JP2004101461A

JP2004101461A - 電子素子の動作特性測定装置

Info

Publication number: JP2004101461A
Application number: JP2002266553A
Authority: JP
Inventors: Yasuhisa Sugiyama; 杉山　泰久; Katsuhiko Igawa; 井川　克彦
Original assignee: Daitron Technology Co Ltd
Current assignee: Daitron Technology Co Ltd
Priority date: 2002-09-12
Filing date: 2002-09-12
Publication date: 2004-04-02
Anticipated expiration: 2022-09-12
Also published as: JP3626161B2

Abstract

【課題】環境温度に敏感である電子素子の動作特性を全自動的にかつ高能率的に測定できる、インデックステーブル型の測定装置を提供すること。
【解決手段】ロータリコネクタに代えて、本発明者等が独自に考案したプローブ電極機構体を用いて、回転テーブル内に装着された種々の電子又は電気素子と、該回転テーブルの外部に静止配置された種々の電子又は電気機器間の電気接続を切替可能とする。また、インデックステーブルの間欠的回転に伴って発生する、電子温度コントローラによる制御対象に対する操作量の不連続性を外乱とみなして取り扱い、制御の不連続性を短時間で解消可能とする。更にまた、電子スイッチマトリックス回路により、インデックステーブルの間欠的回転に伴って発生する、該テーブル上の熱電素子と該テーブルの外部周辺に配置された電子温度コントローラ間の対応関係が常に一定の対応関係を保持する。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子素子、特に、温度変化に敏感である、例えば、半導体レーザダイオード（ＬＤ）素子等の動作特性測定装置に関し、更に詳しくは、インデックステーブルを含み、該テーブルの角度割り出し領域に固定された複数の電子素子について、当該テーブルを所定角度づつ間欠的に回転させながら、各電子素子に対し各種の動作特性測定を逐次連続して行う、インデックステーブル型の動作特性測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、半導体ＬＤ素子は、作動時、それ自体の発熱等に基き、素子自体の温度が変化するに応じてその動作特性が変化し易く、そのようなＬＤ素子の種々の動作特性、代表的に、電流−光出力（Ｉ−Ｖ）特性、光出力スペクトル特性、放射角又は遠視野像特性等、複数種の動作特性についての測定は、当該電子素子自体の温度を一定として当該ＬＤ素子から所定周波数の光出力を放出する状態で行う必要がある。
【０００３】
従来、上記ＬＤ素子の種々の動作特性の測定にあたり、図１に示されるように、熱伝導性の試料載置台１に測定対象のＬＤ素子２を装入して固定する一方、上記載置台１に、例えば、ペルチエ素子を用いた熱電（ＴＥＣ）素子３と、該載置台１の温度、したがって、該載置台に固定されたＬＤ素子２の温度を検出する、例えば、サーミスタを用いた温度センサ４とを装着し、公知のＰＩＤ補償器、上記温度センサ５及び目標値設定回路により構成されたフィードバック補償型電子温度コントローラ６を用いて、上記熱電素子３及びＴＥＣ駆動回路４を制御対象Ｐとして上記温度センサ４からフィードバックされる検出温度と当該制御目標温度との偏差に基き、上記熱電素子３の発熱動作をＰＩＤ補償することにより、上記載置台１に固定されたＬＤ素子２の温度を所定の温度に維持しながら公知のＬＤ駆動回路７により上記ＬＤ素子２を駆動し、この作動されたＬＤ素子２の種々の動作特性がそれぞれ適当な測定器９により測定することが行われている。なお、上記電子温度コントローラ６、ＴＥＣ駆動回路５及びＬＤ駆動回路７は、コンピュータを用いた主コントローラ９により制御される。
【０００４】
