JP5147777B2 - 発光デバイスの検査治具 - Google Patents

Description

この発明は、レーザダイオードなどの発光デバイスの検査治具に関するものである。

電子デバイスの製造分野では、デバイスを製品に組付ける前に、デバイスの初期故障を低減する目的で、高温のオーブン内でデバイスに通電を行ない、初期故障を示す不具合のあるデバイスを除去するバーンインテストと呼ばれるスクリーニングテストを実施している。

レーザダイオードなどの発光デバイスにおいても、初期故障デバイスを事前に排除するため、バーンインテストを実施しており、このバーンインテストでは、恒温槽内で一定時間、発光デバイスに通電を行ない、発光デバイスの放射光の光量を受光素子で確認している。具体的には、自動パワー制御（ＡＰＣ制御）により、発光デバイスの発光量が小さくなってくると、その発光デバイスに対する通電電流を増加させ、一定の発光量となるように制御する。この制御の下で、通電電流が所定範囲に入っていない発光デバイスが、初期不具合品として除去される。

この発光デバイスのバーンインテストでは、第１の課題として、発光デバイスの排熱を行ない、発光デバイスの温度を所定値に保つことが重要である。発光デバイスに通電して発光させると、発光デバイスは自己発熱するので、発光デバイスの排熱を行なわない場合には、発光デバイスの素子温度が上昇し、それに伴なって発光特性が変化するので、正確なテストを行なうには、発光デバイスの排熱を行なうことが重要となる。

また、発光デバイスのバーンインテストでは、第２の課題として、発光デバイスの放射光を正確に受光素子に照射することも重要である。発光デバイスと受光素子との間の距離間隔が変化し、受光素子への照射量にバラツキが発生すると、受光素子における測定値にバラツキが生じ、発光デバイスの放射光量を正確に測定できないので、正確なテストを行なうには、発光デバイスと受光素子との間の距離間隔を一定に保つことが重要となる。

特許文献１には、複数の半導体デバイスのそれぞれの上方にヒートシンクを設け、各半導体デバイスとヒートシンクとの伝熱接触が一定となるように、バネを用いてヒートシンクを半導体デバイスに押し付けるものが開示されている。この特許文献１における各ヒートシンク内には、ヒータ、温度センサ、流体通路が設けられ、半導体デバイスの温度を温度センサで監視しながら、ヒータにより加熱し、また、流体経路の水などの流体を流し、半導体デバイスの排熱を行なう。特許文献２には、半導体デバイスの上方に放熱フィンを設け、圧縮バネを用いて放熱フィンに圧力を加え、その放熱フィンを半導体デバイスのパッケージに圧接し、半導体デバイスの放熱を行なうものが開示されている。

特開２００６−３１７４０３号公報 特開平３−２７０２４７号公報

前述のように、特許文献１、２では、ヒートシンクまたは放熱フィンを半導体デバイスの上方に配置し、これらのヒートシンクまたは放熱フィンをバネにより半導体デバイスに押し付け、半導体デバイスの熱を効率的に放熱する。しかしながら、発光デバイスをバーンインテストする場合には、発光デバイスの放射光を計測する必要があり、発光デバイスに対向してその放射光を計測する受光素子を設置する必要がある。そのため、発光デバイスの上方にヒートシンクまたは放熱フィンを配置する構造では、検査ボードの寸法が大きくなり、また、ヒートシンク部分の構造が複雑になる問題がある。

ヒートシンクを発光デバイスの下方に配置する場合には、発光デバイスはヒートシンクに載置されるが、このヒートシンクが押し付けられて移動する移動距離だけ、発光デバイスも移動する結果となる。この発光デバイスの移動は、発光デバイスと受光素子との間の距離間隔を変化させ、受光素子への照射量にバラツキを誘発し、発光デバイスの放射光量を正確に測定できない不都合をもたらす。

この発明は、このような問題と不都合を改善することのできる発光デバイスの検査治具を提案するものである。

この発明による発光デバイスの検査治具は、複数の発光デバイスを支持するデバイス検査ボードと、このデバイス検査ボードに対向し複数の受光素子を支持する受光検査ボードとを備え、複数の各検査セクションのそれぞれにおいて、発光デバイスと受光素子が１つの対となって対向し、発光デバイスの放射光が受光素子で受光される発光デバイスの検査治具であって、デバイス検査ボードは、各検査セクションにおいて、発光デバイスに給電する給電ソケットと、発光デバイスを載置し発光デバイスからの熱を排熱するヒートシンクと、ヒートシンクとそれに載置された発光デバイスを受光検査ボードに向かって付勢する圧縮バネ部材と、ヒートシンクを所定位置にロックするロック状態とそのロック状態を解放した解放状態とを取り得るストッパ部材とを有し、また、受光検査ボードは、各検査セクションにおいて、受光素子を支持する支持ブロックを有し、さらに、各検査セクションには、受光素子と対向する方向における発光デバイスの移動に応じて支持ブロックを移動させる応動手段が設けられ、デバイス検査ボードと受光検査ボードとを互いに押圧する中で、発光デバイスとそれに対応する受光素子との距離間隔を所定値に調整し、発光デバイスをヒートシンクに押圧することを特徴とする。

この発明による発光デバイスの検査治具では、各検査セクションにおいて、発光デバイスと受光素子との間の距離間隔を所定値に調整し、併せて、発光デバイスをヒートシンクに押圧することができ、より正確なバーンインテストを行なうことができ、また、ストッパ部材を用いて、ヒートシンクの移動をロックした状態で、発光デバイスを載置することができるので、発光デバイスの載置作業も簡単にすることができる。

図１は、この発明による発光デバイスの検査治具の実施の形態１におけるデバイス検査ボードを段階Ａの状態で示す部分断面図である。 図２は、実施の形態１に係る発光デバイスの検査治具における受光検査ボードを段階Ａの状態で示す部分断面図である。 図３は、実施の形態１に係る発光デバイスの検査治具における受光検査ボードの一部を示す平面図である。 図４は、実施の形態１に係る発光デバイスの検査治具の各段階Ａ〜Ｅの状態を示す図表である。 図５は、実施の形態１に係る発光デバイスの検査治具を段階Ｂの状態で示す部分断面図である。 図６は、実施の形態１に係る発光デバイスの検査治具を段階Ｃの状態で示す部分断面図である。 図７は、実施の形態１に係る発光デバイスの検査治具を段階Ｄの状態で示す部分断面図である。 図８は、距離間隔が所定値である場合における放射光の受光面積を説明する説明図である。 図９は、距離間隔が所定値から変化した場合における放射光の受光面積を説明する説明図である。 図１０は、この発明による発光デバイスの検査治具の実施の形態３を段階Ｄの状態で示す部分断面図である。

