CN103370802A - 一种半导体发光元件用光接收模块以及半导体发光元件用检测装置 - Google Patents

一种半导体发光元件用光接收模块以及半导体发光元件用检测装置 Download PDF

Info

Publication number
CN103370802A
CN103370802A CN2010800704230A CN201080070423A CN103370802A CN 103370802 A CN103370802 A CN 103370802A CN 2010800704230 A CN2010800704230 A CN 2010800704230A CN 201080070423 A CN201080070423 A CN 201080070423A CN 103370802 A CN103370802 A CN 103370802A
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
mentioned
semiconductor light
emitting elements
led101
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2010800704230A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103370802B (zh
Inventor
藤森昭一
望月学
广田浩义
市川美穗
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shinkawa Ltd
Pioneer Corp
PFA Corp
Original Assignee
Nippon Pioneer Automation Corp
Pioneer Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Pioneer Automation Corp, Pioneer Corp filed Critical Nippon Pioneer Automation Corp
Publication of CN103370802A publication Critical patent/CN103370802A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103370802B publication Critical patent/CN103370802B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/005Processes
    • H01L33/0095Post-treatment of devices, e.g. annealing, recrystallisation or short-circuit elimination
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/02Details
    • G01J1/04Optical or mechanical part supplementary adjustable parts
    • G01J1/0407Optical elements not provided otherwise, e.g. manifolds, windows, holograms, gratings
    • G01J1/0422Optical elements not provided otherwise, e.g. manifolds, windows, holograms, gratings using light concentrators, collectors or condensers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/42Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
    • G01J2001/4247Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors for testing lamps or other light sources
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/26Testing of individual semiconductor devices
    • G01R31/2607Circuits therefor
    • G01R31/2632Circuits therefor for testing diodes
    • G01R31/2635Testing light-emitting diodes, laser diodes or photodiodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/16Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits
    • H01L25/167Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits comprising optoelectronic devices, e.g. LED, photodiodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58Optical field-shaping elements
    • H01L33/60Reflective elements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

本发明提供一种半导体发光元件用光接收模块及半导体发光元件用检测装置,其能够精确地计算出半导体发光元件发光的光量。本发明的半导体发光元件用光接收模块(1),LED101LED101其具有光电探测器(105),其在LED(101)的发光中心轴上,且与LED(101)相对配置,用于接收LED(101)所发出的光并测定其光量;反射部(123),其反射LED(101)所发出的光并引导至光电探测器(105),而反射部(123)配置在LED(101)与光电探测器(105)之间,且其内侧面是以发光中心轴为中心轴的旋转体,并且形成有在LED(101)侧其内径较小,随着靠近光电探测器(105),其内径逐渐变大的连续变化的内侧面。