ところで、従来、ＬＤ素子の量産工場において製造されたＬＤ素子の動作特性の測定又は検査を行うにあたり、その検査項目数に応じて、例えば、上述したような３つの動作特性に関して検査する場合、３台の試料載置台を適当な位置に分散配置し、これらの載置台にそれぞれ上記熱電（ＴＥＣ）素子及び温度検出サーミスタを装着するとともに、これらの載置台にそれぞれ対応して電子温度コントローラ、該ＴＥＣ駆動回路、ＬＤ駆動回路及び動作特性測定用の測定器を配置し、各載置台に検査対象のＬＤ素子を固定し、上述したようにして載置台の温度、したがって、それに固定されたＬＤ素子を所定の温度にて作動させながら、各ＬＤ素子について順次上述した複数種の動作特性の検査が行なわれていた。
【０００５】
しかしながら、上記従来形式の動作特性測定装置においては、基本的に、３つの測定ステージが別個に分散した形態であり、載置台への未検査試料の搬入及び検査済試料の搬出機構を自動化するにしても、分散配置された載置台にそれぞれ対応して複数の自動搬入及び搬出機が必要であり、それらの稼働率も低く、当該装置全体の作業効率も不満足であった。
【０００６】
上記従来形式の分散型検査又は測定装置における問題点に対し、本発明の発明者等による鋭意研究の結果、回転テーブルの表面を複数の割出し角度をもって区分し、これらの区域に測定ステージを割当てるとともに、割出し角度づつ段階的に回転するようにした、いわゆる、インデックステーブルを利用した、全自動測定装置が案出された。このインデックステーブルの回転停止時、該テーブルの周辺部であって該テーブルの１つの測定ステージに対応する位置（これを、特定位置という）に、上述した自動検査試料搬入及び搬出機を配置し、当該テーブルが回転停止する毎に、上記特定位置においてのみ、対応する測定ステージにおける試料載置台に対し未検査試料の搬入及び検査済試料の搬出を行うようにしたものである。一方、上記インデックステーブルにおける測定ステージにそれぞれ対応して従来公知の電子温度コントローラ、ＴＥＣ駆動回路、ＬＤ駆動回路及び測定器を設け、これらの電子温度コントローラ及び測定器を用いて、上述した従来公知の方法と同様にしてそれぞれ個別に特定の動作特性を測定するようにしたものである。この場合、各測定ステージに対応する電子温度コントローラ、ＴＥＣ駆動回路及びＬＤ駆動回路並びに上記測定器のうち、特定の測定器、即ち検査試料のＬＤ素子と接続ワイヤもしくはケーブルを介して接続して動作特性を検出する、タイプの測定器は、当該インデックステーブル上に配置するか、それとも、当該テーブル外部の周辺位置に配置される。
【０００７】
ところで、上記インデックステーブル上に、測定ステージに対応した複数の電子温度コントローラ、ＴＥＣ駆動回路、ＬＤ駆動回路及び特定の測定器を装着する場合には、当該テーブルの負荷重量が増大し、その間欠的回転操作に重大な悪影響を及ぼしたり、該インデックステーブルが必然的に大形なものなる等の重大な問題が生じる。
【０００８】
そこで、上記インデックステーブル上に代えて上述したように該テーブル外部の周辺部に、上記複数の電子温度コントローラ、ＴＥＣ駆動回路、ＬＤ駆動回路及び特定の測定器を静止配置することが考えられる。この場合、上記インデックステーブルは回転するものであるから、該回転テーブル上の測定ステージにおける試料載置台に装着された熱電（ＴＥＣ）素子及び該載置台に装入された検査試料のＬＤ素子と、当該テーブルの外部に静止配置された対応電子温度コントローラ、ＴＥＣ駆動回路、ＬＤ駆動回路及び特定の測定器間の電気接続には、例えば、それ自体公知の多極ロータリコネクタを介して行うことが考えられる。
【０００９】
しかしながら、そのような多極ロータリコネクタは、機構上、特に、ロータリ接点又は電極数が厳しく制限される。実際に、例えば、当該テーブルにおける角度割出し領域数、即ち、測定ステージ数が４であると、１測定ステージあたりペルチエ素子、ＬＤ素子及びサーミスタのそれぞれ正極及び負極と接続する、少なくとも３対、即ち、６個、したがって、当該テーブルにおける全ての測定ステージに対し少なくとも２４個の可動及び固定電極、したがって、少なくとも総計４８個の接点が必要となる。更には、測定ステージ数が８であると、上述したように、少なくとも総計９６個の電極又は接点が必要となる。このような多極式ロータリコネクタは、技術面のみならずコスト面の理由からその製作が非常に困難であった。また、上記ロータリコネクタの電極又は接点には、当該ロータリコネクタの回転操作時、即ち、接点切替時に大きな電流が流れ、その可動接点の機構上、必然的に生じるチャタリングにより大きな雑音が発生し、当該測定装置の測定精度に大きな悪影響を及ぼす危険性も高い。
