JP3502577B2 - 光半導体モジュールの試験用カセット - Google Patents
光半導体モジュールの試験用カセットInfo
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Description
を搭載して試験装置に装着するために用いられる光半導
体モジュールの試験用カセットに関し,とくに一連の熱
特性試験に用いられる多種類の試験装置に共通に装着し
て使用することができる試験用カセットに関する。
が必要とされる光半導体モジュールは,信頼性を保証す
るため出荷前及び出荷後に多くの試験,特に熱特性に関
係する試験が行われる。通常,光半導体モジュールを試
験装置に装着するには,光半導体モジュールを治具に搭
載しこの治具を試験装置に装着する。
る。また光半導体モジュールの形状もモジュール毎に異
なる。このため,試験毎に光半導体モジュールを試験装
置の治具に搭載し直さなければならず,また光半導体モ
ジュールの種類が変わると試験装置の治具を交換しなけ
ればならない。その結果,試験作業は非常に煩雑になっ
ていた。そこで,異なる試験装置に共通に装着して使用
することができる試験用カセットが要望されていた。
試験では,試験装置が備える熱交換部,例えばヒートシ
ンク又は加熱冷却器,と光半導体モジュールとの間で伝
熱がなされる。従来,かかる伝熱は,治具上面に光半導
体モジュールを搭載し,その治具を試験装置の熱交換部
に装着することで実現されていた。
るため装置間の互換性がなく,熱特性試験を含む一連の
試験を実行するには,個々の試験毎にその試験装置固有
の治具に光半導体モジュールを搭載し直さねばならな
い。通常,光半導体モジュールには光ファイバが一体に
結合されているため,光半導体モジュールを治具に搭載
し又は取り外す際に光半導体モジュール及び光ファイバ
を両手を用いて同時に取り扱う必要があり,作業が難し
く煩雑である。また,光半導体モジュールには,光学
系,光ファイバ取付け部及びリード等の極めて微妙な取
扱いが要求される構造が含まれる。このため,治具への
搭載及び取り外しの工程は,熟練者による慎重な作業が
必要であり,多くの工数と長時間の作業とを要してい
た。しかも,かかる配慮をしてもなお光半導体モジュー
ルの治具への搭載及び取り外し回数が多いため,光半導
体モジュールの破損を回避することは難しい。
とに異なり,加えて光ファイバに結合される光コネクタ
も多様である。このため,各試験装置ごとに,光半導体
モジュールに合わせて多種類の治具及び光コネクタを準
備しなければならない。このため,治具の製作費用が多
大となり,また治具の交換も頻繁にしなければならなず
煩雑である。
荷前に製造者が行い,出荷後に使用者が再試験により確
認するのが通常である。このため,製造者は光半導体モ
ジュールを試験装置の治具から取り外し収納箱に収容し
て出荷し,使用者は入荷した光半導体モジュールを再び
試験装置の治具に搭載しなければならない。これでは,
製造者と使用者との試験装置が同一であっても光半導体
モジュールの治具への搭載回数を低減することができ
ず,製造者及び使用者を合わせた作業工数及び作業時間
の低減を図ることができない。
の光半導体モジュールの試験では,光半導体モジュール
を試験装置の治具に直接搭載していた。このため,光半
導体モジュールの治具への搭載及び取り外しを試験毎に
行わなければならず,工数が多く作業時間が長くなると
いう問題があった。また,光半導体モジュールの品種ご
とに治具を用意しなければならないという問題もある。
さらに,光半導体モジュールの治具への搭載及び取り外
しを製造者と使用者とがそれぞれ別個にしなければなら
ず,両者を合わせた全体の作業工数及び作業時間を削減
することが難しい。
した後は,再度搭載し直すことなくそのままの状態で複
数の試験装置に共通して装着可能な光半導体モジュール
の試験用カセットを提供することを目的としている。
形態例斜視図であり,光半導体モジュールが搭載された
光半導体モジュールの試験用カセットを表している。な
お,図1ではカバーの一部を破断した図で表している。
図2は本発明の第一実施形態例断面図であり,試験装置