以下この発明のいくつかの実施の形態について、図面を参照して説明する。

実施の形態１．
この発明による発光デバイスの検査治具の実施の形態１について説明する。実施の形態１に係る発光デバイスの検査治具１００は、複数の発光デバイス１を検査するのに使用される。発光デバイス１は、具体的には、レーザダイオードであり、検査治具１００は、複数の発光デバイス１に対するバーンインテストを行なうときに使用される。実施の形態１に係る発光デバイスの検査治具１００は、デバイス検査ボード１０と、受光検査ボード３０を含む。

（１）デバイス検査ボード１０の説明
図１は、デバイス検査ボード１０を示す部分断面図である。このデバイス検査ボード１０は、ｎ個の複数の発光デバイス１のそれぞれを支持するｎ個のデバイス搭載セクション１０_Ｓ１〜１０_Ｓｎを有するように構成される。個数ｎは、例えば１００とされ、デバイス検査ボード１０には、１００個のデバイス搭載セクション１０_Ｓ１〜１０_Ｓｎが形成される。これらの各デバイス搭載セクション１０_Ｓ１〜１０_Ｓｎは、互いに同じに構成される。図１には、隣接する２つのデバイス搭載セクション１０_Ｓ１、１０_Ｓ２を示す。各デバイス搭載セクション１０_Ｓ１〜１０_Ｓｎは、それぞれデバイス検査ボード１０に直交する基準軸線Ｏ１−Ｏ１を有する。

デバイス検査ボード１０は、上面ボード１１と、下面ボード１３と、ｎ個の複数のヒートシンク１５と、ｎ個の給電ソケット１７と、ｎ個の圧縮バネ部材１９と、ｎ個のストッパ部材２１と、ｎ個のシャフト部材２３を有する。上面ボード１１と下面ボード１３は、ともに熱伝導性の金属材料、例えばアルミニウムで構成された平板であり、図示しない間隔部材を用いて所定の間隔をおいて、互いに平行に配置される。これらの上面ボード１１と下面ボード１３を使用してｎ個のデバイス搭載セクション１０_Ｓ１〜１０_Ｓｎが構成される。各デバイス搭載セクション１０_Ｓ１〜１０_Ｓｎのそれぞれは、１つの発光デバイス１に対応して、図１に示すように、ヒートシンク１５と、給電ソケット１７と、圧縮バネ部材１９と、ストッパ部材２１と、シャフト部材２３が、それぞれ１つずつ配置される。上面ボード１１の上面には、組付基準平面１１１が形成されている。

ヒートシンク１５は、熱伝導率の高い金属材料、例えば銅またはアルミニウムを用いて、例えば円筒形に構成される。このヒートシンク１５は、その軸線が、各デバイス搭載セクション１０_Ｓ１〜１０_Ｓｎの基準軸線Ｏ１−Ｏ１と一致し、上面ボード１１および下面ボード１３と垂直となるようにして、上面ボード１１と下面ボード１３の間に配置される。具体的には、ヒートシンク１５は、大径部分１５１と小径部分１５２を有し、大径部分１５１は上面ボード１１と下面ボード１３との間に位置し、また、小径部分１５２は大径部分１５１の上部に形成され、上面ボード１１に形成された貫通孔１１２に嵌め込まれる。小径部分１５２の上面には、デバイス載置面１５３が形成される。大径部分１５１の上端面は、上面ボード１１の下面に対向する。

このデバイス載置面１５３には、発光デバイス１が載置される。この発光デバイス１は円筒形に構成され、その軸線が、各デバイス搭載セクション１０_Ｓ１〜１０_Ｓｎの基準軸線Ｏ１−Ｏ１と一致するようにして、デバイス載置面１５３に載置される。発光デバイス１は、本体部分１ａと基台部分１ｂを有し、本体部分１ａの上端中央から、基準軸線Ｏ１−Ｏ１の方向に放射光を上方へ向かって放射する。基台部分１ｂは、本体部分１ａの下部に、本体部分１ａよりも大きな径をもって形成される。この基台部分１ｂは、基準軸Ｏ１−Ｏ１の方向に標準長さＡを持っているが、この標準長さＡには、例えば±０．１ｍｍのバラツキが存在し、この標準長さＡのバラツキがバーンインテストを不正確とする１つの要因となる。なお、全ての発光デバイス１について、本体部分１ａの長さには、バラツキはないとする。

ヒートシンク１５の内周の中心部には、ソケット収納孔１５４が形成されている。このソケット収納孔１５４は、大径部分１５１の下端面から小径部分１５２の中央部分に至るように、基準軸線Ｏ１−Ｏ１に沿って延長される。このソケット収納孔１５４に、給電ソケット１７が配置される。給電ソケット１７は、ソケット収納孔１５４よりも僅かに小さい外径を持って円筒状に構成され、下面ボード１３に取付られる。発光デバイス１の基台部分１ｂから導出された接続リードが、ヒートシンク１５の小径部分１５２を通じて給電ソケット１７に嵌め込まれ、給電ソケット１７に接続される。給電ソケット１７は、発光デバイス１に給電を行ない、発光デバイス１を発光させる。ヒートシンク１５の大径部分１５１は、給電ソケット１７の外周を囲むように配置され、ヒートシンク１５は、この給電ソケット１７を案内軸として利用して、基準軸線Ｏ１−Ｏ１に方向に移動される。この構造によって、ヒートシンク１５の移動機構を簡単化するとともに、デバイス検査ボード１０の厚みを薄くすることができ、デバイス検査ボード１０および検査治具１００を小型化でき、また給電ソケット１７をヒートシンク１５の内部にコンパクトに収容することができる。