Description

一种半导体发光元件用光接收模块以及半导体发光元件用检测装置
技术领域
本发明涉及一种通过接收来自芯片等半导体发光元件的光而进行光量测定、波长测定的半导体发光元件用光接收模块及半导体发光元件用检测装置。
背景技术
专利文献1中,揭示了对上面发光LED及下面发光LED的检测也可行的技术。具体地说,揭示了不仅是在探针的上部还在工作台的下方设置有光量检测器、波长测定用光纤的技术。
专利文献2中,揭示了在光电转换装置的接收光面中央垂直设置光纤输入部,同时测定发光光量及发光光谱以及同时测定接收光光量及发光光谱的技术。
专利文献3中,揭示了使用具有椭圆形状的旋转椭圆镜对来自半导体发光元件的光进行导光的技术,以及使用具有圆锥台形状的光波导对来自半导体发光元件的光进行导光的技术。
【专利文献1】日本专利文献特开2007-19237号公报
【专利文献2】日本专利文献特开平9-113411号公报
【专利文献3】日本专利文献特开2004-273948号公报
发明所要解决的技术问题
然而,在专利文献1所述的方法中,只有在LED的发光角度范围中±10°左右的范围内可进行光量测定,很难精确地计算出LED所发光的光量。
另外,通过专利文献2所述的方法,可将发行角度设定为广角范围,但需要特殊的光电转换装置。
专利文献3所述的使用具有椭圆形状的旋转椭圆镜对来自半导体发光元件的光进行导光的技术,可使来自半导体发光元件的光集中在光接收部的焦点上,可能会损坏光接收部。另外,从其形状的特殊性考虑,很难形成具有椭圆形状的圆形椭圆镜。
此外,专利文献3所述的使用具有圆锥台形状的光波导对来自半导体发光元件的光进行导光的技术,存在实际制作时在光波导中存在从光波导中放射的光,而且光接收部所接收的光减弱的问题。
本发明鉴于上述问题而完成,其目的之一为提供一种半导体发光元件用光接收模块及半导体发光元件用检测装置,其能够精确地计算出半导体发光元件所发出的光量。
发明内容
本发明的半导体发光元件用光接收模块具备:光接收部,其在上述半导体发光元件的发光中心轴上,且与上述半导体发光元件相对配置,用于接收上述半导体发光元件所发出的光并测定其光量;反射部,其反射上述半导体发光元件所发出的光并引导至上述光接收部,而上述反射部,配置在上述半导体发光元件与上述光接收部之间,且其内侧面是以上述发光中心轴为中心轴的旋转体,并且形成有在上述半导体发光元件侧其内径较小,随着靠近上述光接收部,其内径逐渐变大的连续变化的内侧面。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式中LED的发光情况的说明图。
图2是cos型的LED及面包圈型LED的光量比率及强度差比率的说明图。
图3是第1实施方式的半导体发光元件用光接收模块的说明图。
图4是半导体发光元件用检测装置概略说明图。
图5是本发明的第2实施方式的说明图。
图6是本发明的第3实施方式的说明图。
图7是本发明的第4实施方式的说明图。
符号说明
1 半导体发光元件用光接收模块
3 半导体发光元件用检测装置
101 LED(半导体发光元件)
101a 发光面
103 光纤
103a 顶端面
104 导光部
105 光电探测器(光接收部)
107 固定架
109 探针
121 波长测定部
123 反射部
123a 抛物形状反射部
123b 抛物形状反射面
123c 圆锥台形状反射部
133 部分反射部件
133a 部分反射部件反射部
具体实施方式
以下,利用图1具体说明本发明的第1实施方式。图1是本发明的第1实施方式中LED101的发光情况的说明图。
如图1(a)所述,LED101通过发光面101a发射出光。
在这里,LED101为发光元件的一例,即使是其他发光的元件也相同。
另外,θ是从发光面101a的法线方向形成的角度。
LED101向各个角度θ放射光。
图1(b)及图1(c),是基于角度θ的LED101的光量分布图。
图1(b)是θ为0°时光量最强的LED101(cos型)的一例,图1(c)是θ接近30°时光量最强的LED101(面包圈型)的一例。
在制造多个LED101时,存在一定程度的制造误差。
假设,在LED101的晶圆上,即使想制造具备如图1(b)所示特性的LED101,也会制造出如图1(c)所示在θ不为0°的位置上出现峰值的LED101。
然而,发光元件用光接收模块1,必须对从具备如图1(b)所示特性(cos型的特性)的LED101到具备如1(b)所示特性(面包圈型的特性)的LED101进行测定。
作为实际中的一例,从制造的LED101的晶圆中抽出多个LED101,分别对其光量分布进行了测定,结果显示LED101光强度的峰值位置(角度)虽根据各个LED101而不同,但峰值的位置基本上集中在θ﹦30°以内。
这意味着,所制造的几乎所有LED101的光量强度的峰值位置(角度)均集中在θ﹦0°至θ﹦30°的范围内。
即,可以假定,在峰值的位置为θ﹦0°上±90°的(立体的)光量分布的截面具有cos型特性的LED101和在峰值的位置最为偏离的θ﹦30°上具有峰值的面包圈型特性的LED101,是可在同一LED101的晶圆上制造的LED101的两个极端的产品。
这样,如果在一定误差范围内很精确地测定在θ﹦30°上达到峰值的LED101与在θ﹦0°上达到峰值的LED101的两个极端的LED101,即能够以比该一定误差更小的误差测定该两个极端范围内的LED101(在θ﹦0°~30°的位置上具有峰值的LED101)。
其意味着,可在一定误差范围内很精确地测定能够制造的几乎全部LED101。
据此,使本实施方式的课题即精确地测定LED101成为可能。
用来测定从具有cos型特性的LED101到具有面包圈型特性的LED101的具体方法,在对下述图2的说明部分进行说明。
图2是cos型LED101及面包圈型LED101的光量比率及强度差比率的说明图。
在这里,光量比率表示在从θ﹦0°到图示角度θ的范围内接收光时的光量。
因此,相对于θ=90°时的全面发光量的光量比率值为100%。
另外,cos型LED101比面包圈型LED101显示更高的值。那是因为,cos型LED101在θ﹦0°时强度最高(以下,必要时也称作峰值强度),而随着θ逐渐变大,强度越来越低,因此,与在θ=0°时不具有峰值强度的、具有比cos型的强度更低的低值的LED101相比,cos型LED101的光量比率的值快速变大。
强度差比率按以下方式计算。
强度差比率=(cos型的光量比率-面包圈型的光量比率/(cos型的光量比率+面包圈型的光量比率/2)×100
该强度差比率如图2所示,在θ接近0°时变为最大,其后逐渐减小。
此外,该强度差比率变为10%以下时,是在θ约为60°以上时。
即,一旦接收θ约在60°以上的光,则不管其LED101为面包圈型的峰值位置为最大角度、θ=30°时具有峰值的LED101,还是为cos型的峰值完全未偏离的、θ=0°时具有峰值的LED101,都能够以10%以下范围的误差测定光的强度。
