JP2013251324A - Method and apparatus for detecting failure of vcsel - Google Patents
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Description
本発明は、ＶＣＳＥＬの故障検出方法および故障検出装置に関する。 The present invention relates to a VCSEL failure detection method and failure detection apparatus.
電子機器間の信号伝達速度を向上させるために、電子機器間を光接続することが知られている。このために、例えば特許文献１のように電気信号を光信号に変換する発光素子を備えた光コネクタモジュールを用いて電子機器間を配線することが知られている。 In order to improve the signal transmission speed between electronic devices, it is known to optically connect between electronic devices. For this purpose, for example, it is known to wire between electronic devices using an optical connector module including a light emitting element that converts an electrical signal into an optical signal as in Patent Document 1.
光コネクタモジュールに搭載される発光素子として、面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ： Vertical Cavity Surface Emitting Laser）が採用されている。このＶＣＳＥＬはＥＳＤ（Electro-Static Discharge静電気放電）によりダメージを受けて、電気光学特性が劣化しやすい。 A surface emitting laser (VCSEL: Vertical Cavity Surface Emitting Laser) is employed as a light emitting element mounted on the optical connector module. This VCSEL is easily damaged by ESD (Electro-Static Discharge) and its electro-optical characteristics are likely to deteriorate.
そこで、ＥＳＤによるダメージを検出する方法として、高温でＶＣＳＥＬに電流を負荷し、その前後における特性の変化を調べる方法（バーンイン）、逆方向リーク電流を測定する方法（特許文献１参照）、ＶＣＳＥＬの発光スペクトルを測定する方法（特許文献２参照）などが提案されている。 Therefore, as a method for detecting damage due to ESD, a method is used in which a current is applied to the VCSEL at a high temperature to check a change in characteristics before and after that (burn-in), a reverse leakage current is measured (see Patent Document 1), a VCSEL A method for measuring an emission spectrum (see Patent Document 2) has been proposed.
しかし、バーンインを行うときの温度に、ＶＣＳＥＬ以外の回路素子が耐えられないことがある。このため、ＶＣＳＥＬを回路基板上に実装した後では、この方法を採用することが難しい場合がある。また、バーンインは通常、数時間から数１０時間行われるため、時間的あるいは設備的にも量産には不向きである。 However, circuit elements other than VCSELs sometimes cannot withstand the temperature at which burn-in is performed. For this reason, it may be difficult to adopt this method after the VCSEL is mounted on the circuit board. Also, since burn-in is usually performed for several hours to several tens of hours, it is not suitable for mass production in terms of time or equipment.
また、逆方向リーク電流を測定する方法については、通常リーク電流はＥＳＤダメージ前後でｐＡからｎＡレベルに変化するので、微弱電流が測定できる測定環境および高価な測定装置が必要となる。また、通常、ＶＣＳＥＬを回路基板に実装した後では、ＶＣＳＥＬと駆動用ＩＣが繋がっているため、ＶＣＳＥＬに逆バイアスを印加しｎＡレベルのリーク電流を測定することが原理上難しい。 As for the method of measuring the reverse leakage current, the leakage current usually changes from the pA level to the nA level before and after the ESD damage, so that a measurement environment and an expensive measurement device capable of measuring a weak current are required. In general, after the VCSEL is mounted on the circuit board, the VCSEL and the driving IC are connected, so that it is difficult in principle to apply a reverse bias to the VCSEL and measure the nA level leakage current.
さらに、ＶＣＳＥＬの発光スペクトルを測定する方法については、通常のＶＣＳＥＬでは複数の発光ピークが存在するため、ＶＣＳＥＬに熟練した検査者でなければ発光スペクトルからＶＣＳＥＬのダメージを判別することが難しい。 Further, regarding a method for measuring the emission spectrum of a VCSEL, since a normal VCSEL has a plurality of emission peaks, it is difficult for an inspector skilled in the VCSEL to determine damage to the VCSEL from the emission spectrum.
本発明の目的は、ＶＣＳＥＬを回路基板に実装した後でも故障を簡単に検出できるＶＣＳＥＬの故障検出方法および故障検出装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a failure detection method and a failure detection apparatus for a VCSEL that can easily detect a failure even after the VCSEL is mounted on a circuit board.
上記課題を解決することのできる本発明のＶＣＳＥＬの故障検出方法は、
所定電流値以上の電流を供給するとレーザ発振するＶＣＳＥＬの故障検出方法であって、
ＶＣＳＥＬに所定電流値未満の電流を供給して、レーザ発振していないＶＣＳＥＬの非発振発光像を取得し、
前記非発振発光像中に暗部が存在するときにＶＣＳＥＬに故障が発生していると判断することを特徴とする。
The VCSEL failure detection method of the present invention that can solve the above-mentioned problems is as follows.