【００１０】
本発明者等の提案に係る上記インデックステーブル型の動作特性測定装置においては、間欠的に回転されるインデックステーブル上に配置される種々のディバイス及び電子機器と、該インデックステーブルの周辺部に静止配置される電子機器との間の電気接続手段に関し重大な問題があり、その実用化は実質的に断念せざるを得ない状況にあった。
【００１１】
また、上記インデックステーブル型の測定装置においては、原理的に、インデックステーブルの間欠的に回転する期間中、各電子温度コントローラの制御動作（ＰＩＤ補償）を中断せざるを得ず、各熱電（ＴＥＣ）素子の温度制御、したがって、該熱電素子が装着された載置台のＬＤ素子の温度制御が不連続なものとなり、それだけＬＤ素子の動作特性測定精度が低下する虞がある。
【００１２】
更にまた、インデックステーブルが間欠的に回転移動するものであるから、各測定ステージにおける熱電素子と各電子温度コントローラ（及び／又は熱電素子駆動回路）との対応関係が変動し、当該電子温度コントローラによる熱電素子の制御が不連続となる虞があり、上述したと同様、電子素子の動作特性測定精度が低下する危険性がある。
【００１３】
【本発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来形式の動作特性測定装置における種々の問題点を一挙に解消すべくなされたものであり、その第１の目的は、上記ロータリコネクタに代えて、本発明者等により独自に考案したプローブ電極機構体を用いて、当該インデックステーブル上には必要最小限の電子素子等を配置するとともに該テーブルの外部に所要の電子機器類を配置することにより、特に、環境温度に敏感である電子素子の動作特性を全自動的にかつ高能率的に測定できる、上記インデックステーブル型の測定装置を提供することにある。
【００１４】
本発明のもう１つの目的は、インデックステーブルの間欠的回転に伴って発生する、電子温度コントローラによる熱電（ＴＥＣ）素子に対する制御の中断に基く不連続性を完全に解消して上記電子素子の動作特性を高精度をもって測定できる、上記インデックステーブル型の測定装置を提供することにある。
【００１５】
本発明の更に別の目的は、インデックステーブルの間欠的回転に伴って発生する、該テーブル上の熱電素子と該テーブルの外部周辺に配置された電子温度コントローラ間の対応関係が変動しないように常に一定に保持することにより、各電子温度コントローラによる熱電（ＴＥＣ）素子に対する温度制御の不連続性を回避して上記電子素子の動作特性の高精度な測定を行える、上記インデックステーブル型の測定装置を提供することにある。
【００１６】
【本発明の課題解決手段】
インデックステーブルにおける各測定ステージの外周縁部にそれぞれ装着された、複数のプレート電極を有する電極板と、上記インデックステーブルの回転停止時、該インデックステーブルにおける上記電極板とそれぞれ対向するように配置されたプローブ電極アッセンブリであって、上記電極板における対応するプレート電極に向かって前進して該プレート電極と圧接可能とした複数のプローブ電極を有する、プローブ電極アッセンブリとにより形成され、上記インデックステーブルの回転時、該インデックステーブルの外周縁部における電極板から全てのプローブ電極が離間するように後退可能とした複数のプローブ電極機構体を設け、上記インデックステーブルの外部周辺に、該インデックステーブルにおける複数の測定ステージにそれぞれ対応する、電子温度コントローラ、これらの測定ステージにおける熱電素子を駆動する駆動回路、測定対象の電子素子を作動させる駆動回路及び該作動電子素子の測定しようとする動作特性に見合った測定器を配置し、該インデックステーブルの回転停止時、これらの電子温度コントローラ、熱電素子駆動回路、電子素子駆動回路及び測定器を、それぞれ、対応する上記プローブ電極機構体を介して上記インデックステーブルにおける対応する測定ステージ内の熱電素子、温度センサ、電子素子及び特定の測定器と電気接続可能とする一方、これらのプローブ電極機構体におけるプローブ電極アッセンブリを当該インデックステーブルの外周縁部から離間するように後退させることにより該インデックステーブルを回転可能とし、上記インデックステーブルを間欠的に回転させながら各測定ステージにおいて電子素子についての諸動作特性を測定するようにしたことを特徴とする。