に装着された試験用カセットを図1中のABに沿う縦断
面で表している。
構成は,図1及び図2を参照して,接触する機器と熱の
交換がなされる伝熱面2aが下面に形成され,上面に光
半導体モジュール1が搭載される伝熱板2と,上面に該
伝熱板2を保持する底板3と,該底板3の該伝熱面2a
直下に開設された開口3aとを有することを特徴とする
光半導体モジュールの試験用カセットとして構成する。
の交換がなされる伝熱面2aが下面に形成され,上面に
光ファイバ8付き光半導体モジュール1が搭載される伝
熱板2と,上面に該伝熱板2を保持する底板3と,該底
板3の該伝熱面2a直下に開設された開口3aと,該底
板3の前面先端に着脱自在に装着される前面パネル6
と,該前面パネル6に固設され,該光ファイバ8の先端
に接続された光コネクタ8aを試験装置の光コネクタに
変換する変換コネクタ7とを有することを特徴とする光
半導体モジュールの試験用カセットとして構成する。
成の光半導体モジュールの試験用カセットにおいて,該
光半導体モジュール1に接続された光ファイバ8を該底
板3上面に支持する光ファイバ支持具3dを有すること
を特徴として構成する。
の試験用カセット(以下「試験用カセット」という。)
は,図1及び図2を参照して,開口3aが開設された底
板3を有し,その開口3a上に伝熱板2を保持する。こ
の伝熱板2は,良熱伝導性の物質からなり,伝熱板2の
上面に搭載された光半導体モジュール1と伝熱板2の下
面に形成された伝熱面2aとの間の熱伝導を小さな熱抵
抗で実現する。この伝熱面2aは底板3の開口3a上に
位置しており,この開口3aを通して試験装置の熱交換
部20を伝熱面2aに接触させ,熱交換部20と伝熱板
2との間の熱伝導を実現することができる。即ち,光半
導体モジュール1で発生した熱は,伝熱板2中を伝播
し,伝熱面2aに接触する試験装置の熱交換部20へ伝
熱する。あるいは逆に,熱交換部20から光半導体モジ
ュールへ伝熱する。従って,熱交換部を有する試験装置
を用いて,光半導体モジュール1の熱試験を行うことが
できる。
は,試験用カセットを構成する伝熱板2と試験装置を構
成する熱交換部20との間の熱伝導は,伝熱面2aにお
ける熱交換部20と伝熱板2との機械的な接触によりな
される。この構造では,試験用カセットは試験装置の熱
交換部20と機械的に接触するだけで熱交換部20に固
着されていない。従って,試験用カセットを熱交換部2
0に密着させて着脱自在に取り付けることができる。こ
のため,光半導体モジュール1を試験用カセットの伝熱
板2上面に搭載したまま,試験用カセットを試験装置の
熱交換部20から取り外すことができ,さらに他の試験
装置の熱交換部に装着し直すことができる。即ち,本構
成の試験用カセットは,光半導体モジュールを搭載した
まま異なる試験装置間を自由に付け替えることができ
る。なお,熱交換部20の上面は平面に形成されること
が通常なので,伝熱面2aを平面にすることで多種の試
験装置に共通に使用することができる。もちろん,試験
装置の熱交換部20上面の形状が平面でなくても,試験
装置間で共通の形状にすることで,本構成の試験用カセ
ットを一連の試験に用いられる試験装置に共通に装着す
ることもできる。
ュール1は,伝熱を良くするため伝熱板2上面に固定し
て搭載される。同時に,光半導体モジュール1と試験装
置との電気的接続をとるため,光半導体モジュール1の
リードは底板3上面のパッド3eと例えばワイヤー3f
により電気的に接続される。従って,光半導体モジュー
ルの形状又はリードの配置が異なる場合は,それぞれの
光半導体モジュールに合わせて異なる試験用カセット準
備する必要がある。しかし,その場合でも,伝熱面2a
の形状を試験装置に整合させることで,全ての試験用カ
セットをこれらの試験装置に共通に装着して使用するこ
とができる。
図1及び図2を参照して,第一の構成の試験用カセット
に変換コネクタ7を取り付けた前面パネル6を付加した
ものである。変換コネクタ7は,光半導体モジュール1
から引き出された光ファイバ8の先端に接続された光コ
ネクタ8aと結合し,この光コネクタ8aを試験用モジ