据此,能够在10%以下的精度范围内测定cos型峰值位于θ=30°以下的位置的LED101(相当于所制造的几乎所有的LED101)。
另外,强度差比率尽量小为宜,将要测定的θ值设定为大于60°,使强度差比率小于10%则更佳。
然而,如果将要测定的θ值设定为90°即完全接收LED101所放射的光,是不现实的。
那么,以下对如何才能在θ约为60°的范围(或其以上)内进行测定进行说明。
具体地说,将接收从LED101放射出的光的光电探测器105(Photo Detector)尽可能地靠近LED101。
另外,其他方法是将光电探测器105大面积化。
然而,为了将光电探测器105大面积化,例如,也存在使用超过100mm的太阳能电池板的例子,但是这样的方法无法满足以调查LED101的光量为目的的光电探测器105所需的性能(例如,响应速度等)。
另外,实际在光电探测器105上配置有用来保护其表面的保护玻璃,入射光电探测器105的光通过该保护玻璃在一定程度上被反射出去。
然而,即使在这种情况下,在θ=70°左右的范围内,如果光电探测器105能够接收光,则强度差比率能够保持在10%以下。
但是,尽量使接收从该LED101放射的光的光电探测器105(Photo Detector)靠近LED101的方法存在配置上的问题等,因此有时很难使光电探测器105靠近LED101。
因此,在本实施方式中,如下所述,利用反射部123将从LED101放射的光引导至光电探测器105。
图3是第1实施方式的半导体发光元件用光接收模块1的说明图。
如图3所示,在本实施方式中,半导体发光元件用光接收模块1具备:工作台102(试样设置台)、光电探测器105、固定架107、信号线111、信号处理基板113、通信线115以及垫片117。
然而,以上全部并不是发光元件用光接收模块1所必须的构成,至少具备光纤103、光电探测器105、固定架107、信号线111即足以。
另外,半导体发光元件用检测装置3(还需参照图4),除了半导体发光元件用光接收模块1之外,还具备用来检测LED101的电特性的探针109、电性测定部119以及测试器151。
LED101配置于水平设置的工作台102上。
在与该工作台102相对的位置上,隔空配置有固定架107。
在固定架107的内部,配置有光电探测器105。
LED101、工作台102、及光电探测器105相互平行配置。
探针109,在测定光量及电气特性时接触LED101的电极,向LED101施加电压。
可以在工作台102及LED101被固定的状态下移动探针109,使探针109与LED101接触。相反,也可以在探针109被固定的状态下移动工作台102及LED101,使探针109与LED101接触。
探针109与电性测定部119相连接。
探针109与LED101的发光面101a基本平行,在与LED101的法线成直角的方向上呈放射状延伸。
固定架107具备遮蔽部107a、圆筒形状的侧面部107b。
侧面部107b呈圆筒形状,且在θ=0°的方向上呈延伸的形状。
遮蔽部107a及侧面部107b的中心在θ=0°的方向上,与LED101的发光面101a的法线相同(以下将该同一轴称作“发光中心轴”)。
在形成侧面部107b的内侧圆周面的中空空间内,配置有光电探测器105。
在遮蔽部107a的中心部,形成有形成倒圆锥台形中空部的圆形开口部107c。由于具有该圆形开口部107c,因此光电探测器105可接收从LED101放射的光。
通过遮蔽部107a的内侧圆周面形成的中空空间,由倾斜面107d形成。
通过倾斜面107d形成的中空空间呈略倒圆锥台形状。而且,具有从LED101侧到光电探测器105侧直径逐渐变大的形状。
另外,设置成呈略倒圆锥台形状,是为了在中空空间中插入抛物线形状的抛物形状反射部123a,具体而言是因为该抛物线形状而具有曲率。
形成反射部123的抛物形状反射部123a,具有将抛物线以发光中心轴为中心旋转360°的旋转体形状。即,反射部123的截面形状为抛物线形状。
该抛物线形成为使LED101靠近焦点位置(或焦点位置附近)。即,具有随着从LED101侧到光电探测器105侧使直径变大的形状。
然而,该旋转体在LED101侧,具有通过在法线上具有与发光中心轴同一方向的平面所切断的横截面形状。
LED101的光通过该横截面被引导至抛物形状反射部123a的内部空间。此外,光通过该抛物形状123a内部而被引导至光电探测器105。
在这里,抛物形状反射部123a,呈抛物形状,且配置了将光放射(发光)至其焦点上的LED101,因此根据抛物形状的性质,抛物形状反射部123a反射的光全部被引导为与发光中心轴平行。
据此,在光电探测器105中,LED101放射的光不会过度集中,而被接收。即,光电探测器105能够基本均匀地接收LED101所放射的光。
然而,在专利文献3中,使用具有椭圆形状的旋转椭圆镜,将LED101基本配置在椭圆的一个焦点上,而将光电探测器105配置在另一个焦点上(相当于光电探测器105与发光中心轴的交叉点)。
因此,在专利文献3中,存在光集中在光电探测器105与发光中心轴的交叉点上,导致光电探测器105产生劣化、损坏的问题。
与此相反,在本发明的实施方式中,入射抛物形状反射部123a的光与发光中心轴平行地被引导,因此光不会集中在一点上,具有使光电探测器105基本上不会产生劣化、损坏的效果。
另外,图3中的虚线是LED101的光的路线(光路)的一例。
另外,专利文献3的技术,是在焦点即光电探测器105与发光中心轴的交叉点上集中光的技术,因此存在LED101的位置稍有偏离,光就不会集中在光电探测器105与发光中心轴的交叉点上的问题。
然而,在本发明的实施方式中,采用尽可能使光分散的技术,因此即使LED101的位置与抛物形状的焦点略有偏离,光电探测器105也能够不产生任何问题地接收光。
另外,专利文献3,采用具有椭圆形状的旋转椭圆镜,并使光集中在焦点即光电探测器105与发光中心轴的交叉点上的技术,因此从LED101中出射的光基本上反射一次之后会到达光电探测器105。
如上所述,在专利文献3中,光的反射次数基本上为1次,但希望通过增加光电探测器105所接收的光量来提高测定精度,因此理想的是期望将全部的光控制在1次以内的反射中。
如专利文献3所述,通过使用具有椭圆形状的旋转椭圆镜的构成,可在广角范围内对所接收的大部分光在未衰减情况下进行测定,可准确地评价半导体发光元件的光学特性,但为了进行准确的测定,虽在专利文献3中未作明确记载,但必须使用高反射率,而且还限定材料。
此外,存在随着时间的变化而降低的反射率也妨碍准确测量的问题。