ヒートシンク１５の大径部分１５１には、複数のバネ収容孔１５５が形成されている。これらのバネ収容孔１５５は、ソケット収納孔１５４を囲むように、その周囲に複数個互いに等しい角度間隔で形成される。これらのバネ収容孔１５５は、それぞれ基準軸線Ｏ１−Ｏ１の方向に延長される。これらのバネ収容孔１５５は、具体的には、２個以上形成される。例えば、３個のバネ収容孔１５５を形成する場合には、それらは互いに１２０度の角度間隔で、４個のバネ収容孔１５５を形成する場合には、それらは９０度の角度間隔で形成される。これらのバネ収容孔１５５の中に、圧縮バネ部材１９が配置される。この圧縮バネ部材１９は、複数のバネ収容孔１５５のそれぞれに収容された複数の圧縮バネ１９１によって構成される。これらの圧縮バネ１９１は、それぞれコイルバネで構成され、それらの下端が下面ボード１３に係合し、その上端がバネ収容孔１５５の上端底部に係合し、ヒートシンク１５を上面ボード１１に向かって付勢する。各デバイス搭載セクション１０_Ｓ１〜１０_Ｓｎのそれぞれにおいて、全てのバネ収容孔１５５の径と長さは、互いに同じとされ、また全ての圧縮バネ１９１は、互いに同じバネ特性を持つように構成される。

ヒートシンク１５の大径部分１５１の外周には、ストッパ部材２１が配置される。このストッパ部材２１は、複数の例えば２つまたは３つのストッパ２１１を含む。これらのストッパ２１１は、大径部分１５１の外周に、互いに等しい角度間隔で配置される。これらのストッパ２１１は、それぞれ押圧バネ２１２とストッパ片２１３を含む。図１には、１つのストッパ２１１しか図示しないが、他のストッパ２１１も同じに構成される。各ストッパ２１１は、ロック状態ＬＫと開放状態ＲＥとを取り得るように構成される。ロック状態ＬＫでは、ストッパ片２１３は押圧バネ２１２によって、大径部分１５１の外周面の係合孔に圧接され、その結果、ヒートシンク１５は基準軸線Ｏ１−Ｏ１の方向の移動がロックされる。解放状態ＲＥでは、ストッパ片２１３は、押圧バネ２１２を圧縮し、大径部分１５１との係合が外れ、その結果、ヒートシンク１５は基準軸線Ｏ１−Ｏ１の方向の移動が許容される。

ヒートシンク１５の大径部分１５１には、シャフト部材２３が設けられる。このシャフト部材２３は、複数の例えば２つのシャフト２３１を含む。これらの複数のシャフト２３１は、大径部分１５１の上端面に、基準軸線Ｏ１−Ｏ１の周りに、互いに等しい１８０度の角度間隔で植設され、基準軸線Ｏ１−Ｏ１と平行に延びるようにして、大径部分１５１に固定される。図１には、１つのシャフト２３１しか図示しないが、他のシャフト２３１も同じに構成される。シャフト２３１は、上面ボード１１と垂直に、上面ボード１１を貫通してその上方に延びる。

（２）受光検査ボード３０の説明
図２は、実施の形態１に係る発光デバイスの検査治具１００における受光検査ボード３０を示す部分断面図である。この受光検査ボード３０は、ｎ個の複数の発光素子３のそれぞれを支持するｎ個の受光検査セクション３０_Ｓ１〜３０_Ｓｎを有するように構成される。個数ｎは、デバイス検査ボード１０に支持された発光デバイス１の数ｎと等しく、例えば１００とされ、受光検査ボード３０には、１００個の受光検査セクション３０_Ｓ１〜３０_Ｓｎが形成される。これらの各受光検査セクション３０_Ｓ１〜３０_Ｓｎは、すべて同じに構成される。図２は、隣接する２つの受光検査セクション３０_Ｓ１、３０_Ｓ２を示す。各受光検査セクション３０_Ｓ１〜３０_Ｓｎは、それぞれ受光検査ボード３０に垂直な基準軸線Ｏ２−Ｏ２を有する。

受光検査ボード３０は、上面ボード３１と、下面ボード３３と、ｎ個の支持ブロック３５と、ｎ個の把持機構部３７を有する。上面ボード３１と下面ボード３３は、ともに熱伝導性の金属材料、例えばアルミニウムで構成された平板であり、下面ボード３３の上面に接合するようにして、上面ボード３１が配置される。下面ボード３３の下面には、その全面に伝熱性の良い樹脂シート３３３が貼り付けられる。この樹脂シート３３３の表面に組付基準平面３３１が形成される。樹脂シート３３３は、後で説明する段階Ｂ〜Ｅにおいて、各発光デバイス１の基台部分１ｂの上面に接合したときに、各発光デバイス１の傷付きを防止し、また、各発光デバイス１の基台部分１ｂの上面に接合したときに、その発光デバイス１が通電状態にあれば、その通電により発生する熱を放熱させる。これらの上面ボード３１と下面ボード３３を使用してｎ個の受光検査セクション３０_Ｓ１〜３０_Ｓｎが構成される。各受光検査セクション３０_Ｓ１〜３０_Ｓｎには、図２に示すように、１つの受光素子３に対応して、１つの支持ブロック３５と、１つの把持機構部３７が配置される。

各受光検査セクション３０_Ｓ１〜３０_Ｓｎにおいて、上面ボード３１には、例えば正方形形状の受光素子収容孔３１１が形成されている。この受光素子収容孔３１１は、その軸線が、基準軸線Ｏ２−Ｏ２と一致するようにして、上面ボード３１を貫通するように形成される。この受光素子収容孔３１１に、１つの受光素子３と、それを支持する１つの支持ブロック３５が配置される。受光素子３は、円筒状に形成され、その軸線が、基準軸線Ｏ２−Ｏ２と一致するようにして、支持ブロック３５により支持される。

支持ブロック３５は、熱伝導性の金属材料、例えばアルミニウムを用いて円板状に形成され、その軸線が、基準軸線Ｏ２−Ｏ２と一致するようにして、受光素子収容孔３１１内に配置される。支持ブロック３５は、弾性取付手段３６により、上面ボード３１に取り付けられる。支持ブロック３５には、複数のシャフト２３１に対応する複数の挿通孔３５１が形成され、また、支持ブロック３５の上面には、把持機構部３７が取り付けられる。下面ボード３３にも、複数のシャフト２３１に対応する複数の挿通孔３３５が形成される。