ュールの外部から接続される試験装置の光コネクタ(図
外)と結合するために両光コネクタの変換を行うもので
ある。この変換コネクタ7は,底板3の前端面に着脱自
在に固定された前面パネル6に固設される。この構造で
は,前面パネル6を,容易に異なる種類の変換コネクタ
7を取り付けた他の前面パネル6と交換することができ
る。このように,前面パネル6の交換により変換コネク
タ7を選択することができるので,試験装置の光コネク
タが異なる場合でも,わずかな手間で試験用カセットを
試験装置間で共通に装着して使用することができる。さ
らに,光コネクタ8aが異なる複数の光半導体モジュー
ル1を試験する場合でも,前面パネル6の交換のみで試
験装置の光コネクタと整合することができるから,試験
装置の光コネクタを交換する必要がない。従って,多様
な光半導体モジュールの試験を簡便にすることができ
る。
図1を参照して,第一又は第二の構成の試験用カセット
に光ファイバ8を底板3上面に固定する光ファイバ支持
具3dを設けたものである。この構成では,光ファイバ
付光半導体モジュールの試験の際に,光ファイバ8が底
板3に固定されているから光ファイバ8の取り扱いが容
易である。従って,試験及び搬送時の損傷が少ない。
ァイバ付光半導体モジュールを一個のみ搭載する試験用
カセットに関する。
形は,図1を参照して,底板3及び底板3上面を覆う箱
状のカバー4から構成される箱体5をなし,その箱体5
の前部に前面パネル6が着脱自在に取り付けられる。
板から構成される。底板3の中央後方に開口3aが,中
央前方にメッシュ部3cが設けられる。この底板3には
開口3aの4隅近傍にねじ穴が設けられ,このねじによ
り伝熱板2を開口3a上に保持する。メッシュ部3cは
底板3の上下間を換気するために設けられており,メッ
シュ部3cを通して試験装置の熱交換部20(図2参
照)近傍の雰囲気と試験用カセット内部の雰囲気とが交
換する。このため,試験用カセット内部の温度を急速に
試験温度に到達させることができる。
字型に起曲して形成したパネル取付部3bが設けられ
る。前面パネル6は,このパネル取付部3bにピン6a
により位置決めされて取り付けられる。前面パネル6に
は変換コネクタ7が固設されており,前面パネル6の裏
面より光ファイバ8先端に接続された光コネクタ8a
(図2参照)が嵌挿される。
ール1は,光ファイバ付光半導体モジュールであり図1
を参照して,出射光を取り出すための光ファイバ8が接
続された半導体レーザ1aと,その半導体レーザ1aの
下面に固着された取付板1bとを有する。この取付板1
bは,通信機器のヒートシンクへ半導体レーザ1aを固
定し放熱するためのもので,良熱伝導体からなる。また
光ファイバ8の先端には通信機器に接続するための光コ
ネクタ8a(図2参照)が接続されている。さらに,光
半導体モジュール1の側面から水平にリード1cが導出
され,そのリード1cの先端はL字型に折曲されてい
る。
トに搭載する手順を説明する。試験に先立ち,図1及び
図2を参照して,光半導体モジュール1を取付板1b上
面に搭載する。搭載は,取付板1bを伝熱板2の上面に
密着させてネジ止めし固定することによりなされる。伝
熱板2は,Niの無電解メッキが施された40mm×40
mm,厚さ3.0mmの無酸素銅板からなり,取付板1bが
密着する上面及び伝熱面2aとなる下面は,接触による
熱伝導を良好にするため鏡面研磨された平面に仕上げら
れる。なお,無酸素銅に代えて熱伝導率の大きな物質,
例えばアルミニウムとすることもできる。また,伝熱板
2の温度を精密に測定するため,伝熱板2の側面に熱電
対を挿入する細孔が形成されている。
た伝熱板2を,底板3の開口3a上の位置にネジ止めす
る。この伝熱板2と底板3の間に,弾性体12,例えば
バネ又は耐熱性ゴムを介在させる。これにより,伝熱板
2は取り付け後も多少は傾けることができるので,伝熱
面2aに試験装置の熱交換部20を当接させたとき,伝
熱面2aと熱交換部20上面との密着性が良好になり,
伝熱性がよくなる。もちろん,機械的精度が高いため十
分な密着性を確保できる場合は,弾性体12はなくても
よい。さらに,弾性体12を弾性を有する断熱材とする