另一方面,在本发明的实施方式中,反射的次数最大为1次,且直接到达光电探测器105的光比专利文献3多。本发明的实施方式,根据入射抛物形状反射部123a并由光电探测器105接收的光量,推测至θ为90°的全部光量,以减少根据实测值推算的全光量(估算值)对真值的误差为目的。
因此,在本发明的实施方式中,不需要对入射光量进行如专利文献3那样准确的评价,因此也可以使用反射率并不高的材料。
具体地说,抛物形状反射部123a只要有40%以上的反射率就足以。这一点与必须使用反射率较高的旋转椭圆镜的专利文献3的技术有很大的不同。
抛物形状反射部123a,例如,可以通过蒸发镀银树脂薄膜、高反射率铝板(MIRO)、玻璃镜、精轧铝镜面、化学抛光铝面、不锈钢抛光面、蒸镀镜、镀铬层、镍·铬镀层等进行反射。
即,不仅可以通过构成抛物形状反射部123a的部件本身反射光,也可以通过在构成抛物形状反射部123a的部件本身的表面上进行反射膜等的处理来反射光。
特别是,不锈钢抛光镜面,虽然其反射率约为60%非常差,但是因为价格低廉、耐候性较强等原因具有使用上的优越性。在本发明的实施方式中,因为可以使用这样反射率较低的不锈钢抛光镜面,因此具有较大的效果。
另外,理所当然,通过对构成抛物形状反射部123a的部件本身的表面进行反射膜等处理来反射光,更容易得到较高的反射率。
在抛物形状反射部123a的外部,形成有还具备电性测定部119的功能的针头固定机构159a。
该针头固定机构159a,具有固定探针109的定位单元159的功能。另外,该针头固定机构159a电性连接下述ESD单元155及HV单元153,通过这些单元测定电特性。
另外,当通过移动探针109与LED101接触时,针头固定机构159a还具备移动探针109的功能及定位功能。
如上所述,在抛物形状反射部123a的外部配置有针头固定机构159a,因此针头固定机构159a不会成为障碍物使抛物形状反射部123a难于接近LED101。
即,通过上述构成,可以使抛物形状反射部123a接近LED101。
光电探测器105,接收来自LED101的光并将与其光量成比例的电信号作为模拟值输出。
该光量的模拟值,通过信号线111输出至信号处理基板113。
信号处理基板113,放大该模拟值,并从模拟值A/D转换成数字值。
此外,被转换成数字值的光量信息,通过通信线被输出至测试器151(还请参照图4)。
信号处理基板113,通过垫片117与固定架107物理连接。
另外,虽然在图3中未进行图示,但是引导光的光纤103(导光部104)的顶端也可位于抛物形状反射部123a内部。
图4是半导体发光元件用检测装置3的概略说明图。
发光元件用检测装置3,具备发光元件用光接收模块1、电性测定部119及测试器151。
在本实施方式中,发光元件用光接收模块1具备工作台102(试样设置台)、光纤103、光电探测器105、固定架107、信号线111、信号处理基板113、通信线115、垫片117以及波长测定部121。
然而,以上全部并不是发光元件用光接收模块1必需的构成,至少具备光纤103、光电探测器105、固定架107以及信号线111则足以。
电性测定部119,具备HV单元153、ESD单元155、切换单元157以及定位单元159。
光电探测器105,接收从LED101放射出的光,并将与其光量成比例的电信号作为模拟值输出至信号处理基板113。
信号处理基板113,放大该模拟值,并转换成数字信号。在该信号处理基板113中转换成数字信号的光量信息,将通过通信线115输出至测试器151。
作为导光部104的光纤103,将通过LED101放射的光引导至波长测定部121。
此外,波长测定部121,测定从LED101放射的光的波长,并将该波长信息作为数字值输出至测试器151。
探针109,具有与LED101的表面物理接触而施加使LED101发光的电压的功能。
另外,探针109通过定位单元159定位并固定。
如果是工作台102移动的形式,则该定位单元159具有将探针109的顶端位置保持在一定位置的功能。相反,如果是探针109移动的形式,则该定位单元159具有将探针109的顶端位置移动至承载有LED101的工作台102上的规定位置,然后固定在该位置的功能。
HV单元153,具备通过施加额定电压而在LED101中检测与额定电压相对应的各种特性的作用。
通常,在从该HV单元153施加电压的状态下,由光电探测器105及波长测定部121测定LED101所发出的光。
HV单元153所检测出的各种特性信息将被输出至测试器151。
ESD单元155,通过向LED101瞬间施加较大的电压使其放出静电,从而检测其是否被静电损坏。
ESD单元155所检测出的静电损坏信息将被输出至测试器151。
切换单元157进行HV单元153与ESD单元155之间的切换。
即,利用该切换单元157,改变通过探针109施加到LED101上的电压。此外,通过上述改变,LED101的检测项目分别被更改为额定电压下的各种特性检测、或者有无静电损坏的检测。
测试器151,接收信号处理基板113所检测出的光量信息、波长测定部121所检测出的波长信息、HV单元153所检测出的各种电特性信息、ESD单元155所检测出的静电损坏信息的输入。
此外,测试器151根据该输入分析和判断LED101的特性。
例如,测试器151判断应该废弃不具备一定性能的LED101。另外,每次根据光的光量及波长进行判断。
另外,物理性判断是在利用发光元件用检测装置3进行检测后的工序中进行。
图5是本发明的第2实施方式的说明图。
图5的第2实施方式,基本上与第1实施方式相同,但具有以下不同点。
定位单元159由探针卡159b形成。
抛物形状反射部123a内的光通过光纤103而被导光。
如图5所示,定位单元159也可以是探针卡159b。
如此,通过使用探针卡159b,可以更换每个探针卡159b的探针109。
如图5所示,在抛物形状反射部123a的内部形成的LED101所放射的光的路径中,配置其顶端处于该路径中的光纤103。
另外,光纤103是导光部104的一例。
光纤103被配置为具有例如入射角θ约为45°的角度。
光纤103,在LED101侧靠近发光中心轴,随着远离LED101而远离发光中心轴,倾斜地贯穿抛物形状反射部123a。
贯穿该抛物形状反射部123a的部分,可以是通孔形状,也可以是狭缝形状。
光纤103向波长测定部121导光。
光纤103顶端的面即顶端面103a,由其法线向光纤103的长度方向倾斜而形成。
并且,该倾斜是向设置LED101的工作台102侧倾斜。即,当配置成光纤103的长度方向与发光中心轴成直角(与LED101的发光面101a平行)时,顶端面103a朝向光电探测器105侧。
然而,在如图5所示的配置状态下,光纤103的倾斜幅度比该顶端面103a的倾斜幅度大,因此顶端面103a朝向LED101侧。
此外,较为理想的是,入射角与折射角的形成满足以下公式。
sin(入射角)=nsin(折射角)
在这里,n是相对于光纤103的空气的折射率。