図３は、受光検査セクション３０_Ｓ１、３０_Ｓ２の平面図である。弾性取付手段３６は、例えば４つの板バネ３６１を含み、これらの４つの板バネ３６１により、受光素子収容部３１１の壁面に取り付けられる。４つの板バネ３６１は、支持ブロック３５の外周に、互いに等しい角度間隔で配置され、支持ブロック３５をその基準軸線Ｏ２−Ｏ２の方向に移動可能に支持する。

複数の挿通孔３５１、３３５は、シャフト２３１と同じ数だけ形成される。各挿通孔３５１は、支持ブロック３５を貫通するように、また各挿通孔３３５は、下面ボード３３を貫通するように、基準軸線Ｏ２−Ｏ２と平行に形成される。各挿通孔３５１、３３５は、各シャフト２３１に対応するように、基準軸線Ｏ２−Ｏ２の周りに、互いに１８０度の角度間隔で、各シャフト２３１よりも僅かに大きな径を持って形成され、各挿通孔３５１、３３５には、各シャフト２３１が摺動可能に挿通される。

１つの把持機構部３７は、複数の例えば２つの把持機構３７１を有する。これらの把持機構３７１は、各挿通孔３５１の両側に位置するようにして、支持ブロック３５の上面に配置される。各把持機構３７１は、相対向する一対の把持片Ｈを有する。これらの各把維機構３７１は、各挿通孔３５１に挿通される各シャフト２３１に対して、シャフト２３１を把持する把持状態ＨＬと、シャフト２３１に対する把持を解放する解放状態ＲＥとを取り得る。把持状態ＨＬでは、一対の把持片Ｈが互いに接近するように移動し、それらの間にシャフト２３１を把持する。この把持状態ＨＬでは、シャフト２３１を介して支持ブロック３５とヒートシンク１５とが連結される。解放状態ＲＥでは、一対の把持片Ｈが互いに離間した位置に復帰し、シャフト２３１との把持状態が解消され、支持ブロック３５とヒートシンク１５との連結も解消する。

受光検査ボード３０の各受光検査セクション３０_Ｓ１〜３０_Ｓｎにおける把持機構部３７は、対応するデバイス検査ボード１０のデバイス搭載セクション１０_Ｓ１〜１０_Ｓｎにおけるシャフト部材２３とともに、応動手段１１０を構成する。この応動手段１１０は、把持機構部３７の各把持機構３７１が把持状態ＨＬにあるときに、発光デバイス１の基準軸線Ｏ１−Ｏ１の方向の移動に応じて、受光素子３を基準軸線Ｏ２−Ｏ２の方向に移動させる。具体的には、発光デバイス１の基準軸線Ｏ１−Ｏ１の方向における移動とともにヒートシンク１５が移動し、このヒートシンク１５に移動に伴ないシャフト部材２３の各シャフト２３１が基準軸線Ｏ１−Ｏ１の方向に移動し、この各シャフト２３１の移動が、把持状態ＨＬにある各把持機構３７１により、支持ブロック３５を移動させ、受光素子３を移動させる。

（３）実施の形態１に係る発光デバイスの検査治具１００の各段階の説明
実施の形態１に係る発光デバイスの検査治具１００は、図４に示す段階Ａ〜Ｄを経て、最終段階Ｅとされる。発光デバイスの検査治具１００は、段階Ａ、Ｂでは、恒温槽の外部に置かれ、段階Ｃ、Ｄ、Ｅでは恒温槽内に設置され、最終段階Ｅで、バーンインテストが実施される。これらの各段階Ａ〜Ｅについて、順次説明する。

（３１）段階Ａの説明
段階Ａは、ｎ個の発光デバイス１をデバイス検査ボード１０に載置する段階であり、恒温槽の外部で実施される。この段階Ａでは、図４に示すように、デバイス検査ボード１０と受光検査ボード３０は、非組付状態とされ、デバイス検査ボード１０の上部は解放される。この段階Ａにおけるデバイス検査ボード１０が、図１に示される。この段階Ａでは、デバイス検査ボード１０における全てのストッパ部材２１の各ストッパ２１１は、ともにロック状態ＬＫとされ、各ヒートシンク１５は、基準軸線Ｏ１−Ｏ１の方向の移動がロックされる。この段階Ａにおいて、全てのデバイス搭載セクション１０_Ｓ１〜１０_Ｓｎに、それぞれ発光デバイス１が載置される。基準軸線Ｏ１−Ｏ１の方向におけるヒートシンク１５の移動が、ストッパ部材２１によりロックされた状態で、各発光デバイス１がヒートシンク１５の載置面１５３に載置されるので、発光デバイス１の載置作業を簡単に行なうことができる。各発光デバイス１は、その軸線が、各デバイス搭載セクション１０_Ｓ１〜１０_Ｓｎの基準軸線Ｏ１−Ｏ１と一致し、基台部分１ｂがデバイス載置面１５３に接合するようにして、各デバイス搭載セクション１０_Ｓ１〜１０_Ｓｎのヒートシンク１５の載置面１５３上に載置され、各発光デバイス１のリード端子が、対応する給電ソケット１７に嵌め込まれる。この段階Ａでは、各給電ソケット１７から各発光デバイス１への給電は停止され、各発光デバイス１は放射光を出力しない。

（３２）段階Ｂの説明
段階Ｂは、段階Ａの後で、デバイス検査ボード１０に、受光検査ボード３０を組み付ける組付初期段階であり、恒温槽の外部で実施される。この段階Ｂでは、デバイス検査ボード１０と受光検査ボード３０が組付けられ、図５に示す組付初期段階の発光デバイスの検査治具１００が構成される。図５において、デバイス検査ボード１０と受光検査ボード３０は、デバイス検査ボード１０の各デバイス搭載セクション１０_Ｓ１〜１０_Ｓｎの上に、対応する受光検査ボード３０の受光検査セクション３０_Ｓ１〜３０_Ｓｎがそれぞれ重なる態様で組付けられ、ｎ個の検査セクション１００_Ｓ１〜１００_Ｓｎが構成される。図５では、デバイス搭載セクション１０_Ｓ１の上に受光検査セクション３０_Ｓ１が重なり、これらのデバイス搭載セクション１０_Ｓ１と、受光検査セクション３０_Ｓ１により、検査セクション１００_Ｓ１が構成される。また、デバイス搭載セクション１０_Ｓ２の上に受光検査セクション３０_Ｓ２が重なり、これらのデバイス搭載セクション１０_Ｓ２と、受光検査セクション３０_Ｓ２により、検査セクション１００_Ｓ２が構成される。他の検査セクション１００_Ｓ３〜１００_Ｓｎも同様に構成される。