【００１７】
インデックステーブルの回転停止時における電子温度コントローラによる熱電素子に対する操作量の不連続性を外乱として取扱い、電子温度コントローラにおける制御係数、例えば、ＰＩＤ補償におけるＰＩＤ諸係数を適当に定めて、実質的に連続した温度制御とし、制御対象の熱電素子が短時間で所望の温度を回復するようにしたことを特徴とする。
【００１８】
インデックステーブルにおける測定ステージにそれぞれ対応する、複数のプローブ電極機構体と、上記インデックステーブルの外部に配置された複数の電子温度コントローラ及び／又は熱電素子駆動回路との間に、上記インデックステーブルに設定された測定ステージの数に見合った数量の電子スイッチ素子を用いて形成された電子スイッチマトリックス回路を設け、上記インデックステーブルの回転動作と同期して上記電子スイッチマトリックス回路における（行）入力−（列）出力端子間の導通接続関係を一定に保持するように切換えることにより、常時、上記インデックステーブルにおける各測定ステージ内の熱電素子が所定の電子温度コントローラにより温度制御されるようにしたことを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい一実施例を示す添付図面とともに本発明の技術的特徴及び種々の利点を以下に説明する。
図２は、本発明に係るインデックステーブルを含む、いわゆる、インデックステーブル型の電子素子の動作特性測定装置における基本的構成を示すブロック図である。この測定装置は、特に、環境温度変化に鋭敏に感応する電子素子、例えば、ＬＤ素子の代表的な３つの動作特性；電流−光出力（Ｉ−Ｖ）特性、光出力スペクトル特性及び放射角又は遠視野像特性を測定するものである。なお、上記測定装置において、図１における構成部分と等価の部分には同一の数字符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００２０】
本発明に係るインデックステーブル型の測定装置は、概略、複数の測定ステージを有するインデックステーブル１１、該テーブル１１の外部周辺に配置された複数の電子温度コントローラ６、プローブ電極機構体２１及び電子スイッチマトリックス回路３１により構成される。
【００２１】
上記インデックステーブル１１は、複数の角度割出し位置にそれぞれ測定ステージ１２が設定され、ステップモータ１４及びモータ駆動回路１５により当該テーブル１１の割出し角度づつ、一方向、例えば、時計回りに間欠的に回転される。インデックステーブル１１に設定される測定ステージの数量は、測定対象のＬＤ素子２についての測定項目数と、全ての測定項目に関して測定済のＬＤ素子２を搬出するとともにその空き測定ステージに未検査又は測定のＬＤ素子２を搬入する、測定試料の搬入及び搬出位置数との合計に相当する数とされる。本実施例においては、測定項目数３と搬入及び搬出位置数１との合計に相当する４つの測定ステージが９０°の等角度間隔をもって設定されている。当該インデックステーブル１１における４つの測定ステージ１２−１、１２−２、１２−３及び１２−４は、図２に示されるいずれかの位置で停止される。これらの停止位置のうち、図２の紙面における最上位置に停止している測定ステージ１２−１のテーブル外部周辺に、図示しない公知の測定試料搬入及び搬出ロボットが配置される。本明細書において、上述したように、測定試料が自動的に測定ステージに搬入及び搬出される、当該インデックステーブルの回転停止位置を、搬入及び搬出停止位置という。なお、インデックステーブル１１には、上記測定項目数３を整数倍、例えば、３倍した、３×３と、測定試料の搬入及び搬出位置を１箇所設定した、合計１０の測定ステージを設定するようにしてもよい。また、測定項目数３を２倍した、３×２と、測定試料の搬入及び搬出位置を２箇所設定した、合計８の測定ステージを設定するようにしてもよい。このように、測定ステージ数は、測定項目数及び各測定項目に要する測定時間、即ち、測定工数に応じて測定効率が最良となるように適宜設定される。