一旦选择满足以上公式的顶端面103a的角度及光纤103的倾斜角度,则可按照光纤103的延伸方向笔直地引导光。
此外,通过笔直地引导入射光纤103的光,能够确切地将光引导至波长测定部121。
另外,光纤103,在顶端形成顶端面103a,形成有以该顶端面103a为底面的侧面。
此外,光纤103的内部由位于中心的芯及环绕该芯的金属保护层所形成。光通过芯内传导。
对于顶端面103a,较佳为实施APC(Angle Physical contact)抛光。
在这里,APC抛光是指实施斜球面抛光的抛光方法。通过该APC抛光,可抑制反射损耗。
图6是本发明的第3实施方式的说明图。
图6的第3实施方式与第2实施方式基本相同。
其具有以下不同点。
作为其他部件没有反射部123,固定架107向LED101侧突出。
光纤103的顶端面103a未设置在光路中。
光纤103相对于发光中心轴并没有倾斜,与发光中心轴垂直相交。
固定架107具备向LED101侧突出的突出部107e。
此外,为该突出部107e内侧空间的反射部123即抛物形状反射面123b具备抛物形状的旋转体形状。
突出部107e,在其LED101侧,随着靠近LED101侧,形成为顶端较细的圆锥台形状。
抛物形状反射面123b进行反射光的各种处理。只不过,可以通过对面进行抛光处理而进行防止漫反射的处理,也可以进行在表面蒸镀银等的处理。
在突出部107e内,配置有与发光中心轴呈45°角度,且朝向光纤103的顶端面103a的部分反射部件133。发光中心轴、部分反射部件133的法线与光纤103的导光方向形成在同一平面上。
此外,在该平面上,发光中心轴以及光纤103的导光方向呈90°角度,部分反射部件133的法线与发光中心轴及光纤103分别呈45°角度。
该部分反射部件133,例如,可以是厚度1mm左右的平行平板,也可以是棱镜状。另外,部分反射部件133,其整体不需要与光纤103呈45°角度,只有反射部133a与光纤103呈45°角则足以。
此外,如果可以向光纤103入射,则部分反射部133未必要与光纤103保持45°角度。
另外,光纤103也不必与发光中心轴呈90°角度,可以具有各种角度。
此外,部分反射部件133的形状不一定是四方形,也可以是圆形以及其他形状。只不过,只要光能够向光纤103反射则足以。
另外,如图6(a)所示,部分反射部件133,不需要涉及全部圆筒部的内部,也可以指只形成在照射光纤103所需的范围。
该部分反射部件133,只要是透明的材质则可以使用各种材料。例如,可以是玻璃、塑料。
作为简单的构成,采用仅通过部分反射部件133进行反射的构成(不具备133a的构成)。即,根据部分反射部件133的折射率(反射率)将光反射至光纤103。
该反射可根据反射部件133的材质等而发生变化。
然而,当通过该部分反射部件133本身而反射的反射量并不充足时,在部分反射部133的中央部(与发光轴相交的部分)形成有部分反射部件反射部133a(参照图6(b))。
该部分反射部件反射部133a由蒸镀铝及银等金属等而形成。
贯穿突出部107e形成有光纤103。
图7是本发明的第4实施方式的说明图。
如图7所示,反射部123也可以由中空的倒圆锥台形状的圆锥台形反射部123c形成。即,将反射部123形成为截面形状呈直线形。
如此设置成圆锥台形状,可更加容易地制作反射部123。此时,从LED101放射出的光可通过反射部123反射多次,但大部分光在反射4次之内被光电探测器105所接收,因此只要反射率在60%以上即可以接收所需的光。
然而,在专利文献3中,记载有使用圆锥台形的光波导以及具备椭圆形状的旋转椭圆镜,因此本发明的技术人员可较轻易地想到该本发明的第4实施方式。
在专利文献3中,记载有圆锥台形的光波导为了不损耗在广角范围接收的大部分光进行精确测定而在侧面反射几乎全部光的构成的一例。
然而,当使用圆锥台形的光波导时,必须将光入射至空气中的构成光波导的物质,但可能在该入射阶段光就被反射,而未入射至光波导内。
另外,即使光一度入射至光波导内,在圆锥台形的侧面受入射光角度的影响无法实现接近100%的反射,使入射光从侧面出射,且产生很多未被光电探测器105接收的光,因此无法进行准确的测定。
此外,LED101放射的光在300nm~1500nm之间,在此波长范围内,透明材料仅限于石英及蓝宝石,因此设计中的自由度受限,且加工也并不容易。
另一方面,当使用具有椭圆形状的圆形椭圆镜时,具有在本发明的第1实施方式中说明的问题。
因此,在本发明的第4实施方式中,克服上述两种缺点,并且,尽量简化本发明的抛物形状结构,创作了圆锥台形状反射部123c。
该圆锥台形反射部123c具有结构简单的优点,相反为了减少根据实测值推算的全光量(估算值)对真值的误差,受到必须提高反射率的限制。
因此,在本发明的第4实施方式中,具有比第1实施方式的40%更高的反射率,即60%的反射率。
在这里,截面形状形成为直线形状的反射部123,其截面的内侧面与发光中心轴之间的角度,例如形成为10°~30°。
如上所述,通过减小截面的内侧面与发光中心轴之间的角度的构成,在一定程度上分离了光电探测器105与LED101的状态下,光电探测器105可以接收从LED101发出的光。
本发明的半导体发光元件用光接收模块1,具有光电探测器105,其在LED101的发光中心轴上,且与LED101相对配置,用于接收LED101所发出的光并测定其光量;反射部123,其反射LED101发出的光并引导至光电探测器105。
反射部123,配置在LED101与光电探测器105之间,且其内侧面是以发光中心轴为中心轴的旋转体,并且形成有在LED101侧其内径较小、随着向光电探测器105靠近其内径也逐渐变大的连续变化的内侧面。
如上所述的构成,不必使光电探测器105与LED101相互靠近,也可以使光电探测器105接收大量从LED101出射的光。
其结果,可很精确地测定具有各种特性(面包圈型、具有峰值位置不同的特性)的多个LED101。
另外,入射抛物形状反射部123a的光与发光中心轴平行地被引导,因此光不会集中在一点上,具有使电探测器105基本上不产生劣化、损坏的效果。此外,即使LED101的位置略微从抛物形状的焦点上偏离,光电探测器105也可以在不产生任何问题的情况下接收光。
另外,本发明并不仅限于上述实施方式,也可具有进行各种变化的构造、构成。
本发明中半导体发光元件的一例是LED101。即,半导体发光元件,只要是发出光的元件,则可以是任何形式的元件。在这里,光并不仅限于可视光,例如也可以是红外线、紫外线等。
本发明中光接收部的一例是光电探测器105。
本发明的反射部123的一例,是抛物形状反射部123a、抛物形状反射面123b及圆锥台形状反射部123c。即,反射部123,只要可以反射光则可以是任何材料,如果构成部件本身为可反射材料则也可以是其本身,反射部件也可以通过蒸镀等形成。