A failure detection method for a VCSEL that oscillates when a current greater than a predetermined current value is supplied,
A current less than a predetermined current value is supplied to the VCSEL to obtain a non-oscillation emission image of the VCSEL that is not laser-oscillated,
It is determined that a failure has occurred in the VCSEL when a dark portion exists in the non-oscillation emission image.
本発明のＶＣＳＥＬの故障検出方法において、
前記非発振発光像中に暗部が存在しないと判断された場合に、
ＶＣＳＥＬに所定電流値以上の電流を供給して、レーザ発振しているＶＣＳＥＬの発振発光像を取得し、
前記発振発光像において高輝度領域が非対称であればＶＣＳＥＬに故障が発生していると判断することが好ましい。
In the VCSEL failure detection method of the present invention,
When it is determined that no dark portion exists in the non-oscillation emission image,
Supply a current equal to or greater than a predetermined current value to the VCSEL to obtain an oscillation emission image of the laser oscillating VCSEL,
If the high luminance region is asymmetric in the oscillation emission image, it is preferable to determine that a failure has occurred in the VCSEL.
本発明のＶＣＳＥＬの故障検出方法において、
前記非発振発光像中に暗部が存在しないと判断された場合に、
前記非発振発光像の発光強度が所定値よりも低いときにＶＣＳＥＬに故障が発生していると判断することが好ましい。
In the VCSEL failure detection method of the present invention,
When it is determined that no dark portion exists in the non-oscillation emission image,
It is preferable to determine that a failure has occurred in the VCSEL when the emission intensity of the non-oscillation emission image is lower than a predetermined value.
本発明のＶＣＳＥＬの故障検出方法において、
前記発振発光像において前記高輝度領域が対称形状と判断された場合に、
前記非発振発光像の発光強度が所定値よりも低いときにＶＣＳＥＬに故障が発生していると判断することが好ましい。
In the VCSEL failure detection method of the present invention,
When the high luminance region is determined to be symmetrical in the oscillation emission image,
It is preferable to determine that a failure has occurred in the VCSEL when the emission intensity of the non-oscillation emission image is lower than a predetermined value.
本発明のＶＣＳＥＬの故障検出装置は、
所定電流値以上の電流を供給するとレーザ発振するＶＣＳＥＬの故障検出装置であって、
ＶＣＳＥＬに電流を供給する給電部と、
ＶＣＳＥＬの発光面を撮影し発光像を取得する撮影手段と、
所定電流値未満の電流を前記給電部から給電しＶＣＳＥＬが発振しないように光らせ、レーザ発振していないＶＣＳＥＬの非発振発光像を前記撮影手段により撮影する制御部と、
前記非発振発光像に暗部が存在するときにＶＣＳＥＬに故障が発生していると判断する判断部と、を備えることを特徴とする。
The VCSEL failure detection apparatus of the present invention includes:
A failure detection device for a VCSEL that oscillates when a current of a predetermined current value or more is supplied,
A power supply for supplying current to the VCSEL;
Photographing means for photographing a light emitting surface of the VCSEL and acquiring a light emission image;
A control unit that feeds a current less than a predetermined current value from the power feeding unit so that the VCSEL does not oscillate, and shoots a non-oscillation emission image of the VCSEL that is not laser-oscillated by the photographing unit;
And a determination unit that determines that a failure has occurred in the VCSEL when a dark portion is present in the non-oscillation emission image.
本発明のＶＣＳＥＬの故障検出方法および故障検出装置によれば、所定電流値未満の電流を供給してレーザ発振していないＶＣＳＥＬの非発振発光像を取得し、この非発振発光像中に暗部が存在するか否かを観察するだけで、ＶＣＳＥＬの故障の有無を判断することができる。このため、ＶＣＳＥＬに高い電流を付加したり、ＶＣＳＥＬを高温環境下に曝すことがないので、回路基板上に実装したＶＣＳＥＬに適用することが容易である。また、発光像を観察するだけで故障の発生を判断することができるので、高価な測定装置が不要であり、また測定が簡単である。したがって、ＶＣＳＥＬを回路基板実装後でも故障を簡単に検出することができる。 According to the failure detection method and failure detection apparatus of the VCSEL of the present invention, a current less than a predetermined current value is supplied to obtain a non-oscillation emission image of a VCSEL that is not laser-oscillated, and a dark portion is included in the non-oscillation emission image. It is possible to determine whether or not there is a failure of the VCSEL simply by observing whether or not it exists. For this reason, since a high current is not added to the VCSEL or the VCSEL is not exposed to a high temperature environment, it can be easily applied to a VCSEL mounted on a circuit board. In addition, since it is possible to determine the occurrence of a failure only by observing the light emission image, an expensive measuring device is unnecessary and the measurement is simple. Therefore, the failure can be easily detected even after the VCSEL is mounted on the circuit board.
