JP2005285880A - 半導体レーザ用エージングボード - Google Patents

Abstract

【課題】各種規格の半導体レーザに対応可能で、試験時の放熱効率にも優れ、レーザ受光ユニットに対する基準面にばらつきが生じることなく正確な試験結果が得られる新規なエージングボードを提供する。
【解決手段】複数のソケット４を着脱自在に備え、半導体レーザａの規格変更があった場合それに応じたソケットに交換し、配線基盤１を共用できる。半導体レーザａ駆動時の熱を、放熱部材１２、放熱用金属盤３に逃がすことができる。放熱部材１２の下端を放熱用金属盤３に固定手段１８で固定したので、レーザ出射基準面Ｌが金属盤３の上面に設定される。
【選択図】 図３

Description

本発明は、例えばＣＤやＤＶＤなどの各種光ディスクに対する情報の記録、再生等に使用される半導体レーザを、所定の条件下で駆動させ評価試験を行う半導体レーザ用エージングボードの改良に関する。

多数の半導体レーザを搭載し所定の条件下で駆動させて評価試験を行うエージングボードとして、例えば特許文献１に記載されたＩＣモジュール試験用ボードがある。
この試験用ボードは、端部にエッジコンタクト部を備えたプリント基板上に複数のソケットを固定し、夫々のソケットに光レーザダイオードモジュール（半導体レーザ）を装着し、試験装置のコネクタにエッジコンタクト部を接続して試験を行うようになっている。

特開平１０−２６０２２０号公報

ところで、この種半導体レーザは、例えば車載用，携帯用等のＣＤプレーヤやＤＶＤプレーヤなどのＡＶ機器、家庭用ゲーム機、ディスクトップ型やノート型のパーソナルコンピュータなどの各種機器における光ディスクの記録／再生用のピックアップ等として組み込まれるが、それら機器ごとに対応したレーザ出射量や電極の数，配列の異なる各種規格の半導体レーザとして設計される。
よって、各半導体レーザの規格に対応した専用のエージングボードが必要であるが、近年における各種機器の高性能化等に伴い、それらに組み込まれる半導体レーザの機能も年々高機能化され、半導体レーザの規格変更の度に新たなエージングボードを作製しなければならず、結果として半導体レーザの開発、製造に係るコストが高くなるという問題がある。

このような問題を解決するために、前記各ソケットを配線基盤に着脱自在に装着して、各ソケットを、前記半導体レーザの規格変更に伴い交換可能とすることが考えられる。
しかし、このように構成した場合、各ソケットの密集箇所において、半導体レーザ駆動時の熱がこもり、評価試験や半導体レーザに悪影響を及ぼす虞れがある。

このような問題点を解消するために、本願出願人は、各ソケットに内設した放熱ピンの下端側を配線基盤を貫通させてその下面側に突出させると共に、該放熱ピンの下端部を、配線基盤下面に固定される金属製底板に放熱部材（具体的には、放熱ピンを上方へ付勢する弾性部材）を介して接触させ、その金属製底板により放熱効果を向上させることを提案し、先に出願した（特願２００４−６９０３５号）。
しかし、前記したような構成によれば、ソケットに装着される半導体レーザが放熱部材、放熱ピンにより押し上げられ、レーザ出射位置がずれる虞れがあり、半導体レーザ評価試験におけるレーザ受光ユニットに対する基準面にばらつきが生じ、正確な試験結果を得られなくなる虞れがあった。

本発明はこのような従来事情に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、電極の数，配列等の異なる各種規格の半導体レーザに対応可能で、試験時の放熱効率にも優れ、且つ、半導体レーザ評価試験におけるレーザ受光ユニットに対する基準面にばらつきが生じることなく正確な試験結果を得ることが可能な、新規なエージングボードを提供することにある。

以上の目的を達成するために本発明は、半導体レーザが装着されるソケットを配線基盤に複数搭載し、所定の条件下で各半導体レーザを駆動させて評価試験を行う半導体レーザ用エージングボードであって、
前記配線基盤と前記複数のソケットの間に放熱用金属盤を介在させ、
前記各ソケットを前記放熱用金属盤に着脱可能に取り付けると共に、前記各ソケットにおける半導体レーザ搭載部の下方に、上端部が前記半導体レーザの放熱面に接触し、下端部が前記放熱用金属盤に接触する放熱部材を設けると共に、
前記放熱用金属盤に、前記各ソケットの各コンタクトピンを前記配線基盤の配線に電気的に接続させる中継用コンタクトピンを植設して、
前記各ソケットに装着した半導体レーザの評価試験を行う際の受光ユニットに対するレーザ出射基準面を、前記放熱用金属盤の上面に設定したことを特徴とする。

