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1、ICS31.080CCSL53中华人民共和国电子行业标准SJ118682022硅衬底蓝光功率发光二极管芯片详细规范Detailtechnicalspecificationforpowerbluelight-emittingdiodechipsonsiliconsubstrate2023-01-01 实施2022To-20发布中华人民共和国工业和信息化部发布前言III弓I言IV1范围12规范性引用文件14444444要求.1,2 ；,3 .4.5L 6总则材料、结多 外观质V 绝对“瞿 环境yf建 电肱匹静5555555检验 AL 2 :i.3i.4i.5i.611112233333333444
2、44444度检验规则6.16.26.36.46.5通则检验分类V 批的组成. 、抽样重新提交.6.7 鉴定检验56.8 质量一致性粒验56.9 样品的处理76.10 不合格76.11 检验记录77包装、运输、储存77.1 包装要求77.2 运输要求87.3 储存要求8附录A（规范性）硅衬底功率LED芯片的外观检验9-A-刖S本文件按照GB/T1.1-2020标准化工作导则第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LED芯片系列标准的一个部分，该系列已出版了以下几个部分：GBfT363562018功率半导体发光二极管芯片技术规范；GB/T363572018中功率半导体发光二极管芯片
3、技术规范；SJZT 114862015小功率LED芯片技术规范。请注意本文件的某些内容可能涉及土本文件由中华人民共和国 本文件由中国电子技尤构不承担识别专利的责任。向健勇、继、iE琼、2:科学研究院,本文件起草单位: 限公司、中节能晶匚西省绿野汽车照明有市长方集团股份 程有限公司、深 惠州仲恺高 区光电产业联本文件在 刘志刚、士光电科技有限公司、长春希达股份有限公司、国家硅基LED工程技术院、江西省晶能半导体有 能科技有限公司、深圳 、司、上海三思电子工 光学光电子协会、 住验院、南昌高新道翔、梁伏波、白荣杰、陈痣髓鸿斌、张志海、硅衬底LED芯片系列详细规范规定了硅衬底LED系列芯片的技术要求
4、、检验方法、检验规则等,为硅衬底LED芯片产品的测试、评价等提供适当的依据，硅衬底蓝光功率发光二极管芯片详细规范是LED芯片系列标准中的一个.该系列主要规定了硅衬底蓝光功率发光二极管芯片、硅衬底白光功率发光二极管芯片和硅衬底蓝光小功率发光二极管芯片的基本额定值和特性、测试方法、质量保证规定等内容，该系列标准包括： 硅衬底蓝光小功率发光二极管芯片详细规范； 硅衬底白光功率发光二极管芯片详细规范； 硅衬底蓝光功率发光二极管芯片详细规范。硅衬底蓝光功率发光二极管芯片详细规范1范围本文件规定了硅村底蓝光大功率发光二极管芯片的要求、检验方法、检验规则、包装、芯片出厂形式、运输、储存等。本文件适用于所有硅
5、衬底蓝光大功率LED芯片（以下简称“芯片”）o2规范性引用文件:境试验 第2部分：试验X2018限度（IE2:2002, IDT)本文件的术语和定义。第22部分:规范20182018 I009半导体发009 分：试验方法候试验方法下列文件中的内容通过文 仅该日期对应的版本适文件。GB/T 2423. 4 环)GB/T 2421GB/T 4GB/TGB/T19:201 GB GB SJ/T SJrr分：分立器件;强试验方法第3术语和4要求4.1总则芯片结构见附有 GB/T 363562018 的要34.2材料、结构和工艺M条款。其中,注日期的引用文件, 括所有的修改单）适用于本交变湿热（12h+
6、12h循-1:2002, IDT)(IEC 6074918用的规定要求，本文件与1.1 .1材料芯片按GB/T363562018的规定，在硅衬底外延生长的GaN发光材料。1.2 .2外形尺寸芯片的外形为正方形，尺寸见附录A。1.3 2.3键合区芯片键合区见附录A,1.4 外观质量芯片的外观质量应符合附录A的规定。1.5 绝对最大额定值和特性1.5.1 绝对最大额定值芯片的绝对最大额定值见表1.表1绝对最大额定值序号参数符号数值单位最小值最大值1贮存温度7-40852工作环境温度Tanb-40853结温Tj1504焊接温度（规定最长焊接时间）Tm30520S5Jb=250C下的直流正向电流h15
7、00mA67X250C下的峰傥正向电流（规定的脉冲条件下）Zfm一2000mA7反向电压PR5V8静电敏感电压Vesd300V4.4.2光电特性芯片的光电特性见表2。表2光电特性序号特性参数符号条件除非另有规定7nb=250C数值单位最小值最大值1正向电压Vv依35OmA（典型值）2.63.6V2反向电流IrFk=5V1A3辐射功率efr=350mA（典型值）300mW4主波长df=350mA（典型值）445475nm1.6 环境适应性1.6.1 键合强度将芯片粘接或共晶焊在合格的封装支架上,采用热压焊或超声焊的方式进行键合后进行键合拉力试验，用于键合的铝线直径为1.25mil,金线宜径为0.