Claims (9)

1.一种半导体发光元件用光接收模块,其特征在于,具备:
光接收部,其在上述半导体发光元件的发光中心轴上,且与上述半导体发光元件相对配置,用于接收上述半导体发光元件所发出的光并测定其光量;
反射部,其反射上述半导体发光元件所发出的光并引导至上述光接收部,
而上述反射部,配置在上述半导体发光元件与上述光接收部之间,且其内侧面是以上述发光中心轴为中心轴的旋转体,并且形成有在上述半导体发光元件侧其内径较小,随着靠近上述光接收部,其内径逐渐变大的连续变化的内侧面。
2.根据权利要求1所述的半导体发光元件用光接收模块,其特征在于,
上述反射部,其在上述发光中心轴上切断的截面形状形成为抛物线形状。
3.根据权利要求2所述的半导体发光元件用光接收模块,其特征在于,
上述半导体发光元件配置于上述反射部件的内侧面的抛物线形状的曲率中心附近。
4.根据权利要求2或3所述的半导体发光元件用光接收模块,其特征在于,
上述反射部,其内侧面的反射率为40%以上。
5.根据权利要求1所述的半导体发光元件用光接收模块,其特征在于,
上述反射部,其在上述发光中心轴上切断的截面形状形成为直线形状。
6.根据权利要求5所述的半导体发光元件用光接收模块,其特征在于,
上述反射部,其在上述发光中心轴上切断的截面内侧面与上述发光中心轴之间的角度为10°~30°,并且其内侧面的反射率为60%以上。
7.根据权利要求1至6的任意一项所述的半导体发光元件用光接收模块,其特征在于,
上述反射部具有从上述半导体发光元件所发出的光透过并可以向外部出射的通孔或狭缝。
8.根据权利要求1至6的任意一项所述的半导体发光元件用光接收模块,其特征在于,
上述反射部在与上述光接收部之间,在从上述半导体发光元件所发出的光的光路上具有部分反射光学部件,
上述反射部具备通孔,其使通过上述部分反射光学部件反射的光能够向上述反射部的外部出射。
9.一种半导体发光元件用检测装置,其特征在于,具备,
权利要求1至8的任意一项所述的半导体发光元件用光接收模块;
探针,其接触上述半导体发光元件的电极并测定电特性,
而上述探针固定在较上述半导体发光元件用光接收模块的外侧。
CN201080070423.0A 2010-12-01 2010-12-01 一种半导体发光元件用光接收模块以及半导体发光元件用检测装置 Expired - Fee Related CN103370802B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2010/071507 WO2012073357A1 (ja) 2010-12-01 2010-12-01 半導体発光素子用受光モジュール及び半導体発光素子用検査装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103370802A true CN103370802A (zh) 2013-10-23
CN103370802B CN103370802B (zh) 2015-12-09