【００２２】
上記インデックステーブル１１における各測定ステージ１２には、図１の測定装置に関して記述したと同様に、熱伝導性の測定試料載置台１が装着され、該載置台１の表面部に、例えば、ペルチエ素子を用いて形成された熱電（ＴＥＣ）素子３、及び、例えば、サーミスタ素子を用いて形成された温度センサ５が埋設されている。また、載置台１には、測定試料の電子素子、本実施例においてはＬＤ素子のリード端子を挿入して固定するソケット（図示しない）が装着されており、該ソケットに、上記搬入及び搬出ロボットを介して搬入されたＬＤ素子が着脱自在に固定される。このようにして測定ステージ１２の載置台１に固定されたＬＤ素子２、上記熱電素子３及び温度センサ５は、詳細に後述するプローブ電極機構体２１を介して、当該測定ステージ１２に対応してインデックステーブル１１の外部周辺に配置された、電子温度コントローラ６、ＬＤ駆動回路７、ＴＥＣ駆動回路４及び特定の測定器９と電気接続可能とされる。なお、特定の測定器９とは、例えば、作動状態のＬＤ素子２と直接電気接続して該ＬＤ素子の動作特性、例えば、電流−光出力（Ｉ−Ｖ）特性を測定する測定器をいう。
【００２３】
上記インデックステーブル１１の回転軸１３はステップモータ１４の出力軸と連結される。このステップモータ１４は、当該測定装置全体の作動を制御する、例えば、コンピュータを用いて構成された主コントローラ８から作動指令を受けたモータ駆動回路１５により、一方向に、例えば、時計回りに、当該インデックステーブル１１の割出し角度、本実施例においては９０°づつ、図４に示すタイミングにて間欠的に回転される。
【００２４】
図４及び図５に示されるように、インデックステーブル１１における４つの測定ステージ１２にそれぞれ対応して該テーブル１１の外部周辺に、４つのプローブ電極機構体２１が配置される。このプローブ電極機構体２１は、概略、電極板２２とエアシリンダ型のプローブ電極アッセンブリ２６とにより構成される。
【００２５】
上記電極板２２は、矩形状のプリント配線基板２３の片面（裏面）に、正及び負極３対、したがって６つのプレート電極２４を互いに平行状に固定して形成される。電極板２２は、図５に示されるように、プレート電極２４の取付け面を表側としてインデックステーブル１１における測定ステージ１２の外周縁部に垂直状に固定される。この電極板２２における正及び負極用の３対、したがって６個のプレート電極２４は、それぞれ、当該プリント配線基板２３の裏面部の印刷配線を介して対応する測定ステージ１２の載置台１（接地電位）、該載置台１に固定されたＬＤ素子２、該載置台１に埋設された熱電素子３及び温度センサ５と電気接続可能とされる。
【００２６】
上記プローブ電極アッセンブリ２６は、支持台２７上に、上記電極板２２における６つのプレート電極２４に対向して６本のプローブ電極２８が平行状に配列するとともに水平状に支持されている。プローブ電極２８は、例えば、市販されている伯東製ＨＳ−２００−１Ｗを使用することができる。これらのプローブ電極２８は公知の方法でエアシリンダを介して前方に突出し、該プローブ電極に内蔵されたコイルスプリングにより電極先端部が電極板２２における対応するプレート電極２４と圧接して通電状態とされる。プローブ電極２８の前方への突出長さ又は距離を調節することにより、当該プローブ電極２８はプレート電極２４にバウンシング（反跳）することなくかつ実質的にゼロの接触抵抗をもって電気接触可能とされる。一方、これら３対のプローブ電極２８は、詳細に後述する電子スイッチマトリックス回路３１を介して、電子温度コントローラ６により制御されるＴＥＣ駆動回路４、ＬＤ駆動回路７、特定の測定器９と接続可能とされる。
【００２７】