このような構成によれば、複数のソケットを着脱自在に備えるので、被試験要素である半導体レーザの電極数や電極の配列形状などの規格変更があった場合、それに応じたソケットに交換することで、配線基盤を共用しながら、各種規格の半導体レーザのエージングを行うことができる。
また、半導体レーザ駆動時の熱を、放熱部材を介して放熱用金属盤に逃がすことができるので、配線基盤上に多数のソケットを密集状に装着した場合であっても所定の放熱効果を発揮し、評価試験や半導体レーザへの影響を低減することができる。
また、放熱部材の下端を放熱用金属盤に接触させてレーザ出射基準面を放熱用金属盤の上面に設定したので、各ソケットに装着される半導体レーザのレーザ出射基準面にずれが生じるような虞れがなく、正確な評価試験を行うことができる。

前記放熱部材の下端部を前記放熱用金属盤に取り外し可能に固定すると共に、前記放熱用金属盤の下面に前記配線基盤を固定することが好ましい。
このような構成とした場合、前記効果をより実効あるものとすることができる。

前記配線基盤上に形成された配線パターンにおける各ソケットの装着単位領域毎に、半導体レーザの駆動に要する最大数の端子部を設け、各端子部に前記中継用コンタクトピンを接続すると共に、
前記各ソケットにおける各コンタクトピンを、該ソケットに装着される半導体レーザの各電極に接続する第１のコンタクトピンと、該第１のコンタクトピンを前記中継用コンタクトピンに接続するための外部引出用の第２のコンタクトピンから形成し、
且つ前記各ソケットが、前記第１のコンタクトピンのうちの、前記ソケットに装着された半導体レーザの駆動に要するもののみを前記第２のコンタクトピンに接続するためのプリント基板を備えることが好ましい。

この場合、プリント基板によって、半導体レーザの電極数や電極の配列形状などの規格変更に容易に対応することができる。
また、前記プリント基板が前記ソケットに対し交換可能に装着されている場合、プリント基板の変更のみにより、半導体レーザの電極数や電極の配列形状などの規格変更に容易に対応することができる。

本発明に係る半導体レーザ用エージングボードは以上説明したように構成したので、比較的高価である配線基盤の作製コストが無駄になることがなく、一つの配線基盤を継続して使用できるので、半導体レーザのエージングに伴う経費を大幅に削減することが可能になる。また、レーザ出射基準面が放熱用金属盤の上面に設定されるので、各ソケット毎にばらつきが生じる虞れの無い、より正確な評価試験を行うことができる。

また、半導体レーザの駆動に要する端子部数の増減に容易に対応することができるので、電極数や電極の配列形状などの規格が異なる複数種の半導体レーザのエージングが可能になるなど、多くの効果を奏する。

以下、本発明の実施形態の一例を図１〜図６を参照して説明する。
本例のエージングボードＡは、図１に示すように、長方形状のプリント基盤からなる配線基盤１と、この配線基盤１の上面に、ビス等の固定手段２により配線基盤１との間に所定の隙間をあけて固定された放熱用の金属盤３と、該金属盤３の上面に縦横に配列して装着した多数のソケット４を備え、夫々のソケット４に被試験要素である半導体レーザａを装着すると共に、配線基盤１の端部に設けたエッジコンタクト部５に試験装置のコネクタ６を接続してエージングを行うようになっている。夫々のソケット４は、ビス等の固定手段７により、放熱用金属盤３に着脱可能に固定されている。

本例の半導体レーザａは、ＣＤやＤＶＤに記録されたデジタル情報を読み取る光レーザダイオードモジュールであって、図５中に示すように、その下面に備えた複数の電極の内の所要数（図示例では四つ）の端子が電源用電極ａ-1であり、それ以外の所要数の端子が他の信号用電極ａ-2である。またその下面の略中央には放熱面ａ-3を備えている。
本例のエージングボードＡの試験対象である半導体レーザは前記光レーザダイオードモジュールであり、この種半導体レーザの駆動のために要する電源用電極は最大で６端子である。よって本例では、配線基盤１上に形成された配線パターンにおける各ソケット４の装着単位領域毎に、前記光レーザダイオードモジュールの駆動のために要する電源供給用の端子部８が前記最大数である６端子分形成され、それら各端子部８に中継用コンタクトピン９が接続されている。