この段階Ｂでは、図５に示すように、受光検査ボード３０の組付基準平面３３１が，デバイス検査ボード１０の組付基準平面１１１と平行に対向し、また、各受光検査セクション３０_Ｓ１〜３０_Ｓｎの基準軸線Ｏ２−Ｏ２が、対応する各デバイス搭載セクション１０_Ｓ１〜１０_Ｓｎの基準軸線Ｏ１−Ｏ１と一致するようにして、受光検査ボード３０がデバイス検査ボード１０に組付けられる。図５では、基準軸線Ｏ−Ｏを示しているが、この基準軸線Ｏ−Ｏは、互いに一致した基準軸線Ｏ１−Ｏ１、Ｏ２−Ｏ２を含むものと理解されたい。

段階Ｂでは、具体的には、各検査セクション１００_Ｓ１〜１００_Ｓｎにおける支持ブロック３５の各挿通孔３５１と下面ボード３３の各挿通孔３３５に、対応する各シャフト２３１が嵌り込むように位置決めされ、受光検査ボード３０がデバイス検査ボード１０に組付けられる。受光検査ボード３０は、下面ボード３３の組付基準平面３３１が、図５に示すように、発光デバイス１の基台部分１ｂの上面に接合する位置まで組み込まれ、デバイス検査ボード１０の各シャフト２３１は、支持ブロック３５の各挿通孔３５１と下面ボード３３の各挿通孔３３５に挿通され、組付基準平面１１１、３３１は、互いに平行に対向する。各シャフト２３１が各挿通孔３５１、３３５に嵌め込まれた状態で、デバイス検査ボード１０と受光検査ボード３０が位置決めされ、各検査セクション１００_Ｓ１〜１００_Ｓｎのそれぞれにおいて、発光デバイス１と受光素子３の軸線を基準軸線Ｏ−Ｏ上で一致させることができ、後の段階Ｅにおいて、正確なバーンインテストを実施することができる。各シャフト２３１を各挿通孔３５１、３３５に挿通する簡単な構成により、デバイス検査ボード１０および検査治具１００を簡単化し、それらを小型化することができる。

段階Ｂでは、図４に示すように、デバイス検査ボード１０と受光検査ボード３０との間の締付圧力Ｐは、Ｐ＝０であり、デバイス検査ボード１０と受光検査ボード３０に対する締付けは、行なわれない。ここで、各発光デバイス１の基台部分１ｂの標準長さＡのバラツキを考慮すると、段階Ｂでは、受光検査ボード３０は、全ての発光デバイス１の中で、標準長さＡが最も大きい発光デバイス１の基台部分１ｂの上面に接合した状態となる。標準長さＡのバラツキ以外に、デバイス検査ボード１０および受光検査ボード３０の反りと捩れも考慮すると、段階Ｂでは、受光検査ボード３０は、全ての発光デバイス１の中で、基台部分１ｂの上面が最も高い位置にある発光デバイス１の基台部分１ｂの上面に接合した状態となる。図５は、例えば、検査セクション１００_Ｓ１における発光デバイス１の基台部分１ｂの上面が最も高いとして、受光検査ボード３０の組付基準平面３３１がこの検査セクション１００_Ｓ１における発光デバイス１の基台部分１ｂの上面に接合した状態を示す。検査セクション１００_Ｓ２における発光デバイス１の基台部分１ｂの上面は、検査セクション１００_Ｓ１における発光デバイス１の基台部分１ｂの上面よりも低いものとして、受光検査ボード３０の組付基準平面３３１に接合していない。

なお、段階Ｂでは、図４に示すように、デバイス検査ボード１０における全てのストッパ部材２１の各ストッパ２１１は、ともにロック状態ＬＫとされ、各ヒートシンク１５は、基準軸線Ｏ−Ｏの方向の移動がロックされる。したがって、発光デバイス１の中で、基台部分１ｂの上面が最も高い位置にある発光デバイス１の基台部分１ｂの上面に受光検査ボード３０が接合した状態で、受光検査ボード３０の移動はブロックされる。また、段階Ｂでは、受光検査ボード３０における全ての把持機構部３７の各把持機構３７１は解放状態ＲＥとされ、各シャフト２３１と支持ブロック３５とは、連結されない。また、段階Ｂでも、各給電ソケット１７から各発光デバイス１への給電は停止されている。

（３３）段階Ｃの説明
この段階Ｃは、段階Ｂの後で、全ての検査セクション１００_Ｓ１〜１００_Ｓｎのそれぞれにおいて、発光デバイス１と受光素子３との間の距離間隔Ｄを所定値に調整する段階であり、発光デバイスの検査治具１００は恒温槽の内部に移行される。ただし、この段階Ｃでは、恒温槽の温度は常温とされる。この恒温槽内には、デバイス検査ボード１０と受光検査ボード３０を互いに相手側へ締付る締付部材が設置され、段階Ｃでは、図４に示すように、全ての検査セクション１００Ｓ１〜１００Ｓｎにおける全てのストッパ手段２１の各ストッパ２１１を開放状態ＲＥとした状態で、前記締付手段を使用してデバイス検査ボード１０と受光検査ボード３０との間に締付圧力Ｐ１が与えられる。この締付手段は、検査治具１００を載置する載置台とそれに対向する対向基板を有し、例えば載置台を対向基板に向かって、締付圧力Ｐ１で押圧する。検査治具１００は、載置台上に、デバイス検査ボード１０を下にして設置され、締付圧力Ｐ１は、デバイス検査ボード１０を受光検査ボード３０に向かって押し上げる。

段階Ｃにおける締付圧力Ｐ１は、次の段階Ｄ、Ｅにおける締付圧力Ｐ２よりも小さい。この締付圧力Ｐ１は、全ての発光デバイス１における標準長さＡのバラツキと、デバイス検査ボード１０および受光検査ボード３０の反りと捩りを考慮した上で、受光検査ボード３０の組付基準平面３３１が、全ての検査セクション１００_Ｓ１〜１００_Ｓｎにおける全ての発光デバイス１の基台部分１ｂの上面に接合するに足りる圧力とされる。段階Ｃでは、全ての検査セクション１００_Ｓ１〜１００_Ｓｎにおける全てのストッパ部材２１の各ストッパ２１１が開放状態ＲＥとされているので、基台部分１ｂの上面が高い発光デバイス１は、組付基準平面３３１により押圧され、圧縮バネ部材１９を圧縮し、デバイス検査ボード１０の上面ボード１１の貫通孔１１２内に沈み込む。