以下、本発明に係るＶＣＳＥＬの故障検出方法および故障検出装置の実施の形態の例を、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係るＶＣＳＥＬの故障検出装置（以下、「故障検出装置」という。）１０を示す模式図である。故障検出装置１０は、所定電流値以上の電流を供給するとレーザ発振するＶＣＳＥＬ（検査対象）４３を有する光モジュール４０の故障を検出するものである。
Hereinafter, an example of a VCSEL failure detection method and failure detection apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a VCSEL failure detection apparatus (hereinafter referred to as “failure detection apparatus”) 10 according to the present embodiment. The failure detection device 10 detects a failure in the optical module 40 having a VCSEL (inspection target) 43 that oscillates when a current greater than a predetermined current value is supplied.
光モジュール４０は、回路基板４１と、回路基板４１に実装された駆動用ＩＣ４２と、駆動用ＩＣ４２によって駆動されるＶＣＳＥＬ４３を有する。ＶＣＳＥＬ４３は、駆動用ＩＣ４２から供給される電流によって赤外光を出射する発光素子である。このＶＣＳＥＬ４３は、レーザ発振電流Ｉｅ（例えば１ｍＡ）以上の電流が印加されるとレーザ発振する。レーザ発振電流Ｉｅ未満の電流が印加された場合にはレーザ発振せずに発光する。 The optical module 40 includes a circuit board 41, a driving IC 42 mounted on the circuit board 41, and a VCSEL 43 driven by the driving IC 42. The VCSEL 43 is a light emitting element that emits infrared light by a current supplied from the driving IC 42. The VCSEL 43 oscillates when a current equal to or greater than the lasing current Ie (for example, 1 mA) is applied. When a current less than the lasing current Ie is applied, light is emitted without lasing.
故障検出装置１０は、コンピュータ２０と、コンピュータ２０に接続されて光モジュール４０に所定の電流を供給する給電部２３と、コンピュータ２０に接続された撮影手段３０およびモニタ２４を有する。 The failure detection apparatus 10 includes a computer 20, a power supply unit 23 that is connected to the computer 20 and supplies a predetermined current to the optical module 40, and an imaging unit 30 and a monitor 24 connected to the computer 20.
コンピュータ２０は、制御部２１および判断部２２を有する。制御部２１は、給電部２３を介して光モジュール４０に電流を供給するとともに、モニタ２４および撮影手段３０を制御する。判断部２２は、撮影手段３０から得られた画像データに基づいて、光モジュール４０の故障を判断する。 The computer 20 includes a control unit 21 and a determination unit 22. The control unit 21 supplies current to the optical module 40 via the power supply unit 23 and controls the monitor 24 and the photographing unit 30. The determination unit 22 determines a failure of the optical module 40 based on the image data obtained from the photographing unit 30.
撮影手段３０は、光モジュール４０が発する光の波長に対応した赤外線カメラ（ＣＣＤ）３１と、対物レンズ３３を備えた光学系３２を有する。撮像手段は、ＶＣＳＥＬ４３の発光面を撮影し、その発光像を取得する。 The photographing unit 30 includes an infrared camera (CCD) 31 corresponding to the wavelength of light emitted from the optical module 40 and an optical system 32 including an objective lens 33. The imaging unit photographs the light emitting surface of the VCSEL 43 and acquires the light emission image.
次に、上述した故障検出装置１０を用いた故障検出方法について説明する。図２は、故障検出方法の手順を示すフローチャートである。
まず、制御部２１は給電部２３を制御して、レーザ発振電流Ｉｅ未満の電流を光モジュール４０に供給して（ステップＳ１）、ＶＣＳＥＬ４３が発振しないように光らせる。レーザ発振せずに光ったＶＣＳＥＬ４３を赤外線カメラ３１によって撮影し、図３（Ａ）や図３（Ｂ）に示したような非発振発光像５１を取得する。取得された非発振発光像５１は、モニタ２４やコンピュータ２０の判断部２２に送られる。
Next, a failure detection method using the failure detection apparatus 10 described above will be described. FIG. 2 is a flowchart showing the procedure of the failure detection method.
First, the control unit 21 controls the power supply unit 23 to supply a current less than the laser oscillation current Ie to the optical module 40 (step S1), so that the VCSEL 43 does not oscillate. The VCSEL 43 shined without laser oscillation is photographed by the infrared camera 31, and a non-oscillation emission image 51 as shown in FIGS. 3A and 3B is acquired. The acquired non-oscillation emission image 51 is sent to the monitor 24 and the determination unit 22 of the computer 20.