上記インデックステーブル１１の外部周辺に、図２に示されるように、当該テーブル１１における４つの測定ステージ１２−１、１２−２、１２−３、１２−４にそれぞれ対応して４つのＬＤ駆動回路７−１、７−２、７−３及び７−４、４つの電子温度コントローラ６−１、６−２、６−３及び６−４並びに４つのＴＥＣ駆動回路４−１、４−２、４−３及び４−４が配置される。また、各測定ステージ１２（１２−１、１２−２、１２−３、１２−４）に対応して、当該測定ステージにおいて測定される測定項目に見合った測定器９が配置される。
【００２８】
４つのＬＤ駆動回路７（７−１、７−２、７−３及び７−４）は、図１の測定装置におけると同様、主コントローラ８から作動指令を受けて上記プローブ電極機構体２１を介してインデックステーブル１１の対応する測定ステージ１２（１２−１、１２−２、１２−３、１２−４）の試料載置台１に装入されたＬＤ素子２に所定の駆動信号を印加する。
【００２９】
４つの電子温度コントローラ６（６−１、６−２、６−３及び６−４）は、図１の測定装置におけると同様、主コントローラ８から作動指令を受け、図示しない対応する目標値設定回路からの制御温度目標値と、上記インデックステーブル１１の対応する測定ステージ１２の試料載置台１に装着された温度センサ（サーミスタ）５からプローブ電極機構体２１を介してフィードバックされる検出温度との偏差に基いてＰＩＤ補償を行い、対応する制御対象ＰのＴＥＣ駆動回路４（４−１、４−２、４−３及び４−４）に操作量信号を伝送する。
【００３０】
上記ＴＥＣ駆動回路４−１、４−２、４−３及び４−４の出力は、図８に示すように、電子スイッチング素子を用いて形成された電子スイッチマトリックス回路３１を介して、上記インデックステーブル１１の各測定ステージ１２に対応するプローブ電極機構体２１における所定のプローブ電極２８と電気接続される。
【００３１】
図８において、電子スイッチマトリックス回路３１は、例えば、フォトＭＯＳリレーを用いて形成される。なお、電子スイッチマトリックス回路３１の機能説明にあたり、明瞭化のため、図８において、各電子温度コントローラ６の出力ラインと各測定ステージ１２における温度センサ５からのフィードバック入力ラインのみを示す。各電子温度コントローラ６の出力ラインと、各温度センサ５からの入力ラインとの交差位置に、それぞれ、上記電子スイッチング素子が配置される。これらの電子スイッチング素子（フォトＭＯＳリレー）は、図８において、▲１▼、▲２▼、▲３▼及び▲４▼を用いて示す。この電子スイッチマトリックス回路３１において、上記インデックステーブル１１が主コントローラ８からの作動指令によりステップモータ１４が回転して図２に示す位置に停止すると、▲１▼のフォトＭＯＳリレーのみＯＮとされ、次に更に９０°回転して停止すると、▲２▼のフォトＭＯＳリレーのみＯＮとされ、以下同様にして、上記テーブル１１が最初の位置から４ステップ、即ち、３６０°回転して図２に示される元の停止位置に戻る。このようにして、上記テーブル１１が１回転する毎に、▲１▼〜▲４▼のフォトＭＯＳリレーの循環切替動作が繰返し行われる。
【００３２】
図２に示される本発明の測定装置においては、主コントローラ８からモータ駆動回路１５に作動指令が送出される毎に、図４に示されるように、主コントローラ８から電子温度コントローラ６−１、６−２、６−３、６−４に、それぞれ、ポーズ信号が送出される。ポーズ信号の有効期間、即ち“１”とされる期間中、当該電子温度コントローラにおけるＰＩＤ演算及び操作量出力が停止され、言い換えれば、当該電子温度コントローラ６に対応する、制御対象Ｐ（ＴＥＣ駆動回路４及び熱電素子３）に対する操作量がポーズ開始時点Ｔ_１の直前の値に保持され、該熱電素子３への給電が遮断される。このとき、当該電子温度コントローラ６におけるＰＩＤ演算が中断され、したがって、当該時間経過もカウントされない。一方、上記ポーズ信号の有効期間が満了する、即ち、“０”となる時点Ｔ_２において、当該制御対象Ｐに対するＰＩＤ補償が再開される。
【００３３】