具体的には、仮に、デバイス検査ボード１０および受光検査ボード３０の反りと捩りを考慮しないとすると、全ての発光デバイス１の基台部分１ｂの標準長さＡが、例えば±０．１ｍｍであるので、締付圧力Ｐ１は、少なくとも、０．２ｍｍだけ受光検査ボード３０がデバイス検査ボード１０に近付くような圧力とされ、この圧力Ｐ１により、受光検査ボード３０の組付基準平面３３１が、全ての検査セクション１００_Ｓ１〜１００_Ｓｎにおける全ての発光デバイス１の基台部分１ｂの上面に接合する結果となる。

図６は、段階Ｃにおける発光デバイスの検査治具１００を示す部分断面図である。図５に示す段階Ｂにおいて、検査セクション１００_Ｓ１における発光デバイス１の基台部分１ｂの上面が、検査セクション１００_Ｓ２における発光デバイス１の基台部分１ｂの上面よりも高いので、図６において、検査セクション１００_Ｓ１では、発光デバイス１が圧縮バネ部材１９を圧縮し、貫通孔１１２の中に少し沈み込むが、検査セクション１００_Ｓ２では、発光デバイス１の沈み込みはないとして図示している。

この段階Ｃでは、全ての検査セクション１００_Ｓ１〜１００_Ｓｎにおける発光デバイス１における標準長さＡのバラツキと、デバイス検査ボード１０および受光検査ボード３０の反りと捩りを考慮した上で、受光検査ボード３０の組付基準平面３３１が、全ての検査セクション１００_Ｓ１〜１００_Ｓｎにおける全ての発光デバイス１の基台部分１ｂの上面に接合するので、結果として、この段階Ｃでは、全ての検査セクション１００_Ｓ１〜１００_Ｓｎにおいて、発光デバイス１と受光素子３との間の距離間隔Ｄは、全て同じ所定値Ｄ０に揃えられる。

段階Ｃでは、最初に全ての検査セクション１００_Ｓ１〜１００_Ｓｎの全ての把持機構部３７は、開放状態ＲＥとされるが、受光検査ボード３０の組付基準平面３３１が、全ての検査セクション１００_Ｓ１〜１００_Ｓｎにおける全ての発光デバイス１の基台部分１ｂの上面に接合した後、図４に示すように、全ての検査セクション１００_Ｓ１〜１００_Ｓｎにおいて、全ての把持機構部３７の各把持機構３７１が同時に把持状態ＨＬとされる。この全ての把持機構部３７の把持機構３７１が把持状態ＨＬとされる結果、それ以降では、段階Ｄ、Ｅにおいて、全ての検査セクション１００_Ｓ１〜１００_Ｓｎにおいて、発光デバイス１と受光素子３との距離間隔Ｄが同じ所定値Ｄ０に揃えられた状態が保持されることになる。

以上にように、段階Ｃでは、各検査セクション１００_Ｓ１〜１００_Ｓｎにおいて、距離間隔Ｄが所定値Ｄ０に揃えられ、この状態が段階Ｃ以降でも保持される。

（３４）段階Ｄの説明
この段階Ｄは、デバイス検査ボード１０と受光検査ボード３０との組付最終段階であり、段階Ｃに続き恒温槽の中で実施される。ただし、この段階Ｄでも、恒温槽の温度は常温とされる。この段階Ｄは、全ての検査セクション１００_Ｓ１〜１００_Ｓｎにおいて、発光デバイス１を対応するヒートシンク１５に強く押圧する。具体的には、段階Ｄでは、図４に示すように、段階Ｃの後で、デバイス検査ボード１０と受光検査ボード３０の間の締付圧力をＰ２に上昇させ、全ての検査セクション１００_Ｓ１〜１００_Ｓｎにおいて、発光デバイス１を締付圧力Ｐ２で、対応するヒートシンク１５に強く押圧する。締付圧力Ｐ２は、段階Ｃにおける締付圧力Ｐ１よりも大きく、各検査セクション１００_Ｓ１〜１００_Ｓｎのそれぞれで、組付基準平面３３１、１１１が互いに接合するような圧力とされる。

図７は、段階Ｄにおける検査治具１００の状態を示す部分断面図である。図７に示すように、段階Ｄでは、組付基準平面３３１、１１１は、強い締付圧力Ｐ２により、互いに接合している。この段階Ｄでは、全ての検査セクション１００_Ｓ１〜１００_Ｓ２において、距離間隔Ｄを所定値Ｄ０に保持した状態で、発光デバイス１は、強い締付圧力Ｐ２によりヒートシンク１５の載置面１５３に押圧され、発光デバイス１とそれに対応するヒートシンク１５との間の熱伝達が良好な状態とされる。

この段階Ｄでは、図４に示すように、全ての検査セクション１００_Ｓ１〜１００_Ｓｎにおいて、全てのストッパ部材２１の各ストッパ２１１は、段階Ｃに続いて開放状態ＲＥとされ、また、全ての把持機構部３７の各把持機構３７１は、段階Ｃに続いて把持状態ＨＬを保持する。全てのストッパ部材２１の各ストッパ２１１が開放状態ＲＥとされるので、締付圧力Ｐ２により、全ての検査セクション１００_Ｓ１〜１００_Ｓｎにおいて、発光デバイス１は、それぞれの圧縮バネ部材１９を圧縮しながら、デバイス検査ボード１０の上面ボード１１の貫通孔１１２の内部へさらに押込まれ、対応するヒートシンク１５もデバイス検査ボード１０の下面ボード１３に向かって移動する。全ての把持機構部３７の把持機構３７１が把持状態ＨＬとされているため、ヒートシンク１５の移動とともに応動手段１１０により、支持ブロック３０も同じ移動量だけ移動するので、全ての検査セクション１００_Ｓ１〜１００_Ｓｎにおいて、距離間隔Ｄは所定値Ｄ０に揃えられた状態を保持する。支持ブロック３５が弾性取付部材３６により受光検査ボード３０の上面ボード３１に取付られているので、各検査セクション１００_Ｓ１〜１００_Ｓｎの中で、ヒートシンク１５と支持ブロック３５は互いに連動し、他の検査セクションにおけるヒートシンク１５と支持ブロック３５の移動とは、独立して移動することができる。

