面発光レーザ(VCSEL)の劣化メカニズムと信頼性解析の基礎および劣化対策への応用 <オンラインセミナー>

~ VCSELの基礎、特性と信頼性試験、故障解析技術、解析と抑制方法、劣化低減への対策技術 ~

・発光デバイスの基本特性、信頼性試験、評価技術を学び、高性能で信頼性の高い製品を開発するための講座

・発光デバイスの劣化メカニズム、劣化低減技術を修得し、高信頼性を実現した製品開発・設計に活かそう!

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講師の言葉

 半導体レーザ・発光ダイオードなどの半導体発光デバイスは、大中容量ファイバ通信システム用の光源のみならず、オーディオ/ディジタルシステムなどの民生機器用光源や光プリンタ用光源、最近では、医療用小型光源、各種センサー、さらには、白色LEDをベースにした各種照明、ディスプレイなど極めて多岐にわたる領域に用いられており、その材料・構造も多種多様となっています。そのため、高性能で信頼性の高い製品を開発するには、発光デバイスの信頼性向上が重要な鍵を握っているといっても過言ではありません。しかし、その故障(劣化)の原因を解析・究明するためには、経験に基づいた知識を持ち、かつそれをうまく応用できる技術者が不足しているため、より信頼性の高いデバイスを開発・供給できないのが実情です。

 今回は、特に、ここ10数年にわたり用途が爆発的に広がりつつあるVCSEL(面発光レーザ)に焦点を当てます。講義では、まず、VCSELの最近の開発動向および多岐にわたる用途について紹介します。次いで、発光デバイスの高信頼化の鍵を握る劣化解析技術および基本的な劣化メカニズムについて、本講師の永年にわたる豊富なデータに基づいて、分かりやすく講義します。さらに、VCSELを中心とした、デバイスの各種信頼性試験、信頼性解析のフローチャートと要素技術、解析する際の留意点などについて詳しく学んでいただきます。最後に、VCSELの弱点、VCSEL固有の劣化メカニズム、さらには、VCSELチップ信頼性向上、VCSEL搭載モジュールの信頼性向上のためのポイント(ノウハウ)、について事例を挙げながら詳しく講義します。

セミナー詳細

開催日時
  • 2020年12月10日(木) 10:30 ~ 17:30
開催場所 オンラインセミナー
カテゴリー オンラインセミナー電気・機械・メカトロ・設備
受講対象者 ・半導体発光デバイス、特にVCSELの研究、開発、設計、製造、信頼性試験・解析に従事している方
・VCSELを搭載した各種機能部品、光モジュール、さらに関連する光マイクロエレクトロニクス、光学関連材料、光実装の関連分野の方
予備知識 ・半導体発光デバイスの研究、開発、設計、製造、半導体材料技術、信頼性評価に関する一般的な知識があると理解しやすい
修得知識 ・発光デバイス、特にVCSELの劣化メカニズムを把握し、劣化要因低減の方策が得られ、製品の高信頼化を図っていくことができます
プログラム

1.VCSELの基礎

  (1).VCSELの開発の歴史

  (2).各種VCSELの構造

  (3).VCSELの多様な用途

 

2.発光デバイスの基本特性と信頼性試験(VCSELを中心として)

  (1).基本特性

  (2).寿命試験

    a.通電試験(スクリーニング、実装後のランニング試験)

    b.温度加速試験(寿命予測)

      ・発光デバイスの温度加速試験による寿命の予測

     ・AlGaAs/GaAs LEDの温度加速試験

     ・InGaAsP/InP DH LEDの温度加速試験

    c.ESD試験(動作限界の把握、定格電流の提示)

 

3.発光デバイスの故障(劣化)解析技術

  (1).発光デバイス劣化解析のフローチャート

  (2).外観検査技術

    a.光学顕微鏡

    b.走査型電子顕微鏡(SEM)

  (3).内部解析技術

    a.電気的評価(断面EBIC)

    b.光学的評価(PL, CL, EBIC)

    c.結晶学的評価(エッチング、X線トポグラフ、TEM)

    d.化学組成評価(SEM/EDX、TEM/EDX、オージェ分析)

 

4.発光デバイス材料の問題点と抑制方法

  (1).結晶欠陥の発生と抑制方法: 界面欠陥、バルク欠陥

  (2).熱的安定性(相分離とオーダリング)

 

5.発光デバイスの故障(劣化)解析と抑制方法

  (1).半導体発光デバイスの故障(劣化)モード

  (2).急速劣化の解析事例

    a.REDCによる急速劣化

    b.REDGによる急速劣化

    c.急速劣化の抑制方法

  (3).遅い劣化の解析事例

    ・遅い劣化の抑制方法

  (4).衝撃劣化の解析事例

    a.赤外LEDの衝撃劣化

    b.衝撃劣化の低減

  (5).頓死モードについて

    a.頓死の事例とメカニズム

    b.遅い劣化からの頓死

    c.外的要因による頓死

    d.頓死の抑制方法

 

6.VCSELの信頼性

  (1).VCSELの弱点とは?: その開発上の材料の課題

  (2).VCSEL固有の劣化メカニズム

    a.これまで得られた知見の整理

    b.未解決な点

    c.今後の高性能化に伴う、新たな劣化モードの予想

  (3).VCSELチップの信頼性向上のポイント(最適VCSEL選定のポイント)

     ・推定される劣化メカニズムと抑制方法

  (4).VCSELチップを搭載したモジュールの信頼性向上のポイント

     ・積層欠陥の発生によるField failure

 

7.劣化低減への方策

  (1).VCSELを用いた電子機器の信頼性保障体制確立のための要点

  (2). デバイスメーカーと機器メーカーの対策手順

 

8.質疑応答

キーワード VCSEL 面発光レーザ 温度加速試験 寿命予測 ESD試験 外観検査技術 内部解析技術 結晶欠陥 界面欠陥 バルク欠陥 熱的安定性 自然超格子 LED 有機EL 照明
タグ イメージセンサレーザ寿命予測信頼性試験・故障解析品質管理電子機器電子部品LED・有機EL・照明LSI・半導体
受講料 一般 (1名):49,500円(税込)
同時複数申込の場合(1名):44,000円(税込)
会場
オンラインセミナー
本セミナーは、Web会議システムを使用したオンラインセミナーとして開催します。
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