上記ポーズ信号の有効期間中、当該電子温度コントローラ６の制御対象Ｐの熱電素子３、したがって、載置台１に対する温度制御が中断され、図９に示されるように、当該ＰＩＤ補償が再開された時点Ｔ_２における操作量Ａは、急激に変動する。そこで、本発明においては、ポーズ期間の終了直後における操作量の急激な変動を外乱とみなし、公知の方法により外乱に相当するＰＩＤ諸係数を定め、これにより、当該測定ステージ１２における熱電素子３が短時間で所望の温度を回復するようにしたものである。また、本発明の測定装置における電子温度コントローラ６によるＰＩＤ制御は、上述したように、ポーズ期間中時間経過のカウントが行われず、操作量Ａ’をもって示されるように、実質的に連続した温度制御とみなすことができる。
【００３４】
【発明の効果】
上記構成のインデックステーブル型の電子素子の動作特性測定装置においては、従来公知のロータリコネクタに代え、純機械的に前進及び退却運動するプローブ電極アッセンブリを含んだ独創的なプローブ電極機構体を用いて、回転テーブル内に装着された種々の電子又は電気素子と、該回転テーブルの外部に静止配置された種々の電子又は電気機器との電気接続切替をするようにしたから、上記ロータリコネクタにおけるように切替電極又は接点数に制約が無く、原理的にチャタリングの発生もなく、製作コストが安価であり、一部の消耗部品を取り換えるだけで長期間にわたり使用可能である。
【００３５】
また、インデックステーブルの間欠的回転に伴って発生する、電子温度コントローラによる制御対象に対する操作量の不連続性を外乱とみなして取り扱い、制御の不連続性を短時間で解消するようにしたから、測定対象の電子素子の動作特性を高精度をもって測定することができる。
【００３６】
更にまた、電子スイッチマトリックス回路により、インデックステーブルの間欠的回転に伴って発生する、該テーブル上の熱電素子と該テーブルの外部周辺に配置された電子温度コントローラ間の対応関係が常に一定の対応関係を保持するようにしたから、各電子温度コントローラによる熱電（ＴＥＣ）素子に対する温度制御の不連続性を無くして高精度な動作特性測定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来公知の電子温度コントローラによる熱電（ＴＥＣ）素子の制御ブロック回路図である。
【図２】本発明に係るインデックステーブル型の電子素子の動作特性測定装置の基本的概念を示すブロック回路図である。
【図３】本発明の測定装置に含まれるインデックステーブルの平面図である。
【図４】本発明の装置における動作タイミングチャートを示す。
【図５】本発明の装置におけるインデックステーブルとプローブ電極機構体との配置関係を示す側面図である。
【図６】上記プローブ電極機構体の正面図である。
【図７】上記プローブ電極機構体の背面図である。
【図８】本発明の装置における電子スイッチマトリックス回路のスイッチング動作説明図である。
【図９】本発明の装置における制御の不連続性解消手段の原理説明図である。
【符号の説明】
１　　測定試料載置台
２　　測定対象の電子素子（ＬＤ素子）
３　　熱電（ＴＥＣ）素子
４　　ＴＥＣ駆動回路
５　　温度センサ（サーミスタ）
６　　電子温度コントローラ
７　　ＬＤ駆動回路
８　　主コントローラ
９　　電子素子の動作特性測定器
１１　　インデックステーブル
１２　　測定ステージ
１４　　ステップモータ
１５　　モータ駆動回路
２１　　プローブ電極機構体
２２　　電極板
２３　　プリント配線基板
２４　　プレート電極
２６　　エアシリンダ型のプローブ電極アッセンブリ
２７　　支持台
２８　　プローブ電極
３１　　電子スイッチマトリックス回路

Claims

複数の角度割当て領域を測定ステージとして割り当てたインデックステーブルであって、これらの測定ステージにそれぞれ測定試料載置台が装着され、これらの載置台にそれぞれ測定対象の電子素子が装入されて固定可能とされるとともに各載置台に熱電素子及び温度センサが装着され、一方向に割り出し角度づつ間欠的に回転可能とされたインデックステーブルを含み、上記インデックステーブルの回転停止時、当該インデックステーブルにおける少なくとも１つの測定ステージに対し未測定の電子素子の搬入及び測定済の電子素子の搬出を行う一方、その他の測定ステージにおいて、それぞれ、対応する電子温度コントローラにより上記温度センサの検出温度に基づいて上記熱電素子をフィードバック補償しながら当該載置台に固定された電子素子を作動させて該電子素子の所定の動作特性を測定し、上記インデックステーブルを逐次回転させながら上記電子素子の諸動作特性を測定する、インデックステーブル型の電子素子の動作特性測定装置であって、