（３５）段階Ｅの説明
この段階Ｅは、段階Ｄの最終組付状態とされた発光デバイスの検査治具１００を用いて、全ての検査セクション１００_Ｓ１〜１００_Ｓｎにおいて、発光デバイス１を同時にバーンインテストする段階である。この段階Ｅでは、段階Ｄの最終組付状態とされた発光デバイスの検査治具１００が、恒温槽の中で、所定時間、所定温度に曝され、全ての発光デバイス１に対するバーンインテストが同時に実行される。このバーンインテストでは、全ての検査セクション１００_Ｓ１〜１００_Ｓｎにおいて、給電ソケット１７から発光デバイス１に給電し、発光デバイス１からの放射光を対応する受光素子３で受光する。受光素子３は、対応する発光デバイス１の放射光量に比例した電気出力信号を発生し、この各電気出力信号が所定値となるように、各発光デバイス１毎に、給電電流をＡＰＣ制御する。給電電流が所定範囲を外れた発光デバイス１は、初期不良品として、出荷対象から除外される。

この段階Ｅでは、図４に示すように、デバイス検査ボード１０と受光検査ボード３０との間の締付圧力Ｐは、段階Ｄに続いて圧力Ｐ２を保持し、全ての検査セクション１００_Ｓ１〜１００_Ｓｎにおいて、全てのストッパ部材２１の各ストッパ２１１は段階Ｄに続いて解放状態ＲＥとされ、また、全ての把持機構部３７の各把持機構３７１は、段階Ｄに続いて把持状態ＨＬとされる。したがって、各検査セクション１００_Ｓ１〜１００_Ｓｎでは、発光デバイス１は、強い締付圧力Ｐ２で対応するヒートシンク１５の載置面１５３に押圧され、発光デバイス１の熱は、ヒートシンク１５により効率良く排熱され、各発光デバイス１は所定温度を維持する。

また、各シャフト２３１を各挿通孔３５１に挿通することにより、全ての検査セクション１００_Ｓ１〜１００_Ｓｎにおいて、発光デバイス１と受光素子３の軸線が一致しており、併せて、段階Ｅでも、段階Ｄに続いて、全ての検査セクション１００_Ｓ１〜１００_Ｓｎにおいて、把持機構部３７の各把持機構３７１が把持状態ＨＬとなり、距離間隔Ｄは、所定値に揃えられた状態を維持する。この結果、受光素子３は、対応する発光デバイス１の放射光量を正確に検出し、バーンインテストが全ての発光デバイス１について、正確に実行される。

図８、図９は、発光デバイス１と受光素子３との距離間隔Ｄに対応した受光面積の変化を示す説明図である。図８は、距離間隔Ｄが所定値Ｄ０である場合の受光面積Ｓ０を示し、図９は、距離間隔Ｄが所定値Ｄ０からＤ０＋Ｘに変化した場合の受光面積Ｓｘを示す。角度θは、発光デバイス１からの放射光の放射角である。

図８における受光面積Ｓ０は次の式（１）で表わされ、図９における受光面積Ｓｘは次の式（２）で表わされる。
Ｓ０＝Ｄ０^２×ｔａｎ^２θ×π （１）
Ｓｘ＝（Ｄ０＋Ｘ）^２×ｔａｎ^２θ×π （２）

実施の形態１では、バーンインテストが、全ての検査セクション１００_Ｓ１〜１００_Ｓｎにおいて、距離間隔Ｄが所定値Ｄ０に保持された状態で実行されるので、全ての発光デバイス１に対するバーンインテストを、正確に実行することができる。なお、受光面積の大きな受光素子３は、素子の価格が高価であり、特に多数の受光素子３を使用するものでは、検査治具が高価になるので、受光面積のより小さな受光素子３を使用することが望ましい。実施の形態１では、受光面積のより小さな受光素子３を使用し、正確なバーンインテストを実施することができる。

実施の形態２．
実施の形態１では、恒温槽内の締付手段により、検査治具１００のデバイス検査ボード１０の下側から締付圧力Ｐ１、Ｐ２を与えるものについて説明した。この実施の形態２は、検査治具１００の受光検査ボード３０の上側から、締付圧力Ｐ１、Ｐ２を与える。他の構成および利用状態は、実施の形態１と同じであり、実施の形態１と同じ効果を得ることができる。

実施の形態３．
この実施の形態３に係る発光デバイスの検査治具１００Ａは、実施の形態１に係る発光デバイスの検査治具１００を一部変更して構成される。図１０は、この実施の形態３に係る発光デバイスの検査治具１００Ａの段階Ｄにおける状態を示す部分断面図である。

この検査治具１００Ａは、実施の形態１に係る検査治具１００における全ての検査セクション１００_Ｓ１〜１００_Ｓｎのシャフト部材２３を除去し、このシャフト部材２３に対応する各挿通孔３５１、３３５も形成されず、また、全ての把持機構部３７を除去し、デバイス検査ボード１０にｎ個の位置センサ２００を設置するとともに、受光検査ボード３０にｎ個の駆動機構４００を追加して構成される。実施の形態３に係る発光デバイスの検査治具１００Ａでは、各検査セクション１００_Ｓ１〜１００_Ｓｎにおいて、位置センサ２００とそれに対応する駆動機構４００は、互いに電気的に接続され、応動手段１１０を構成する。その他は、実施の形態１に係る検査治具１００と同じに構成される。

応動手段１１０の位置センサ２００は、全ての検査セクション１００_Ｓ１〜１００_Ｓｎのデバイス搭載セクション１０_Ｓ１〜１０_Ｓｎのそれぞれにおいて、下面ボード１３上に、ヒートシンク１５の下端面の位置を検出するように配置される。応動手段１１０の駆動機構４００は、全ての検査セクション１００_Ｓ１〜１００_Ｓｎの受光検査セクション３０_Ｓ１〜３０_Ｓｎのそれぞれにおいて、上面ボード３１と支持ブロック３５の上面に、配置される。この駆動機構４００は、駆動源４０１と、変換ギヤ４０２と、駆動板４０３を含む。駆動源４０１は、具体的には、電気モータであり、同じ検査セクションにおける位置センサ２００からの電気出力信号により駆動される。駆動板４０３は、支持ブロック３５の上面に固定され、支持ブロック３５を基準軸線Ｏ−Ｏの方向に駆動する。変換ギヤ４０２は、駆動源４０１と駆動板４０３との間に配置され、駆動源４０１の回転力を基準軸線Ｏ−Ｏの方向の移動力に変換する。