Family

ID=46171342

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201080070423.0A Expired - Fee Related CN103370802B (zh) 2010-12-01 2010-12-01 一种半导体发光元件用光接收模块以及半导体发光元件用检测装置

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP4975199B1 (zh)
CN (1) CN103370802B (zh)
WO (1) WO2012073357A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111640846A (zh) * 2020-05-25 2020-09-08 旭宇光电(深圳)股份有限公司 深紫外led封装及灯具
CN114062882A (zh) * 2020-08-03 2022-02-18 日本麦可罗尼克斯股份有限公司 测定系统和测定方法

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5567223B2 (ja) * 2012-07-31 2014-08-06 パイオニア株式会社 光量測定装置及び光量測定方法
WO2014020713A1 (ja) * 2012-07-31 2014-02-06 パイオニア株式会社 光量測定装置及び光量測定方法
JP6118801B2 (ja) * 2012-08-03 2017-04-19 パイオニア株式会社 光量測定装置及び光量測定方法
JP6417723B2 (ja) * 2014-06-06 2018-11-07 株式会社リコー 検査装置
JP2017116372A (ja) * 2015-12-24 2017-06-29 日東電工株式会社 蛍光体層付光半導体素子の検査方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0875605A (ja) * 1994-09-07 1996-03-22 Seiwa Denki Kk Ledチップ光学特性計測センサ
JPH09113411A (ja) * 1995-10-17 1997-05-02 Hitachi Cable Ltd 受光装置
JP2004273948A (ja) * 2003-03-11 2004-09-30 Daido Steel Co Ltd 半導体発光素子評価装置及び半導体発光素子の評価方法
JP2006030135A (ja) * 2004-07-21 2006-02-02 Seiwa Electric Mfg Co Ltd 光学特性測定装置
JP2007019237A (ja) * 2005-07-07 2007-01-25 Tokyo Seimitsu Co Ltd 両面発光素子用プロービング装置
CN101504328A (zh) * 2008-02-05 2009-08-12 中茂电子(深圳)有限公司 太阳能电池光接收装置及具有该装置的全光通量检测系统