次に、判断部２２は、得られた非発振発光像５１から、非発振発光像５１中に暗部５２が存在するか否かを判断する（ステップＳ２）。
図３（Ａ）は、検査温度Ｔが２５℃、印加電流値Ｉを０．６ｍＡ（＜Ｉｅ＝１ｍＡ）としたときの、正常なＶＣＳＥＬ４３から得られた非発振発光像５１Ａを示している。図３（Ａ）に示したように、ＶＣＳＥＬ４３が均一に発光している場合には、ＶＣＳＥＬ４３は故障していない。
Next, the determination unit 22 determines whether or not the dark portion 52 exists in the non-oscillation emission image 51 from the obtained non-oscillation emission image 51 (step S2).
FIG. 3A shows a non-oscillation emission image 51A obtained from a normal VCSEL 43 when the inspection temperature T is 25 ° C. and the applied current value I is 0.6 mA (<Ie = 1 mA). As shown in FIG. 3A, when the VCSEL 43 emits light uniformly, the VCSEL 43 has not failed.
図３（Ｂ）は、検査温度Ｔが２５℃、印加電流値Ｉを０．６ｍＡ（＜Ｉｅ＝１ｍＡ）としたときの、故障したＶＣＳＥＬ４３から得られた非発振発光像５１Ｂを示している。図３（Ｂ）に示したように、非発振発光像５１Ｂ中に、周囲よりも暗い暗部５２が存在すると認められる場合には、ＶＣＳＥＬ４３は故障している。 FIG. 3B shows a non-oscillation emission image 51B obtained from the failed VCSEL 43 when the inspection temperature T is 25 ° C. and the applied current value I is 0.6 mA (<Ie = 1 mA). As shown in FIG. 3B, when it is recognized that the dark portion 52 darker than the surroundings is present in the non-oscillation light emission image 51B, the VCSEL 43 has failed.
このように、非発振発光像５１中に暗部５２が存在するか否かを判別することにより、判断部２２はＶＣＳＥＬ４３の故障の有無を判別することができる。
例えば、判断部２２が非発振発光像５１の各画素中の発光強度を算出し、非発振発光像５１中に発光強度が予め定めた閾値よりも低い画素がある場合に、判断部２２は暗部５２が存在すると判断することができる。あるいは、判断部２２が非発振発光像５１中の各画素における発光強度の傾きを計算し、発光強度の負の傾きが予め定めた閾値よりも大きい画素があると検出した場合に、暗部５２があると判断することができる。
Thus, by determining whether or not the dark portion 52 exists in the non-oscillation emission image 51, the determination unit 22 can determine whether or not the VCSEL 43 has failed.
For example, when the determination unit 22 calculates the emission intensity in each pixel of the non-oscillation emission image 51 and there is a pixel whose emission intensity is lower than a predetermined threshold in the non-oscillation emission image 51, the determination unit 22 is a dark part. 52 can be determined to exist. Alternatively, when the determination unit 22 calculates the inclination of the emission intensity at each pixel in the non-oscillation emission image 51 and detects that there is a pixel having a negative emission intensity greater than a predetermined threshold, the dark part 52 It can be judged that there is.
ステップＳ２において、非発振発光像５１中に暗部５２が存在していると判断部２２が判断した場合には（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、判断部２２はＶＣＳＥＬ４３に故障が生じていると判断し（ステップＳ３）、処理を終了する。
ステップＳ２において、非発振発光像５１中に暗部５２の存在が確認できなかった場合、あるいは暗部５２の存在を確認することが難しい場合には（ステップＳ２：Ｎｏ）、判断部２２は次の処理（ステップＳ４）に移行する。
In step S2, when the determination unit 22 determines that the dark portion 52 exists in the non-oscillation emission image 51 (step S2: Yes), the determination unit 22 determines that a failure has occurred in the VCSEL 43 ( Step S3), the process ends.
In step S2, if the existence of the dark part 52 cannot be confirmed in the non-oscillation emission image 51, or if it is difficult to confirm the existence of the dark part 52 (step S2: No), the determination unit 22 performs the following processing. The process proceeds to (Step S4).