中継用のコンタクトピン９は、本例が対象とする半導体レーザ駆動用の最大電極数に対応可能なよう所要数、すなわち６本が金属盤３に植設されたもので、図２〜図４に示すように、その上端部には後述する第２コンタクトピン１３の下端部１３ｂが挿脱自在に差し込まれる差込部９ａを有し、下端部９ｂは配線基盤１に差し込まれその配線パターンの所定の端子部８に電気的に接続されている。

一方、夫々のソケット４には、その上面の略中央に凹設された半導体レーザの搭載部１０に前記半導体レーザａが着脱自在に装着されるようになっており、該搭載部１０の周囲に、前記各電極ａ-1，ａ-2に接触して電気的に接続する第１コンタクトピン１１が配設されると共に、それら第１コンタクトピン１１に囲まれるように放熱部材１２が設置されている。

各第１コンタクトピン１１は半導体レーザａの各電極ａ-1，ａ-2に対応して所定数組み込まれ、その上端部１１ａは各電極ａ-1，ａ-2に確実に接触するよう撓み変形可能な湾曲形状に形成されている。

放熱部材１２は、放熱性に優れた材料により、搭載部１０の下方に配設された状態で、その上端部１２ａを半導体レーザａ下面の放熱面ａ-3に接触すると共に、下端部１２ｂが金属盤３に接触するよう形成されている。
また、放熱部材の下端部１２ｂは、ビス等の固定部材１８により金属盤３に着脱可能に固定されており、これにより、放熱部材１２により半導体レーザａの駆動時の熱を金属盤３に逃がすと共に、半導体レーザａ駆動時のレーザ出射の基準面Ｌが金属盤３の上面に設定される。

また、各ソケット４の内部には、前記第１コンタクトピン１１を前記中継用コンタクトピン９に電気的に接続するための外部引出用の第２コンタクトピン１３が所定数組み込まれると共に、それら第２コンタクトピン１３と第１コンタクトピン１１を電気的に接続させるプリント基板１４が着脱可能に内設されている。

第２コンタクトピン１３は、配線基盤１上に形成された配線パターンの各端子部８に対応して所要数備えられたもので、図６に示すように、その上端部１３ａは、プリント基板１４上に形成された配線パターン１４ａを介して適所の第１コンタクトピン１１の下端部１１ｂに導通している。
また、第２コンタクトピン１３の下端部１３ｂは、図３，図４に示すように、ソケット４の下面から突出し、中継用コンタクトピン９の上端部に形成した差込部９ａに挿脱自在に差し込まれている。

プリント基板１４は、各第１コンタクトピン１１のうちの、前記搭載部１０に装着される半導体レーザａの駆動に要するもののみ、すなわち本例では、前記電源用電極a-1に接続する４本の第１コンタクトピン１１のみを所定の第２コンタクトピン１３に接続するための配線パターン１４ａを備えており、ソケット４の内部に形成された空洞部１５内に、ビス等の固定手段で交換可能に装着されている。

ソケット４は、前記した所要数の第１コンタクトピン１１と第２コンタクトピン１３、放熱部材１２、プリント基板１４、及び、搭載部１０に装着される半導体レーザａを係止する係止部材１６などを備えた本体４ａと、前記係止部材１６を開閉作動させるカバー４ｂからなる。

カバー４ｂは、本体４ａに対し昇降自在に係止されると共にバネ４ｃで上方へ付勢されており、上昇位置にある時は係止部材１６を閉位置に回動させ、バネ４ｃに抗して下降させた時は係止部材１６を開位置に回動させる軸４ｄを備えている。

以上の構成になる本例の半導体レーザ用エージングボードＡは、金属盤３の所定箇所に各ソケット４を装着すれば、第１コンタクトピン１１がプリント基板１４、第２コンタクトピン１３、中継用コンタクトピン９を介して配線基盤１上の所定の端子部８に導通する。そして、各ソケット４の搭載部１０に被試験要素である半導体レーザａを装着すると、該半導体レーザａの駆動に要する所要数の電極ａ-1が前記第１コンタクトピン１１を介して配線基盤１上の所定の端子部８に導通し、配線基盤１の配線パターン、エッジコンタクト部５、コネクタ６を介して供給される電力により、各半導体レーザａが駆動するようになる。このエージングボードＡを恒温槽に入れて一定時間各半導体レーザａを駆動させ評価試験を行う。