ことも又は弾性体に代えて固い断熱材とすることもでき
る。これにより,伝熱板2と底板3及びカバー4との間
が断熱されるので,光半導体モジュール1,伝熱板2及
び熱交換部20等の熱流の制御が必要な部分への不要な
熱の流出入が抑制され,精密な試験をすることができ
る。
けられたパッド2bに例えばはんだにより接続する。底
板3上面には,伝熱板2上面のパッド2bにワイヤー3
fで接続されたパッド3eと,このパッド3eに配線パ
ターン(図外)で接続された試験用電極3gとが形成さ
れている。この試験用電極3gは,底板3の後端近傍に
配設され,カバー4を外して,あるいはカバー4後端上
部に開設された開口部を貫通して,試験装置の電極端子
が上方から接触する。さらに,カバー後端にはパッド3
e及び熱電対11に接続するコネクタ3hが設けられ,
試験装置のコネクタと接続される。なお,本実施形態例
では,リード1cを伝熱板2上面のパッド2bに接続し
たが,必要により直接底板3上面のパッド3eに接続す
ることもできる。
れ,帯状弾性体からなる光ファイバ支持具3dにより押
圧され固定される。さらに,光ファイバ8の先端に接続
している光コネクタ8aを変換コネクタ7に嵌挿した
後,前面パネル6を底板3のパネル取付部3bに取り付
ける。
験用カセットに搭載される。次いで,光半導体モジュー
ルが搭載された試験用カセットを試験装置に装着する。
を備えた上面が平らな良熱伝導性物質からなる熱交換部
20をヒートシンクを兼ねた台21上に有する。試験用
カセットは,熱交換部20上面が底板3の開口3aを通
過して伝熱板2下面の伝熱面2aに密着するように装着
される。装着後,試験装置の光コネクタ(図外)を変換
コネクタ7に接続し,コネクタ(図外)を試験用カセッ
ト背後のコネクタ3hに接続して試験を行う。試験終了
後の試験用カセットの取り外しは,試験用カセットを上
方に持ち上げ熱交換部20から離すことでなされる。
トは,熱交換部20上に載置し又は持ち上げるという簡
単な操作で試験装置に装着又は取り外すことができる。
また,熱交換部20上面が開口3aを通過して伝熱面2
aに密着できる構造の試験装置であれば,光半導体モジ
ュール1を搭載した状態で相互に他の試験装置に装着し
直すことができる。
ることは必須ではない。しかし,カバー4を使用するこ
とにより,内部が保護され取り扱いが容易になる。同時
に,試験用カセットが箱体となるので,このまま又は包
装箱に収容して光半導体モジュール1の輸送用収容箱と
して利用することができる。従って,製造者が使用した
試験用カセットをそのまま使用者に輸送し,使用者はそ
の試験用カセットをそのまま使用して再試験を行うこと
もできる。さらに,図1を参照して,前面パネル6に,
光半導体モジュール1の属性等を表示する記号又は図
形,例えばバーコードからなる識別プレート9を設ける
ことにより,一連の試験中に生じ得る試験対象の取り違
え等の錯誤を防止することができる。
例の試験装置の熱交換器の変形例に関する。図3は本発
明の第二実施形態例断面図であり,試験装置の熱交換器
を表している。本実施形態例の試験装置は,図3を参照
して,ペルチエモジュール20b上面に密着する良熱伝
導性物質からなる均熱ブロック20aを有する熱交換器
を,ヒートシンクとなる台21上に設けている。均熱ブ
ロック20aは,ペルチエモジュール20bによる冷却
及び加熱の際に生ずる温度分布を緩和する。均熱ブロッ
ク20a上面は,底板3の開口3aを通過して伝熱板2
下面の伝熱面2aに密着する形状に作られている。従っ
て,第一実施形態例の試験装置に装着できる試験用カセ
ットは,本実施形態例の試験装置にもそのまま装着する
ことができる。
施形態例の試験用カセットを一つの架台に一体に搭載し
たものである。図4は本発明の第三実施形態例平面図で
あり,試験用カセットを搭載した架台を表している。な
お,図4ではカバーを外した状態の試験用カセットの主
要部を表している。
して,側枠32及び架台底33からなる架台31に,複
数の第一実施形態例の試験用カセット10が平行に固定
される。各試験用カセット10は架台底33にピンで位
置合わせされる。試験装置は各伝熱板2の直下に位置す