非発振発光像５１に暗部５２の存在が確認できなかった場合には（ステップＳ２：Ｎｏ）、制御部２１は給電部２３を制御して、レーザ発振電流Ｉｅ以上の電流を光モジュール４０に印加する（ステップＳ４）。そして、レーザ発振したＶＣＳＥＬ４３の発振発光像５３を取得し、モニタ２４やコンピュータ２０の判断部２２に送る。そして、発振発光像５３中に高輝度領域５４が非対称に存在するか否かを判断する（ステップＳ５）。 When the presence of the dark portion 52 cannot be confirmed in the non-oscillation emission image 51 (step S2: No), the control unit 21 controls the power supply unit 23 to apply a current equal to or higher than the laser oscillation current Ie to the optical module 40. (Step S4). Then, the oscillation emission image 53 of the laser-oscillated VCSEL 43 is acquired and sent to the monitor 24 and the determination unit 22 of the computer 20. Then, it is determined whether or not the high luminance region 54 exists asymmetrically in the oscillation light emission image 53 (step S5).
図４（Ａ）は、検査温度Ｔが２５℃、印加電流値Ｉを２ｍＡ（＞Ｉｅ＝１ｍＡ）としたときの、正常なＶＣＳＥＬ４３から得られた発振発光像５３Ａを示している。図４（Ａ）に示したように、周囲の画素の輝度よりも高い輝度を有する高輝度領域５４が対称に存在する場合には、ＶＣＳＥＬ４３に故障は生じていない。 4A shows an oscillation light emission image 53A obtained from a normal VCSEL 43 when the inspection temperature T is 25 ° C. and the applied current value I is 2 mA (> Ie = 1 mA). As shown in FIG. 4A, when the high-brightness regions 54 having luminance higher than that of surrounding pixels are symmetrically present, no failure has occurred in the VCSEL 43.
図４（Ｂ）は、検査温度Ｔが２５℃、印加電流値Ｉを２ｍＡとしたときの、故障しているＶＣＳＥＬ４３から得られた発振発光像５３Ｂを示している。図４（Ｂ）に示したように、周囲の画素の輝度よりも高い輝度を有する高輝度領域５４が非対称に存在する場合には、ＶＣＳＥＬ４３に故障が生じている。 FIG. 4B shows an oscillation emission image 53B obtained from the failed VCSEL 43 when the inspection temperature T is 25 ° C. and the applied current value I is 2 mA. As shown in FIG. 4B, when the high luminance region 54 having a luminance higher than the luminance of surrounding pixels exists asymmetrically, a failure has occurred in the VCSEL 43.
このように、発振発光像５３に高輝度領域５４が非対称に存在するか否かによって、判断部２２は、ＶＣＳＥＬ４３の故障の有無を判別することができる。
例えば、判断部２２は発振発光像５３中の各画素の輝度を参照し、予め定めた閾値よりも高い輝度を有する画素を特定して、その画素を高輝度領域５４と特定する。この高輝度領域５４が発振発光像５３の特定の線に関して線対称あるいは、特定の点に関して点対称であるかを算出し、判断部２２は高輝度領域５４の対称性を判断することができる。
As described above, the determination unit 22 can determine whether the VCSEL 43 has a failure depending on whether or not the high luminance region 54 exists in the oscillation light emission image 53 asymmetrically.
For example, the determination unit 22 refers to the luminance of each pixel in the oscillation light emission image 53, identifies a pixel having a luminance higher than a predetermined threshold, and identifies the pixel as the high luminance region 54. Whether the high brightness area 54 is line-symmetric with respect to a specific line of the oscillation light emission image 53 or point-symmetric with respect to a specific point is calculated, and the determination unit 22 can determine the symmetry of the high brightness area 54.
図２に戻って、判断部２２が発振発光像５３に高輝度領域５４が非対称に存在していると判断した場合には（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、判断部２２はＶＣＳＥＬ４３に故障が生じていると判断し（ステップＳ３）、処理を終了する。 Returning to FIG. 2, when the determination unit 22 determines that the high luminance region 54 exists asymmetrically in the oscillation light emission image 53 (step S <b> 5: Yes), the determination unit 22 has a failure in the VCSEL 43. Is determined (step S3), and the process is terminated.
ステップＳ５において、発振発光像５３に高輝度領域５４が非対称に存在していると確認できなかった場合には（ステップＳ５：Ｎｏ）、判断部２２は次の処理（ステップＳ６）に移行する。 In step S5, when it cannot be confirmed that the high luminance region 54 exists in the oscillation light emission image 53 asymmetrically (step S5: No), the determination unit 22 proceeds to the next process (step S6).