実施の形態３に係る発光デバイスの検査治具１００Ａは、図４において、段階Ｃを除去した段階Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｅで利用される。段階Ａ、Ｂは、実施の形態１と同様に恒温槽の外部で実施される。段階Ｂから段階Ｄに移行し、段階Ｄ、Ｅは恒温槽内で実施される。段階Ｄでは、全ての検査セクション１００_Ｓ１〜１００_Ｓｎのそれぞれにおいて、位置センサ２００がヒートシンク１５の下端面の位置に応じた電気出力信号を発生し、この電気出力信号が同じ検査セクションの駆動源４０１に供給される。

この実施の形態３に係る検査治具１００Ａでは、段階Ｄにおけるヒートシンク１５の位置が、各検査セクション１００_Ｓ１〜１００_Ｓｎにおける発光デバイス１の位置に対応していることから、この各検査セクション１００_Ｓ１〜１００_Ｓｎのそれぞれにおいて、ヒートシンク１５の下端面の位置に対応した電気出力信号を位置センサ２００から出力し、この電気出力信号に対応して、駆動機構４００により支持ブロック３５を基準軸線Ｏ−Ｏに方向に移動させる。全ての検査セクション１００_Ｓ１〜１００_Ｓｎにおいて、位置センサ２００から出力される電気出力信号は、段階Ｂにおいて、全てのストッパ手段２１がロック状態ＬＫとされた状態におけるヒートシンク１５の下端面の位置を基準位置として、この基準位置から、段階Ｄにおいて、組付基準平面３３１、１１１が接合した状態におけるヒートシンク１５の下端面の位置までの移動量に比例し、この電気出力信号に対応する距離だけ支持ブロック３５が駆動機構４００により駆動される。この結果、全ての検査セクション１００_Ｓ１〜１００_Ｓｎにおいて、発光デバイス１の基台部分１ｂの標準長さＡのバラツキ、デバイス検査ボード１０および受光検査ボード３０の反りと捩りに関係なく、発光デバイス１と受光素子３との間の距離間隔Ｄが所定値Ｄ０に揃えられるので、実施の形態１と同様な効果を得ることができる。なお、駆動機構４００による支持ブロック３５の移動量は、発光デバイス１の標準長さＡのバラツキと、デバイス検査ボード１０および受光検査ボード３０の反りと捩りに関連して互いに相違するが、この移動量の相違は弾性取付手段３６により吸収される。

この発明による発光デバイスの検査治具は、レーザダイオードなどの各種発光デバイスをバーンインテストする場合に利用することができる。

１００、１００Ａ：検査治具、１０：デバイス検査ボード、３０：受光検査ボード、
１００_Ｓ１〜１００_Ｓｎ：検査セクション、１：発光デバイス、３：受光素子、
１７：給電ソケット、１５：ヒートシンク、１９：圧縮バネ部材、２１：ストッパ部材 、２３：シャフト部材、３５：支持ブロック、３７：把持機構部、１１０：応動手段、２００：位置センサ、４００：駆動機構。

Claims (6)

1. 複数の発光デバイスを支持するデバイス検査ボードと、このデバイス検査ボードに対向し複数の受光素子を支持する受光検査ボードとを備え、複数の各検査セクションのそれぞれにおいて、前記発光デバイスと前記受光素子が１つの対となって対向し、前記発光デバイスの放射光が前記受光素子で受光される発光デバイスの検査治具であって、
   前記デバイス検査ボードは、前記各検査セクションにおいて、
   前記発光デバイスに給電する給電ソケットと、
   前記発光デバイスを載置し前記発光デバイスからの熱を排熱するヒートシンクと、
   前記ヒートシンクとそれに載置された前記発光デバイスを前記受光検査ボードに向かって付勢する圧縮バネ部材と、
   前記ヒートシンクを所定位置にロックするロック状態とそのロック状態を解放した解放状態とを取り得るストッパ部材とを有し、
   また、前記受光検査ボードは、前記各検査セクションにおいて、
   前記受光素子を支持する支持ブロックを有し、
   さらに、前記各検査セクションには、前記受光素子と対向する方向における前記発光デバイスの移動に応じて前記支持ブロックを移動させる応動手段が設けられ、前記デバイス検査ボードと受光検査ボードとを互いに押圧する中で、前記発光デバイスとそれに対応する前記受光素子との距離間隔を所定値に調整し、前記発光デバイスを前記ヒートシンクに押圧することを特徴とする発光デバイスの検査治具。
2. 請求項１記載の発光デバイスの検査治具であって、前記応動手段は、前記ヒートシンクに固定され前記支持ブロックを挿通するシャフト部材と、前記支持ブロックに配置され、前記シャフト部材を把持する把持状態とそれを解放した解放した解放状態とを取り得る把持機構部とを含むことを特徴とする発光デバイスの検査治具。
3. 請求項１記載の発光デバイスの検査治具であって、前記応動手段は、前記発光デバイスの移動量を検知する位置センサと、この位置センサの出力に応じて前記支持ブロックを移動させる駆動機構を含むことを特徴とする発光デバイスの検査治具。
4. 請求項１記載の発光デバイスの検査治具であって、前記デバイス検査ボードに前記受光検査ボードを組付ける段階では、前記ストッパ部材は前記ロック状態とされ、前記把持機構部は前記解放状態とされることを特徴とする発光デバイスの検査治具。
5. 請求項１記載の発光デバイスの検査治具であって、前記デバイス検査ボードに前記受光検査ボードを組付けた後、前記各発光デバイスのバーンインテストを行なう段階では、前記ストッパ部材は前記解放状態とされ、前記把持機構部は前記把持状態とされることを特徴とする発光デバイスの検査治具。
6. 請求項１記載の発光デバイスの検査治具であって、前記ヒートシンクが、前記給電ソケットの外周を囲むように配置されたことを特徴とする発光デバイスの検査治具。