半導体レーザａの駆動時の熱は、放熱面ａ-3、放熱部材１２を介して金属盤３から効率良く放熱される。よって、縦横に密集状に配設された中心域にあることから放熱効率が落ちる虞れのあるソケット４においても、所定の放熱効果を得て、評価試験や半導体レーザａに悪影響を及ぼすことなく信頼性の高いエージングを行うことができる。
また、各ソケット４におけるレーザ出射基準面Ｌが金属盤３の上面に設定されるので、各ソケット４に装着される半導体レーザａのレーザ出射基準面にずれが生じるような虞れがなく、正確な評価試験を行うことができる。

被試験要素である半導体レーザの電極数や電極の配列形状などの規格変更があった場合は、プリント基板１４をソケット４から外し、そのその規格に応じたプリント基板に交換してソケット４に装着することで、前述した評価試験を行うことができる。

また、半導体レーザａの数回の取り付け、取り外し等により、第１コンタクトピン１１の上端部１１ａが損傷したりはんだ付着などが生じた場合は、そのソケット４のみの交換で対応することができる。

以上、本発明の実施形態の一例を図面を参照して説明したが、本発明は図示例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇であれば、種々の変更が可能であることは言うまでもない。

本発明に係るエージングボードの実施形態の一例を示す斜視図で、一部省略して示す。 図１におけるソケットの拡大平面図。 図２の（Ｘ）−（Ｘ）線に沿う断面図。 図２の（Ｙ）−（Ｙ）線に沿う断面図。 （イ）；半導体レーザ、第１のコンタクトピン、放熱部材の配置関係を示す斜視図、（ロ）；半導体レーザの下面を示す斜視図。 プリント基板の拡大平面図。

符号の説明

Ａ：エージングボード
１：配線基盤
３：放熱用金属盤
４：ソケット
９：中継用コンタクトピン
１０：半導体レーザの搭載部
１１：第１コンタクトピン
１２：放熱部材
１３：第２コンタクトピン
１４：プリント基板
１８：固定手段
Ｌ：レーザ出射基準面
ａ：半導体レーザ

Claims (4)

1. 半導体レーザが装着されるソケットを配線基盤に複数搭載し、所定の条件下で各半導体レーザを駆動させて評価試験を行う半導体レーザ用エージングボードであって、
   前記配線基盤と前記複数のソケットの間に放熱用金属盤を介在させ、
   前記各ソケットを前記放熱用金属盤に着脱可能に取り付けると共に、前記各ソケットにおける半導体レーザ搭載部の下方に、上端部が前記半導体レーザの放熱面に接触し、下端部が前記放熱用金属盤に接触する放熱部材を設けると共に、
   前記放熱用金属盤に、前記各ソケットの各コンタクトピンを前記配線基盤の配線に電気的に接続させる中継用コンタクトピンを植設して、
   前記各ソケットに装着した半導体レーザの評価試験を行う際の受光ユニットに対するレーザ出射基準面を、前記放熱用金属盤の上面に設定したことを特徴とする半導体レーザ用エージングボード。
2. 前記放熱部材の下端部を前記放熱用金属盤に取り外し可能に固定すると共に、前記放熱用金属盤の下面に前記配線基盤を固定したことを特徴とする請求項１記載の半導体レーザ用エージングボード。
3. 前記配線基盤上に形成された配線パターンにおける各ソケットの装着単位領域毎に、半導体レーザの駆動に要する最大数の端子部を設け、各端子部に前記中継用コンタクトピンを接続すると共に、
   前記各ソケットにおける各コンタクトピンを、該ソケットに装着される半導体レーザの各電極に接続する第１のコンタクトピンと、該第１のコンタクトピンを前記中継用コンタクトピンに接続するための外部引出用の第２のコンタクトピンから形成し、
   且つ前記各ソケットが、前記第１のコンタクトピンのうちの、前記ソケットに装着された半導体レーザの駆動に要するもののみを前記第２のコンタクトピンに接続するためのプリント基板を備えることを特徴とする請求項１又は２記載の半導体レーザ用エージングボード。
4. 前記プリント基板が前記ソケットに対し交換可能に装着されていることを特徴とする請求項３記載の半導体レーザ用エージングボード。

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