次に判断部２２は、ステップＳ６において、非発振発光像５１の発光強度が所定値未満か否かを判断する。ＶＣＳＥＬ４３が故障している場合には、レーザ発振電流Ｉｅ未満の電流をＶＣＳＥＬ４３に印加した場合、ＶＣＳＥＬ４３が故障していない場合と比べて発光強度が１／１０程度に大幅に低下する。この現象を利用して、判断部２２はＶＣＳＥＬ４３の故障の有無を判断することができる。 Next, the determination unit 22 determines whether or not the emission intensity of the non-oscillation emission image 51 is less than a predetermined value in step S6. In the case where the VCSEL 43 has failed, when the current less than the laser oscillation current Ie is applied to the VCSEL 43, the emission intensity is significantly reduced to about 1/10 compared to the case where the VCSEL 43 has not failed. Using this phenomenon, the determination unit 22 can determine whether or not the VCSEL 43 has failed.
例えば、予め故障していないことがわかっているＶＣＳＥＬ４３の発光強度を測定しておく。そして、非発振発光像５１中の任意の複数の画素の発光強度の平均を算出し、故障していないことがわかっているＶＣＳＥＬ４３の発光強度と比較する。非発振発光像５１中の任意の複数の画素の発光強度の平均値が、故障していないことがわかっているＶＣＳＥＬ４３の発光強度の７割以下であった場合には、判断部２２は非発振発光像５１の発光強度が所定値未満であると判断する。 For example, the light emission intensity of the VCSEL 43 that is known to have no failure in advance is measured. Then, the average of the light emission intensities of a plurality of arbitrary pixels in the non-oscillation light emission image 51 is calculated and compared with the light emission intensity of the VCSEL 43 that is known not to be defective. If the average value of the light emission intensity of any of the plurality of pixels in the non-oscillation light emission image 51 is 70% or less of the light emission intensity of the VCSEL 43 that is known not to be defective, the determination unit 22 performs the non-oscillation. It is determined that the emission intensity of the emission image 51 is less than a predetermined value.
判断部２２が非発振発光像５１の発光強度が所定値未満であると判断した場合には（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、判断部２２はＶＣＳＥＬ４３に故障が生じていると判断し（ステップＳ３）、処理を終了する。 If the determination unit 22 determines that the emission intensity of the non-oscillation emission image 51 is less than the predetermined value (step S6: Yes), the determination unit 22 determines that a failure has occurred in the VCSEL 43 (step S3). The process ends.
ステップＳ６において、非発振発光像５１の発光強度が所定値以上であると判断した場合には（ステップＳ６：Ｎｏ）、判断部２２はＶＣＳＥＬ４３に故障が生じていないと判断し（ステップＳ７）、処理を終了する。 If it is determined in step S6 that the emission intensity of the non-oscillation emission image 51 is equal to or greater than the predetermined value (step S6: No), the determination unit 22 determines that no failure has occurred in the VCSEL 43 (step S7). The process ends.
以上のように、本発明の実施形態に係るＶＣＳＥＬ４３の故障検出方法によれば、ＶＣＳＥＬ４３を有する光モジュール４０に所定印加電流値Ｉｅ未満の電流を供給して、レーザ発振していないＶＣＳＥＬ４３の非発振発光像５１を取得する。そして、取得した非発振発光像５１中に暗部５２が存在するときに、ＶＣＳＥＬ４３に故障が発生していると判断する。 As described above, according to the failure detection method of the VCSEL 43 according to the embodiment of the present invention, a current less than the predetermined applied current value Ie is supplied to the optical module 40 having the VCSEL 43, and the VCSEL 43 not oscillating is not oscillated. A luminescent image 51 is acquired. Then, when the dark portion 52 is present in the acquired non-oscillation emission image 51, it is determined that a failure has occurred in the VCSEL 43.
このように、本実施形態に係る故障検出方法は、ＶＣＳＥＬ４３に高い電流を負荷したり、ＶＣＳＥＬ４３を高温環境下に曝すことがない。このため、回路基板４１上に高温環境下に曝すことができない部品を搭載した光モジュール４０を対象として、ＶＣＳＥＬ４３の故障を検出することができる。 Thus, the failure detection method according to the present embodiment does not load the VCSEL 43 with a high current and does not expose the VCSEL 43 to a high temperature environment. For this reason, a failure of the VCSEL 43 can be detected for the optical module 40 on which a component that cannot be exposed to a high temperature environment is mounted on the circuit board 41.
また本実施形態に係る故障検出方法は、非発振発光像５１を観察するだけでＶＣＳＥＬ４３の故障を判断することができる。このため、逆方向リーク電流を測定してＶＣＳＥＬ４３の故障を判断する場合と比べて、微弱電流を測定するような高価な測定装置が不要であり、低コストでＶＣＳＥＬ４３の故障を判断することができる。 Further, the failure detection method according to the present embodiment can determine the failure of the VCSEL 43 only by observing the non-oscillation emission image 51. This eliminates the need for an expensive measuring device that measures a weak current as compared with the case of determining the failure of the VCSEL 43 by measuring the reverse leakage current, and can determine the failure of the VCSEL 43 at a low cost. .