上記インデックステーブルにおける各測定ステージの外周縁部にそれぞれ装着された、複数のプレート電極を有する電極板と、上記インデックステーブルの回転停止時、該インデックステーブルにおける上記電極板とそれぞれ対向するように配置されたプローブ電極アッセンブリであって、上記電極板における対応するプレート電極に向かって前進して該プレート電極と圧接可能とした複数のプローブ電極を有する、プローブ電極アッセンブリとにより形成され、上記インデックステーブルの回転時、該インデックステーブルの外周縁部における電極板から全てのプローブ電極が離間するように後退可能とした複数のプローブ電極機構体を設け、
上記インデックステーブルの外部周辺に、該インデックステーブルにおける複数の測定ステージにそれぞれ対応する、電子温度コントローラ、これらの測定ステージにおける熱電素子を駆動する駆動回路、測定対象の電子素子を作動させる駆動回路及び該作動電子素子の測定しようとする動作特性に見合った測定器を配置し、該インデックステーブルの回転停止時、これらの電子温度コントローラ、熱電素子駆動回路、電子素子駆動回路及び測定器を、それぞれ、対応する上記プローブ電極機構体を介して上記インデックステーブルにおける対応する測定ステージ内の熱電素子、温度センサ、電子素子及び特定の測定器と電気接続可能とする一方、これらのプローブ電極機構体におけるプローブ電極アッセンブリを当該インデックステーブルの外周縁部から離間するように後退させることにより該インデックステーブルを回転可能とし、上記インデックステーブルを間欠的に回転させながら各測定ステージにおいて電子素子についての諸動作特性を測定するようにした、電子素子の動作特性測定装置。
電子素子が半導体レーザダイオード（ＬＤ）である、請求項１に記載の装置。
電子温度コントローラがＰＩＤ補償器を含む、請求項１又は請求項２に記載の測定装置。
当該測定装置全体をプログラム制御するコンピュータを用いて構成され、上記コンピュータからインデックステーブルの回転駆動手段に対しインデックス回転指令がなされるのと同期して、電子温度コントローラに、上記インデックステーブルの回転駆動時間を包含しかつ該回転駆動時間よりも長い、ＰＩＤ補償休止期間を示すポーズ信号が入力され、該ポーズ信号がＯＮとされる期間中、上記電子温度コントローラによる温度制御を休止して当該制御対象の熱電素子に対する操作量が当該回転停止直前における制御量に固定される一方、当該ポーズ信号がＯＦＦとされて上記電子温度コントローラによる温度制御が再開される時、上記温度制御休止期間中における上記熱電素子の温度変化を外乱とみなし、該外乱に見合った外部入力を上記電子温度コントローラに入力してフィードバック補償操作を続行することにより、上記熱電素子に対し完全に連続したフィードバック補償を実行するようにした、請求項３に記載の測定装置。
更に、インデックステーブルにおける測定ステージにそれぞれ対応する、複数のプローブ電極機構体と、上記インデックステーブルの外部に配置された複数の電子温度コントローラ及び／又は熱電素子駆動回路との間に、上記インデックステーブルに設定された測定ステージの数に見合った数量の電子スイッチ素子を用いて形成された電子スイッチマトリックス回路を設け、上記インデックステーブルの回転動作と同期して上記電子スイッチマトリックス回路における（行）入力−（列）出力端子間の導通接続関係を一定に保持するように切換えることにより、常時、上記インデックステーブルにおける各測定ステージ内の熱電素子が所定の電子温度コントローラにより温度制御されるようにした、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の測定装置。
電子スイッチ素子がフォトＭＯＳリレーである、請求項５に記載の測定装置。