change of
             temperature及びIEC 60749-11,Semiconductor devices−Mechanical and climatic test methods−
             Part 11: Rapid change of temperature−Two-fluid-bath method
    JIS C 60068-2-17 環境試験方法−電気・電子−封止(気密性)試験方法
      注記 対応国際規格 : IEC 60749-8,Semiconductor devices−Mechanical and climatic test methods−Part
             8: Sealing
    JIS C 60068-2-27 環境試験方法−電気・電子−第2-27部 : 衝撃試験方法(試験記号 : Ea)
      注記 対応国際規格 : IEC 60749-10,Semiconductor devices−Mechanical and climatic test methods−Part
             10: Mechanical shock
    JIS C 61340-3-1 静電気−第3-1部 : 静電気の影響をシミュレーションする方法−人体モデル(HBM)
        の静電気放電試験波形
      注記 対応国際規格 : IEC 60749-26,Semiconductor devices−Mechanical and climatic test methods−Part
             26: Electrostatic discharge (ESD)   ensitivity testing−Human body model (HBM)
    MIL-STD-883,Test method standard microcircuits

3 用語,定義及び記号

3.1 用語及び定義

  この規格で用いる主な用語及び定義は,次による。
3.1.1
半導体レーザモジュール(laser module)
  必要に応じてモニタ用フォトダイオード,電子冷却素子,温度センサ,光アイソレータなどの素子を一
体化した半導体レーザ。
    注記 光出力は,通常,光ファイバピッグテール又は光ファイバコネクタレセプタクルを通して行う。
3.1.2
サブマウント(submount)
  半導体レーザモジュールへ組み付けるために,半導体レーザ又はフォトダイオードを取り付ける基板。
    注記 サブマウント上の構成部品も信頼性評価試験の対象となる。

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3.1.3
半導体レーザモジュール製造業者,LMM(laser module manufacturer, LMM)
  該当する個別仕様書の要求事項及び顧客の信頼性要求事項に適合するデバイスを提供する半導体レーザ
モジュールの製造業者。
3.1.4
ネットワークオペレータ,NO(network operator, NO)
  通信ネットワークを運営する事業者。
3.1.5
システム供給者,SS(system supplier, SS)
  半導体レーザを搭載した光伝送装置の製造業者。
    注記 システム供給者は,半導体レーザモジュールの購入使用者になることもある。
3.1.6
システムオペレータ,SO(system operator, SO)
  半導体レーザを搭載した光伝送装置のネットワークオペレータ。
    注記 システムは,他のより広範なシステム,例えば,通信,鉄道,道路車両などの一部となること
          もある。
3.1.7
性能適格構成部品,CQC(capability qualifying components, CQC)
  半導体レーザモジュールの構造設計,電気光学設計及び製造プロセス上で信頼性に最も影響を与えてい
る部品。
    注記 性能適格構成部品は,最終製品の故障メカニズムを特定するのを助け,活性化エネルギーの決
          定を可能にする。

3.2 記号

  Tc :       モジュールケース温度
  Ts :       サブマウント温度
  Ts nom :   推奨サブマウント温度
  Top max :  モジュール最高動作温度
  Top min :  モジュール最低動作温度
  Tstg max : モジュール最高保存温度
  Tstg min : モジュール最低保存温度
  Qc :       大リーク検出試験
  Qk :       微小リーク検出試験
  ΔTmax :   最大冷却温度

4 信頼性及び品質保証手順

4.1 製品品質の実証

  この規格(個別仕様書に指定する場合)は,必要最小限の要求事項を規定している。すなわち,半導体
レーザモジュール製造業者が実施する半導体レーザ全般の信頼性評価及び品質保証手順の重要な部分であ
る。また,この規格は,市場性能のフィードバック情報を半導体レーザモジュール製造業者及びシステム
供給者に与えるだけでなく,システム供給者及びシステムオペレータが行う信頼性評価に関する活動の指

――――― [JIS C 5948 pdf 5] ―――――

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