また本実施形態に係る故障検出方法は、非発振発光像５１中に暗部５２が確認できなかった場合でも（ステップＳ２：Ｎｏ）、発振発光像５３中の高輝度領域５４の対称性によって、ＶＣＳＥＬ４３の故障を判断することができる（ステップＳ５）。このため、ＶＣＳＥＬ４３の故障検出精度を高めることができる。 Further, in the failure detection method according to the present embodiment, even when the dark portion 52 cannot be confirmed in the non-oscillation emission image 51 (step S2: No), the VCSEL 43 depends on the symmetry of the high luminance region 54 in the oscillation emission image 53. Can be determined (step S5). For this reason, the failure detection accuracy of the VCSEL 43 can be increased.
さらに本実施形態に係る故障検出方法は、発振発光像５３中の高輝度領域５４の対称性が確認できなかった場合でも（ステップＳ５：Ｎｏ）、非発振発光像５１の発光強度が所定値未満であるか否かによって、ＶＣＳＥＬ４３の故障を判断することができる（ステップＳ６）。これにより、ＶＣＳＥＬ４３の故障検出精度を更に高めることができる。 Furthermore, in the failure detection method according to the present embodiment, even when the symmetry of the high luminance region 54 in the oscillation light emission image 53 cannot be confirmed (step S5: No), the light emission intensity of the non-oscillation light emission image 51 is less than a predetermined value. The failure of the VCSEL 43 can be determined based on whether or not (step S6). Thereby, the failure detection accuracy of the VCSEL 43 can be further increased.
なお、本発明のＶＣＳＥＬの故障検出方法および故障検出装置は、前述した実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形，改良等が可能である。例えば、各ステップＳ２，Ｓ５，Ｓ６で挙げた判断部２２の判断手法は一例であって、これらの例に限られない。 Note that the failure detection method and failure detection device for a VCSEL according to the present invention are not limited to the above-described embodiments, and appropriate modifications and improvements can be made. For example, the determination method of the determination unit 22 listed in steps S2, S5, and S6 is an example, and is not limited to these examples.
また、前述した実施形態においては、光モジュール４０を検査対象とした例を挙げて説明したが、本発明はＶＣＳＥＬ４３のみを対象として検査することができる。 In the above-described embodiment, an example in which the optical module 40 is an inspection target has been described. However, the present invention can inspect only the VCSEL 43.
さらに、前述した実施形態においては、判断部２２が自動的にＶＣＳＥＬ４３の故障の有無を判断した例を挙げて説明したが、手動で給電部２３から電流を供給し、撮影手段３０で取得した非発振発光像５１および発振発光像５３をモニタ２４に出力させ、検査者の目視によって、暗部５２の有無、高輝度領域５４の対称性および発光強度の明暗を判断し、ＶＣＳＥＬ４３の故障を判別してもよい。 Further, in the above-described embodiment, the example in which the determination unit 22 automatically determines whether or not the VCSEL 43 has failed has been described. However, the current is manually supplied from the power supply unit 23 and acquired by the photographing unit 30. The oscillation light emission image 51 and the oscillation light emission image 53 are output to the monitor 24, and the presence or absence of the dark portion 52, the symmetry of the high luminance region 54, and the light intensity of the light emission intensity are determined by visual inspection, and the failure of the VCSEL 43 is determined. Also good.
この場合でも、暗部５２の有無、高輝度領域５４の対称性および発光強度の明暗は、熟練した検査者でなくとも簡単に判別することができる。このため、発光スペクトルによってＶＣＳＥＬ４３の故障を判断する場合と比べて、検査者の熟練度が要求されず、簡便に検査を実施することができる。 Even in this case, the presence / absence of the dark portion 52, the symmetry of the high-luminance region 54, and the brightness of the light emission intensity can be easily determined without being a skilled inspector. For this reason, compared with the case where the failure of the VCSEL 43 is determined based on the emission spectrum, the skill level of the inspector is not required, and the inspection can be easily performed.
１０：ＶＣＳＥＬの故障検出装置、１１：商用電源、２０：ＰＣ、２１：制御部、２２：判断部、２３：給電部、２４：モニタ、３０：撮影手段、３１：赤外線カメラ、３２：光学系、３３：対物レンズ、４０：光モジュール、４１：基板、４２：駆動ＩＣ、４３：ＶＣＳＥＬ（検査対象）、５１：非発振発光像、５２：暗部、５３：発振発光像、５４：高輝度領域 10: VCSEL failure detection device, 11: commercial power supply, 20: PC, 21: control unit, 22: determination unit, 23: power supply unit, 24: monitor, 30: photographing means, 31: infrared camera, 32: optical system , 33: objective lens, 40: optical module, 41: substrate, 42: drive IC, 43: VCSEL (inspection target), 51: non-oscillation emission image, 52: dark portion, 53: oscillation emission image, 54: high luminance region
Claims (5)
ＶＣＳＥＬに所定電流値未満の電流を供給して、レーザ発振していないＶＣＳＥＬの非発振発光像を取得し、
前記非発振発光像中に暗部が存在するときにＶＣＳＥＬに故障が発生していると判断する、ＶＣＳＥＬの故障検出方法。 A failure detection method for a VCSEL that oscillates when a current greater than a predetermined current value is supplied,
A current less than a predetermined current value is supplied to the VCSEL to obtain a non-oscillation emission image of the VCSEL that is not laser-oscillated,
A failure detection method for a VCSEL, in which it is determined that a failure has occurred in a VCSEL when a dark portion is present in the non-oscillation emission image.
ＶＣＳＥＬに所定電流値以上の電流を供給して、レーザ発振しているＶＣＳＥＬの発振発光像を取得し、
前記発振発光像において高輝度領域が非対称であればＶＣＳＥＬに故障が発生していると判断する、請求項１に記載のＶＣＳＥＬの故障検出方法。 When it is determined that no dark portion exists in the non-oscillation emission image,
Supply a current equal to or greater than a predetermined current value to the VCSEL to obtain an oscillation emission image of the laser oscillating VCSEL,
The VCSEL failure detection method according to claim 1, wherein if the high-luminance region is asymmetric in the oscillation emission image, it is determined that a failure has occurred in the VCSEL.
前記非発振発光像の発光強度が所定値よりも低いときにＶＣＳＥＬに故障が発生していると判断する、請求項１に記載のＶＣＳＥＬの故障検出方法。 When it is determined that no dark portion exists in the non-oscillation emission image,
The failure detection method for a VCSEL according to claim 1, wherein it is determined that a failure has occurred in the VCSEL when the emission intensity of the non-oscillation emission image is lower than a predetermined value.
前記非発振発光像の発光強度が所定値よりも低いときにＶＣＳＥＬに故障が発生していると判断する、請求項２に記載のＶＣＳＥＬの故障検出方法。 When the high luminance region is determined to be symmetrical in the oscillation emission image,
The VCSEL failure detection method according to claim 2, wherein it is determined that a failure has occurred in the VCSEL when the emission intensity of the non-oscillation emission image is lower than a predetermined value.
ＶＣＳＥＬに電流を供給する給電部と、
ＶＣＳＥＬの発光面を撮影し発光像を取得する撮影手段と、
所定電流値未満の電流を前記給電部から給電しＶＣＳＥＬが発振しないように光らせ、レーザ発振していないＶＣＳＥＬの非発振発光像を前記撮影手段により撮影する制御部と、
前記非発振発光像に暗部が存在するときにＶＣＳＥＬに故障が発生していると判断する判断部と、を備える、ＶＣＳＥＬの故障検出装置。 A failure detection device for a VCSEL that oscillates when a current of a predetermined current value or more is supplied,
A power supply for supplying current to the VCSEL;
Photographing means for photographing a light emitting surface of the VCSEL and acquiring a light emission image;
A control unit that feeds a current less than a predetermined current value from the power feeding unit so that the VCSEL does not oscillate, and shoots a non-oscillation emission image of the VCSEL that is not laser-oscillated by the photographing unit;
A failure detection device for a VCSEL, comprising: a determination unit that determines that a failure has occurred in the VCSEL when a dark portion exists in the non-oscillation emission image.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018022739A (en) * | 2016-08-02 | 2018-02-08 | ローム株式会社 | Surface-emitting semiconductor laser device and failure detection method of the same |
| CN114236343A (en) * | 2022-02-28 | 2022-03-25 | 常州承芯半导体有限公司 | Test structure and forming method, working method and circuit thereof |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018022739A (en) * | 2016-08-02 | 2018-02-08 | ローム株式会社 | Surface-emitting semiconductor laser device and failure detection method of the same |
| US11761927B2 (en) | 2019-04-17 | 2023-09-19 | Lg Energy Solution, Ltd. | Inspection method for crack in battery cell by using eddy current, and inspection device |
| JP7537220B2 (en) | 2020-10-08 | 2024-08-21 | 住友電気工業株式会社 | Surface emitting laser measurement method, manufacturing method, measurement device, and measurement program |
| CN114236343A (en) * | 2022-02-28 | 2022-03-25 | 常州承芯半导体有限公司 | Test structure and forming method, working method and circuit thereof |
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