る複数の熱交換部20を備える。本実施形態例によれ
ば,多数の試験用カセット10を一体として同時に取り
扱うことができる。さらに,複数の光半導体モジュール
を一括して行う試験を本実施形態例により,個別の光半
導体モジュールごとに行う試験を第一実施形態例により
行うことで,一括及び個別の試験が混在する一連の試験
を効率よく実行することができる。
例の試験用カセットの前面パネルを一枚の前面パネルに
変更したものである。図5は本発明の第四実施形態例平
面図であり,試験用カセットを搭載した架台を表してい
る。本実施形態例では,図5を参照して,第四実施形態
例と同様の架台31に同様の方法で複数の試験用カセッ
ト10が搭載される。この試験用カセット10は,前面
パネル6が取り付けられていないことを除き第一実施形
態例の試験用カセットと同様である。前面パネル6は,
架台に,例えば側枠32にピン6aで位置決めされ固定
される。本実施形態例の前面パネル6には,各試験用カ
セット10の前端にそれぞれ変換コネクタ7が固設され
ている。従って,変換コネクタ7の位置は架台31を基
準に定まり,各試験用カセット10の位置とは独立であ
る。このため,架台31を試験装置に装着したとき,試
験装置に対して各変換コネクタ7の位置が精密に定まる
ため,試験装置の光コネクタを変換コネクタ7に嵌挿し
やすい。
体モジュールを搭載する試験用カセットに関する。図6
は本発明の第五実施形態例平面図であり,カバーを外し
た状態の試験用カセットの主要部を表している。
に複数の開口(図示せず)が設けられ,その開口上に伝
熱板2が保持される。底板3前端は第一実施形態例と同
様にパネル取付部3bが形成されている。前面パネル6
の各伝熱板2に対応する位置には変換コネクタ7が固設
されており,この前面パネル6はパネル取付部3bにピ
ン6aで位置決めされ着脱自在に固定される。さらに図
示されていないカバーを取り付けて,全体を箱体とする
ことができるのは第一実施形態例と同様である。本実施
形態例の試験用カセットでは,各伝熱板2に光半導体モ
ジュールを搭載することで,複数の光半導体モジュール
の試験を同時に実行することができる。このとき,伝熱
板2と底板3との間に断熱材を介在させることで,ある
いは熱伝導率の小さな底板3を用いることで,各伝熱板
2間を断熱することができる。これにより,各伝熱板2
間の熱的干渉を防止でき精密な熱特性試験を行うことが
できる。また,各光半導体モジュールごとに異なる熱試
験を同時に実行することもできるので,試験時間を短縮
することができる。
試験用カセットに一旦搭載した後は,光半導体モジュー
ルを搭載したまま,試験用カセットを任意の試験装置に
装着し直すことができるので,光半導体モジュールを搭
載し直すことなく一連の試験を実行することができる。
このため,作業工数及び作業時間が削減されかつ光半導
体モジュールの損傷も低減され,光半導体装置のコスト
低減及び信頼性に寄与ところが大きい。
Claims (3)
- 【請求項1】 接触する機器と熱の交換がなされる伝熱
面が下面に形成され,上面に光半導体モジュールが搭載
される伝熱板と,上面に該伝熱板を保持する底板と,該
底板の該伝熱面直下に開設された開口とを有することを
特徴とする光半導体モジュールの試験用カセット。 - 【請求項2】 接触する機器と熱の交換がなされる伝熱
面が下面に形成され,上面に光ファイバ付き光半導体モ
ジュールが搭載される伝熱板と,上面に該伝熱板を保持
する底板と,該底板の該伝熱面直下に開設された開口
と,該底板の前面先端に着脱自在に装着される前面パネ
ルと,該前面パネルに固設され,該光ファイバの先端に
接続された光コネクタを試験装置の光コネクタに変換す
る変換コネクタとを有することを特徴とする光半導体モ
ジュールの試験用カセット。 - 【請求項3】 請求項1又は2記載の光半導体モジュー
ルの試験用カセットにおいて,該光半導体モジュールに
接続された光ファイバを該底板上面に支持する光ファイ
バ支持具を有することを特徴とする光半導体モジュール
の試験用カセット。
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