8、8milImiL键合拉力应符合表5的规定。（1mil=0.0254mm）4. 5.2剪切强度将芯片粘接或共晶焊在合格的封装支架上，进行剪切力试验，芯片剪切强度符合GB/T4937.192018的规定，金球剪强度符合GBZT4937.222018的规定。5. 5.3温度循环将芯片粘接或共晶焊在合格的封装支架上，按GB/T2423.222012的规定，在高温85。C保持30min和低温-40保持30min的条件进行200个周期循环试验后，其性能参数满足表6的要求。6. 5.4循环湿热将芯片粘接或共晶樨在合格的封装支架上，在高温85和85%R.H.条件下进行168h试验后，其性能参数满足表6的要求。
9、6.6 电耐久性将芯片粘接或共晶焊在合格的封装支架上，按GB/T4589.12006的3.10.2的规定，加电工作168h后，其性能参数满足表5的要求；加电工作IoOOh后，其性能参数满足表6的要求。6.7 静电放电敏感度芯片进行人体模式静电放电敏感度试验后，其性能参数满足表6的要求。5检验方法5.1测试条件5.25.35. 1.2绘法进行试验。应按2009 中 4.1 的验.进行探针lf-2006结按GB2() IH外观5.45. 4. 1正向电压按 SJ/T 11394-2009 中方法 1003.il1.5. 1.3 试光电特性温度：25oC5g 相对湿度：气压：86加电工a) b)c)
10、按 SJZTl 1394 2005.1.1标准大气条件按GB 规定进行:a)b)c)寸：150：金；19除另有规定外，所有的t按照 GBjr 49 1Zl20按 GBrr!5. 4.2反向电流的规定，对照附录A进行外观检验。7. 4.3辐射功率按SJfT113942009中方法2004,5.4.4主波长按SJ/TJ13942009中方法4003.7.6 环境适应性7.6.1 键合强度将芯片固定在合格的封装支架,然后在150OC下烘烤L5h2.5h,后采用热压焊的方式进行键合,金球键合时温度为160P,键合压力30g70g,键合时间8ms12ms,键合拉力试验按GB/T4937.222018的规
11、定进行。7.6.2 剪切力按GB/T4937.19-2018的规定的方法进行芯片剪切强度试验，按GB/T4937.22-2018的规定的方法进行金球剪切强度试验。7.6.3 温度循环对芯片采取必耍的措施，在-40oC保持3OmiIb升温40min至85oC并保持30min,后降温15min至-40P,循环200个周期，温度循环试验按GB2423.222012的规定进行。7.6.4 循环湿热芯片在高温85和85%R.H.条件下进行168h试验，循环湿热试验按GB/T2423.4的规定进行。7.7 电耐久性按GBZT4589.12006的3.10.2的规定，施加规定正向电流，分别进行168h和10
12、0oh的电耐久性试验。7.8 静电敏感电压按SJ/T113942009中方法6001进行人体模式进行静电放电敏感度分级试验。6检验规则8. 1通则芯片的检验规则应符合GB363562018的第5章检验规则和木文件的规定。8.6 检验分类本文件规定的检验分为：a）筛选（见6.6）；b）鉴定检验（见6.7）；c）质量一致性检验（见6.8）。8.7 批的组成6 .3.1晶圆批从帛圆加工开始经受同一组工艺过程的晶圆构成一个晶圆批。每个晶圆批应给定一个能追溯到所有晶圆加工步骤的识别代码。7 .3.2检验批一个检验批由同时提交检验的一个或多个晶圆批中同一型号的芯片组成。6.4 抽样鉴定检验和质量一致性检验
13、的抽样应按本文件和相关详细规范的规定进行.6.5 重新提交当提交鉴定检验和质量一致性检验的任一检验批不符合要求时，应进行失效分析并确定失效机理。如确认该失效是可以通过对整批晶圆的芯片重新筛选而有效剔除的缺陷;或者该失效并不反映产品具有基本设计或基本生产工艺问题的缺陷，则允许对该分组采用加严检验（按双倍样品量及合格判定数为零的方案）的方法重新提交一次。重新提交的批不得与其他的批相混。如果失效分析表明失效是由于基本工艺程序不良、基本设计缺陷或是无法通过筛选剔除的缺陷，则该批不得重新提交。6.6筛选在提交鉴定检验和质量一致性检验前，检验批的全部芯片应按表3的规定进行筛选，筛选可在晶圆上进行,对不符合