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01319963A (ja) * 1988-06-22 1989-12-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置評価方法
JP2003315153A (ja) * 2002-04-23 2003-11-06 Minolta Co Ltd 測色装置
JP2008076126A (ja) * 2006-09-20 2008-04-03 Oputo System:Kk 測光装置及び測光方法
JP2008180661A (ja) * 2007-01-26 2008-08-07 Shin Etsu Handotai Co Ltd 電子デバイス検査装置及び電子デバイス検査方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0875605A (ja) * 1994-09-07 1996-03-22 Seiwa Denki Kk Ledチップ光学特性計測センサ
JPH09113411A (ja) * 1995-10-17 1997-05-02 Hitachi Cable Ltd 受光装置
JP2004273948A (ja) * 2003-03-11 2004-09-30 Daido Steel Co Ltd 半導体発光素子評価装置及び半導体発光素子の評価方法
JP2006030135A (ja) * 2004-07-21 2006-02-02 Seiwa Electric Mfg Co Ltd 光学特性測定装置
JP2007019237A (ja) * 2005-07-07 2007-01-25 Tokyo Seimitsu Co Ltd 両面発光素子用プロービング装置
CN101504328A (zh) * 2008-02-05 2009-08-12 中茂电子(深圳)有限公司 太阳能电池光接收装置及具有该装置的全光通量检测系统

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111640846A (zh) * 2020-05-25 2020-09-08 旭宇光电(深圳)股份有限公司 深紫外led封装及灯具
CN111640846B (zh) * 2020-05-25 2021-05-14 旭宇光电(深圳)股份有限公司 深紫外led封装及灯具
CN114062882A (zh) * 2020-08-03 2022-02-18 日本麦可罗尼克斯股份有限公司 测定系统和测定方法
CN114062882B (zh) * 2020-08-03 2024-03-19 日本麦可罗尼克斯股份有限公司 测定系统和测定方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2012073357A1 (ja) 2014-05-19
WO2012073357A1 (ja) 2012-06-07
JP4975199B1 (ja) 2012-07-11
CN103370802B (zh) 2015-12-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103370802B (zh) 一种半导体发光元件用光接收模块以及半导体发光元件用检测装置
JP4892118B1 (ja) 発光素子用受光モジュール及び発光素子用検査装置
EP3446084A1 (en) Optical system for reference switching
CN104718481A (zh) 用于光和光电阵列的主动对齐式探测器
FR2889596A3 (fr) Telemetre optique avec un systeme de lentille d'objectif de reception comprenant deux parties optiques
US11320607B2 (en) Excitation light irradiation device and excitation light irradiation method
US10475953B2 (en) Optical analyzer and method for producing the same
TWI460405B (zh) Light amount measuring device and light amount measuring method
TWI388023B (zh) An optical detecting device and a detecting method using the same
CN106289063A (zh) 单光源一维激光扫描测头
WO2012073346A1 (ja) 半導体発光素子用受光モジュール及び半導体発光素子用検査装置
CA2119330A1 (en) Methods to determine spatial angle of a light beam
CN202351019U (zh) 固定角度光学薄膜反射率测试装置
US9816842B2 (en) Optoelectronic position measuring device including a code carrier, a radiation source, and a detection element
TWI442031B (zh) 光學量測系統及其裝置
CN218957683U (zh) 晶圆识别装置
CN219417211U (zh) 一种快速响应的红外气体传感器
JP5813861B2 (ja) 半導体発光素子用の測定装置および半導体発光素子用の測定方法
JP5665966B2 (ja) 半導体発光素子の発光状況測定方法
JP5567223B2 (ja) 光量測定装置及び光量測定方法
WO2012120652A1 (ja) 半導体発光素子の発光状況測定方法
CN112147107A (zh) 一种反射率测试装置及测试方法
WO2024175392A1 (en) Optoelectronic device with damage probing system
CN117782524A (zh) 一种测量光束发散角的装置及其方法
CN112053995A (zh) 光学感测晶片封装结构

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CP02 Change in the address of a patent holder
CP02 Change in the address of a patent holder

Address after: Tokyo, Japan

Co-patentee after: Pioneer Fa Corp.

Patentee after: PIONEER Corp.

Address before: Kawasaki Japan to the new County of Kanagawa City District No. 1 Kokura 1

Co-patentee before: Pioneer Fa Corp.

Patentee before: PIONEER Corp.

CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: Tokyo, Japan

Co-patentee after: PFA Co.

Patentee after: PIONEER Corp.

Address before: Tokyo, Japan

Co-patentee before: Pioneer Fa Corp.

Patentee before: PIONEER Corp.

CP01 Change in the name or title of a patent holder
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20180903

Address after: Tokyo, Japan

Co-patentee after: PFA Co.

Patentee after: SHINKAWA Ltd.

Address before: Tokyo, Japan

Co-patentee before: PFA Co.

Patentee before: PIONEER Corp.

TR01 Transfer of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20151209

Termination date: 20201201

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee