JP5282930B2 - 光素子温度特性検査装置 - Google Patents

Description

この発明は、フォトダイオード（ＰＤ）、レーザダイオード（ＬＤ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）など光素子の受光感度、発光特性、発光波長分布などの特性を素子と周囲の温度を一定に保持して測定することのできる検査装置に関する。

特許文献１は、複数の受光素子を上向きに埋め込んであり、冷媒を通して冷却した均熱ブロックの背面にヒータを設け、均熱ブロックの上に複数の半導体レーザを複数個の挿入穴に挿入したプリント基板を置き、半導体レーザと受光素子を対向させ、所定の温度に保持しながら半導体レーザに通電し、受光素子で受光しその発光特性を検査する装置を提案している。均熱ブロックは広く厚い矩形の金属の板であり、内部に冷媒が通り冷媒によって冷却される。均熱ブロックは冷却するだけであり、温度を上げる為には背面のヒータによって均熱ブロックを加熱する。

検査温度を変える場合、ヒータパワーを加減する。加熱と冷却のせめぎ合いによって均熱ブロックの温度が決まる。半導体レーザに通電して下向きに発光させ、上向きに対向する受光素子によって発光強度を測定する。これは発光素子と受光素子を１対１に組み合わせてあり、検査の能率が良いという長所がある。多数のレーザダイオードの発光特性を温度を変えて短時間で測定できる。

しかし均熱ブロックでの温度の決まり方がヒータの発熱と冷媒の放熱とのバランスによるので、温度精度が悪いという欠点がある。検査温度を変える場合、ヒータパワーを制御して行うので所望の温度になるまでに時間が掛かるし、均熱ブロック内で均一温度になるまで待たなければならない。それに冷媒通路やヒータは離散的に設けられ熱の吸い込み湧き出しが不均一に存在する。よって均熱ブロック内で温度が一定かつ均一になりにくいという問題がある。

つまり均熱ブロックは常に非平衡状態にある。均熱ブロック内には常に力強い熱の流れが存在し大きい温度分布が存在する。検査素子である受光素子が均熱ブロック内にあるため温度変化を受け易く、受光感度も変わるので温度の補正が必要であるという欠点もある。

特許文献２はペルチエ素子を利用する。ペルチエ素子の上に均熱治具（ステージ）を置きその上に光素子を置くようにし、ペルチエ素子、均熱治具の全体を透過窓を上中央に持つチャンバによって囲み、空調器によってチャンバ内の気体の温度を設定する。半導体レーザに通電し上向きの光を発光させ、窓の外に設けた測定器を軸合わせして半導体レーザの発光強度や分布を調べる。

チャンバによって内外の空間が分けられており、内部の気体の温度は別に設けた空調器で制御する。被検査素子の半導体レーザだけがチャンバ内にある。チャンバの外に測定器や軸合わせ機構を設けることができるので、検査機構、軸合わせ機構が温度変化の影響を受けない。

ペルチエ素子で均熱治具温度を決めるので温度制御が精密であるという長所もある。空調で周囲温度を制御するので被検査素子周りの温度が安定する。ヒータを使わないから大きな熱の流れが存在しない。均熱治具や半導体レーザは平衡状態に近い。以上のような利点がある。

しかし光素子と検査素子が離隔しており１対１の対応がない。従って検査機構を対向させ軸合わせし、光素子特性を一つずつ測定する必要がある。チャンバ内に光素子を設けるから交換に時間が掛かる。チャンバを開き検査済みの光素子を取り出し、次の光素子をステージに取り付けチャンバを閉じ、空調器から空気をチャンバに流し平衡になるのを待つ。

そのように、光素子は一つずつチャンバに入れステージに取り付け検査し、チャンバを開き素子を交換しチャンバを閉じ、内部に所望温度の空気を流し平衡になってから検査するようになる。個々の光素子について同じことを繰り返す。そのために多大の時間が掛かる。従って光素子の検査能率は悪い。

特開昭６３−２４７６７６

特開平０９−２８８１４３

温度精度が良く且つ速い速度で検査できるようにした温度特性検査装置が望まれる。特許文献１はヒータで加熱され冷媒で冷却される均熱ブロックに複数の受光素子を埋め込み、複数の半導体レーザを取り付けたプリント基板を均熱ブロックに対向させ、半導体レーザを発光させて受光素子で発光強度を検出するようになっている。これは多数個の半導体レーザの特性を一度で検査できる。

しかし均熱ブロックが熱平衡でなく温度分布が存在する。また均熱ブロックのそれぞれの点での温度が安定しない。素子毎の温度が異なっている可能性がある。温度の誤差が大きいので正確な温度特性の検査ができない。

特許文献２は、温度調整された空気を吹きこむようにしたチャンバで囲まれたペルチエ素子／均熱治具の上に一つの光素子を置き通電して透過窓から出た光を検査装置で検査するので、素子の温度を精度良く規定することができる。しかし一つずつ遮蔽されたチャンバ内で検査するので非能率である。

何れも測定温度の精度が良くて迅速に温度特性を検査するという点では不十分である。

厳密に温度調節可能な金属板の上に多数の半導体レーザを縦横に並べ、半導体レーザを光らせて発光パワーを検査するというようにすれば、先述の温度精度がよく迅速に検査するという目的に沿うようになるはずである。

厳密に温度調節するにはペルチエ素子を使う必要がある。特許文献２はペルチエ素子の上に均熱治具を置き、その上に半導体レーザを一つ置いている。半導体レーザ一つだと小さいので、均熱治具での温度分布は問題にならない。目的とする半導体レーザの近傍に熱電対を設けておいて、半導体レーザの温度を監視するようにすればよい。

図１は特許文献２の検査装置の冷却構造を示す図である。特許文献２には詳しく書いていないが、図１のようだろうと推定される。金属板に穴を設けた冷却ジャケット３の上に、ペルチエ素子４があり、ペルチエ素子４の上に治具と半導体レーザが一つある。冷却ジャケット３には供給用通路６、排出用通路７など冷媒の通路が穿たれる。冷却ジャケット３は基台（図示しない）の上に固定される。ペルチエ素子に掛かる荷重は光素子を載せるための金属製の上板５だけである。均熱治具やペルチエ素子により素子の温度をより精密に限定することができる。

ペルチエ素子は異なる材料の接合点に電流を流すと、電流の向きによって発熱、給熱する性質があることを利用したものである。一つの接合では熱の生成吸収が不十分なので材料を複数枚積層して作る。最外層が電極となる。ある方向に電流を流すと熱は一定方向に流れる。反対方向に電流を流すと熱は反対の方向に流れる。そのように熱を移動させることができる素子である。

冷却機構の上にペルチエ素子を置き、その上に素子戴置用の上板を戴置し、その上に被検査素子を載せる。ペルチエ素子に電流を流すと、上板と被検査素子から熱を奪い冷却機構へ移動させる。冷却機構は移動して来た熱を排除する。反対に加熱機構を設けてもよい。ペルチエ素子には反対方向に電流を流す。加熱機構からの熱を上板と被検査素子へと移動させることができる。冷却機構と加熱機構を同一のものとすることもできる。

電流を増加させると熱移動量が増える。電流を減らすと熱の移動量が減る。電流によって熱の移動量を加減できる。素子戴置用上板の温度は、熱電対で常に測定する。これを監視しながら電流量を制御する。従ってペルチエ素子によって上板と被検査素子を任意の温度に設定することができる。もちろん熱源と冷却源と上板とがあれば熱伝導があるので、上板を任意の温度にすることができる。特許文献１はそのような構造である。しかし熱伝導に頼っていたのでは迅速正確に所望温度にすることができないし、また均一性もない。特許文献２はペルチエ素子の上に素子一つを載せる構造とし、被検査素子温度を精密に制御している。しかし素子一つしか扱えないので、特許文献２は時間が掛かり非効率である。

ペルチエ素子を使い、さらに一度で測定できる半導体レーザの数を増やしたい。それは一つではなく多数のデバイスを上板の上に置けば良いということになる。つまりペルチエ素子の上に上板を置き、その上に多数のデバイスを取り付けた検査用ステージを載せるということになろう。そのような検査装置の先行例はない。

よって、複数デバイスをペルチエ素子の上のステージに載せるという先行技術を示すことができない。先行技術はないが思考実験を進めることができる。

もしもペルチエ素子の上に素子戴置用上板を設け、その上にデバイスを載せてデバイスを検査するなら上板は広い方がよい。より多数のデバイスを一度に扱うことができるからである。より多数のデバイスを一括検査できれば、より能率が高くなる。

しかし市販のペルチエ素子の面積には限りがあるので、市販のペルチエ素子より大きい面積の素子戴置用上板を使うことができないということになる。ペルチエ素子の面積で一度に検査できる素子の数が少なく限られる。その解決策として複数のペルチエ素子を使えば良いのである。より大面積の検査板を使うならば２以上のペルチエ素子を組み合わせれば良い。

例えば正方形のペルチエ素子を４つ縦横に並べると２倍の辺長を持つ金属板を上板とすることができるはずである。そうすることにより４倍の数の素子の検査を一括して行なうことができて、検査コストを下げることが可能である。３×２とか３×３のような複数のペルチエ素子を並べて上板をその上に置き、多数の素子を上板の上へ縦横に並べて特性を検査することができるであろう。

この場合、図２のような構造となろう。重い冷却ジャケット３の上に例えば２×２のペルチエ素子４、…、４を置いて、さらにその上に１枚の広い上板５を戴置するといったものである。図２は先行例ではない。複数ペルチエ素子を並列させてそれでステージを保持するという先行技術はない。図２に示すものは思考実験例である。

市販のペルチエ素子４は厚みにばらつきがある。同じ寸法及び同じ規格のペルチエ素子でも実際には同じ厚みではない。図２において右のペルチエ素子４ｇの方が左のペルチエ素子４ｈより厚みが大きい。２×２のペルチエ素子の上に上板５を載せるとすると薄い方のペルチエ素子４ｈと上板５の間に隙間２９が発生する。僅かな隙間２９であっても、それによってペルチエ素子４と上板５間の熱伝導が大きく妨げられるため、上板５の上に強く偏った温度分布ができてしまう。そうなると素子毎に温度が異なることになり、異なる温度で光特性を測定するということになってしまう。それではいけない。

複数のペルチエ素子を用い、ペルチエ素子と上板の熱伝導を一様にし上板の温度均一性を向上させることによって、温度精度が良く且つ速い速度で複数の光素子の特性を検査できるようにした温度特性検査装置を提供することが本発明の目的である。

本発明の光素子温度特性検査装置は、複数のペルチエ素子に対応するだけの個別の冷却ジャケットを準備し、冷却ジャケットとペルチエ素子の組を下から、複数のペルチエ素子面積以上の面積を持つ共通の一枚の金属製上板裏面に固定し、冷却ジャケットの下は空間となるように支柱によって基台の上に上板を固定し、個別の冷却ジャケットには個別の冷却媒体経路を通じて冷却媒体を流し、共通の上板の上には複数の光素子、光素子ウエハ−、光素子チップを並べたステージ・ボードを置き、冷却媒体温度流量、ペルチエ素子電流を制御することによって、上板の温度を所望の均一温度に保持して均一温度で複数の光素子の特性を測定できるようにした。

上板は銅合金或いは銅とし、表面に金メッキやニッケルメッキなどの表面処理がなされているものとする。銅、銅合金なので熱伝導に優れる。それだけだと錆びるので、メッキしてある。

本発明は、一つの冷却ジャケットの代わりにペルチエ素子の数Ｍに等しい数の冷却ジャケットを用いる。冷却ジャケットとペルチエ素子のＭ個の組ができる。Ｍ個の冷却ジャケット・ペルチエ素子の組を下から一枚の上板５に一様に固定する。冷却ジャケットを基板のようなものの上に固定しない。予め冷却ジャケット・ペルチエ素子を一体化し単位としてから、上板５の裏面に懸架固定するようにしてもよい。

冷却ジャケットを浮かせるために、基台の上に支柱によって上板５を保持する構造とする。そうしてペルチエ素子の底面直下を自由空間となるようにする。支柱はジュラコンなどの樹脂とする。樹脂なので断熱性がある。基台と上板５の間に熱が伝わらない。上板５の温度均一性が高まる。

冷却ジャケットが分割されているから、ペルチエ素子の厚みのばらつきがあってもペルチエ素子と上板５の間に隙間が生じない。熱伝導の不均一ということはない。ペルチエ素子厚みにばらつきがあれば、冷却ジャケットの底面の高さはばらばらになるが、冷却ジャケットは基板などに固定されずその下は空間になっているから、それは差し支えないことである。

Ｍ個のペルチエ素子（１、２、…、Ｍ）の電流Ｉｊは個別に制御することができる。ペルチエ素子の性能にばらつきがあっても、ペルチエ素子電流Ｉｊの制御によってペルチエ素子を上下方向に流れる熱流の大きさを自在に加減することができる。