14、要求的芯片进行标识,芯片分离时剔除不合格品。剔除的芯片不能作为合格产品交货。表3筛选序号检验或试验方法章条号条件抽样要求1目检5.3100%2特性测试正向电压修反向电流质辐射功率e主波长L5.4.15.4.25.4.35.4.4加=35OmA（典型值）Fr=5V=350m（典型值）f=350mA（典型值）100%3静电敏感电压5.7300V100%6.7鉴定检验6. 7.1检验条件在下列情况之一时应进行鉴定检验：a）新产品定型鉴定时；b）正常生产时，每年需要进行一次；c）原材料、工艺等发生较大变化，可能影响产品质量时；d）产品停产6个月以上恢复生产时；e）国家质量监督检验机构提出鉴定检验要求时
15、。6.7.2样品数量与检验方法提交鉴定检验的样品数量与检验方法应按表4、表5和表6的规定进行。6.7.3合格判定受检验样品其性能应符合本文件表4、表5、表6中规定的所有要求，方为合格，否则为不合格。质量一致性检验6.7.4通则每一检验批的芯片在交付前应按本文件的规定进行质量一致性检验。质量一致性检验包括A组、B组和C组检验，A组和B组为逐批检验，C组为周期检验。在C组检验合格的周期内，A组、B组检验合格的批可以交付，在C组检验不合格的情况下应停止交付，待按6.5规定对C组重新检验合格后方可恢复交付。6.7.5A组检验从筛选合格的检验批中随机抽取芯片，按表4的规定进行A组检验。各分组的测试可按任
16、意顺序进行。表4A组检验（逐批）检验或试验方法章条号条件除非另有规定Tb=25P抽样方案AQL11合格判据Al分组目检外观质量5.3附录AAQL=O.654.3A2分组特性测试正向电压Vv反向电流尿辐射功率e主波长Zd5.4.15.4.25.4.35.4.f=350mA（典型值）“5V=35011）A（螃值）AQL=O.65见表26.7.6B组检验手，使裸露（未灌胶）的芯片检验（逐批）限值如检验或试最大LTPDrO475 un;向电流最大额定0. 95IVD475nmBl分组健合强度B4分组电耐久性B2分组 芯片西切强I 金球剪切强;5. 4. 15. 4.25. 4.35. 4.41. 05
17、1VD lAfr=350m （典型值）=350mA （典型值）3.6 V lA0.91VD 445nm终点测试正向电压Vv 反向电流In 辐射功率e 主波长Ad5. 4. 1I. 26 g。=35OmA （典型值）r=5Vf=350 mA （典型但）fr=350 mA （典型值）从A组检验合格必验安装在管光的底座匕梅余检验。字进行封装，首先将芯片通路，按表5进行B组B3分组特性测试正向电压反向电流公光功率施主波长久注：IVD为初始值.6.7.7C组检验从A组检验合格的检验批中随机抽取芯片，按使用方认可的标准封装程序进行封装。按表6进行C组检验，C组检验每月进行一次。表6C组检验（周期）检验或试
18、验条件除非另有规定Jb=55tC抽样方案LTPD极限值方法章条号最小最大Cl分组温度循环5.5.3-40C保持30min,升温40min至85C并保持30min,后降温15min至-40C循环200次循环湿热终点测试正向电压阵反向电流格J射功率e主波长及5.5.45.4.15.4.25.4.35.4.47nb=85*C,85%R.H.,168hZp=350mA（典型值）Fr=5VTf=350mA（典型值）加=35OmA（典型值）LTPD=IO0.9IVD0.9IVD445nm1.IIVDlA475nmC3分组电耐久性终点测试正向电Vr反向电流Zr辐射功率e主波长Ad5.4.15.4.25.4.
19、35.4.4f=正向电流最大额定值，100Oh=350mA（典型值）Fr=5VZr350mA（典型值）fr=350mA（典型值）UTPD=IO0.9IVD0.81VD445nm1.IIVD2A475nmC4分组静电敏感电压a）电参数测试b）静电放电敏超度试验C）电参数测试5.7%=5V300V（HBM）Kr=5VLTPD=IO300VlAIuA注：IVD为初始值.6.8 样品的处理经过A组检验合格的样品可以按合格产品交付，经过B组和C组检验的样品不能按合格产品交付。6.9 不合格当提交鉴定和质量一致性检验的任一检验批不符合A、B或C组检验中任一分组要求，且不再提交或者不能再次提交时，或者再次提
20、交（见6.5）仍不合格时，则判该批产品不合格。6.10 检验记录当提交质量一致性检验的任一检验批的A组不合格，则剔除缺陷产品。当提交质量一致性检验的任一检验批的A组检验合格但B组检验不合格，且不再提交或者不能再次提交时，或者再次提交（见6.5）仍不合格时，则判该批产品不合格.当提交质量一致性检验的任一检验批的A组、B组检验合格但C组检验不合格的，且不再提交或者不能再次提交时，或者再次提交（见6.5）仍不合格时，则判该批产品不合格，针对涉及批次的己交付产品召回做不合格处理。6.11 运输、储存7.1 包装要求7.1.1 芯片包装要求产品包装应符合以下要求：a）芯片应按合同要求包装，使用防静电的包
21、装材料；b）包装（蓝）膜不得破损，（蓝）膜边沿应干净，膜上应无杂物颗粒和多余散乱的芯片；c）被包装芯片应位于（蓝）膜中心，芯片数量和排列区域大小应符合产品规格书要求；d）标签内容应准确，参数等级应符合产品规格书要求；e）标签粘贴位置应合适，标签应完整、洁净，标签字迹应清晰，不得有涂抹、污染的现象。7.1.2 包装上的标志芯片包装上的标志应包括下列内容：a）芯片型号、规格及参数，参数至少包括：主波长、正向电压、辐射功率、反向电流;b）追溯片号；c）商标；附录A（规范性）硅衬底功率LED芯片的外观检验A.1目的检验硅衬底功率LED芯片的结构和工艺质量是否符合要求，发现和易除有缺陷的芯片。A.2设备
22、本检验所需要设备包括具有规定放大倍数的光学仪器和作为目检判据的标准样品或图样、照片等，使操作者能对受检芯片的接收与否做出客观的判断。此外还需要有利于芯片检究而又不使芯片受到损伤的合适的夹具。A.3程序A.3.1通则A.3.1,1环境要求芯片应在45%R.H.75%R.H.,温度15oC35。C的ISO8级的净化环境及有相应级别静电防护条件的环境中进行目检。A.3.1.2放大倍数除另有规定外，采用放大倍数20倍40倍的单目、双目或立体显微镜进行检验，操作人员使用不损坏芯片的工具，在适当的照明下进行检验，以确定器件是否符合规定的要求.A.3.1.3检验顺序承制方可自行安排检验顺序。A.3.2芯片检
23、验A.3.2.1概述这些检验适用于硅衬底功率LED芯片（图A.1）,对受检芯片的正面、侧面和背面进行检验。探针测试点不作为缺陷。A.3.2.2芯片结构硅衬底大功率LED芯片分为N焊盘朝上和P焊盘朝上两种类型。N焊盘朝上的芯片结构示意图A.1分图a）所示，和N焊盘连接的n电极置于GaN的上表面，呈网格状。P焊盘朝上的芯片结构示意图如图A.1分图b）,P电极和N电极都埋藏于GaN的内部，通过一层介电材料使之隔离。发光层发光层尺寸符号3636硅衬底功率发光二极管芯,判定标准排列不齐相邻芯片不相连404(555fA.3.2.3芯,芯片倾斜15表A（续）项目不合格图例判定标准芯片间隔6颗cho6电极方向IJIbI方向需一致钝化层脱落I钝化层脱落不能有电极污染I0%N电极面积电极缺损W10%电极面积