冷却ジャケットへの冷媒の流通量Ｆｊ（ｊ＝１、…、Ｍ）は全体ΣＦｊとして制御できる。それによって冷却速度を変更できる。それだけでなく個別にもＦｊを制御するようにできる。そうすれば冷却ジャケット毎に冷却能力を制御できる。
請求項１の発明は、複数組のペルチエ素子と冷却ジャケットを上下に結合し複数のペルチエ素子面積以上の面積を持つ一つの金属製の上板の裏面に固定し、上板５は基台の上に支柱によって支持され、冷却ジャケットの底面は空間とし、冷却ジャケットには冷媒通路を設け、冷却ジャケットには適温の冷媒を流通させ、ペルチエ素子には順逆に電流を流し、冷媒の温度、流通量とペルチエ素子電流とによって上板の温度を規定し、上板の上に複数の光素子を戴置したステージ或いは光素子を形成したウエハ−、チップを搭載したステージをおいて光素子を所定の温度にして特性を検査するようにしたので、温度精度が良く且つ速い速度で複数の光素子の特性を検査できる。
請求項２の発明は、上板は銅又は銅合金であり、金メッキ或いはニッケルメッキの表面処理が成されているものであるので熱伝導に優れている。
請求項３の発明は、基台に対して上板を保持する支柱が樹脂なので断熱性がある。
請求項４の発明は、ペルチエ素子と冷却ジャケットを一体化して、上板の裏面に懸架固定するようにしたのでペルチエ素子と上板の間に隙間が生じない。
請求項５の発明は、上板、ペルチエ素子、冷却ジャケットに縦方向の螺子通し穴を穿ち、上板の上からペルチエ素子を通り冷却ジャケットの裏面に螺子を通しナットを螺子に螺合させ上板にペルチエ素子、冷却ジャケットを固定するようにしたので捻じ込み量によってペルチエ素子と上板の間の接触圧を加減できる。
請求項６の発明は、上板、ペルチエ素子に縦方向に螺子通し穴を穿ち、冷却ジャケットには雌螺穴を穿ち、上板の上から冷却ジャケットの雌螺穴に螺子を通し螺合して上板にペルチエ素子、冷却ジャケットを固定するようにしたので捻じ込み量によってペルチエ素子と上板の間の接触圧を加減できる。
請求項７の発明は、上板、ペルチエ素子、冷却ジャケットに縦方向の螺子通し穴を穿ち、雌螺穴を穿ったアルミ板を冷却ジャケット底面に当て、上板の上からペルチエ素子、冷却ジャケットの裏面まで螺子を通しアルミ板の雌螺穴に螺子に螺合して上板にペルチエ素子、冷却ジャケット、アルミ板を固定するようにしたので捻じ込み量によってペルチエ素子と上板の間の接触圧を加減でき、またアルミ板は熱伝導がよいので冷却ジャケットの温度分布の均一性を高めることができる。
請求項８の発明は、上板に螺子通し穴を穿ち、冷却ジャケット上面をペルチエ素子下面に接着し、ペルチエ素子の上に雌螺穴を穿ったアルミ板を接合しペルチエ素子と冷却ジャケットを一体化して、上板５の上から螺子を通しアルミ板の雌螺穴に螺合させることによって、上板の裏面に懸架固定するようにしたので捻じ込み量によってペルチエ素子と上板の間の接触圧を加減でき、またアルミ板は熱伝導がよいので冷却ジャケットの温度分布の均一性を高めることができる。
請求項９の発明は、上板、ペルチエ素子、冷却ジャケットに縦方向の螺子通し穴を穿ち、上板の上からペルチエ素子を通り、冷却ジャケットの裏面まで螺子を通しゴムスペーサを螺子に通しナットを螺子に螺合させ、上板にペルチエ素子、冷却ジャケットを固定し、ペルチエ素子に掛かる圧力を緩和するようにしたのでペルチエ素子を保護できる。
請求項１０の発明は、断熱シートを準備し、上板、ペルチエ素子、冷却ジャケット、断熱シート、アルミ板に縦方向の螺子通し穴を穿ち、上板の上からペルチエ素子、冷却ジャケット、断熱シートを通りアルミ板の裏面まで螺子を通しナットを螺子に螺合させ、上板にペルチエ素子、冷却ジャケット、断熱シート、アルミ板を固定し、ペルチエ素子に掛かる圧力を緩和するようにしたのでペルチエ素子を保護できる。また、断熱シートのために、周囲雰囲気によって冷却ジャケットが加熱され難い。
請求項１１の発明は、螺子の周囲に締め過ぎ防止カラーを備え、前記カラーは全長が上板に締結する部品の合計厚みよりも短い円筒形状であるようにしたので、この構造により、締結一体化の際はボルトを締め込んでも弾性材料は設計された一定割合の変形しかしないためペルチエ素子への負荷を安定化できる。
請求項１２の発明は、上面に複数の位置決めピンと複数のボード取り付け用螺穴が設けられ内部に配線構造を有するＣＡＮ検査ステージを上板の上に置き、内部配線構造を持ち複数の光素子を取り付けた検査ボードをＣＡＮ検査ステージの上に位置決め戴置して、配線を接続し、検査ボードをＣＡＮ検査ステージに螺子で固定し、光素子の温度を所定の温度として、光素子の特性を検査するようにしたので速い速度で複数の光素子の特性を検査できる。
請求項１３の発明は、上面に複数の真空引き穴が設けられたウエハ−検査ステージを上板の上に置き、複数の光素子を形成したウエハ−をウエハ−検査ステージの上に戴置して真空吸引し、ウエハ−の温度を所定の温度として、ウエハ−に形成された光素子の特性を検査するようにしたのでウエハ−が大きくても効率的に検査することができる。
請求項１４の発明は、上面に複数の真空引き穴が設けられたチップ検査ステージを上板の上に置き、複数の光素子チップをチップ検査ステージの上に戴置して真空吸引し、チップの温度を所定の温度として、光素子チップの特性を検査するようにしたので多数のデバイスチップを一括して効率的に検査できる。
請求項１５の発明は、上板５の四方の縁を上方へ延ばした側壁を形成して上板の上方に囲い構造を形成し検査に適した温度で露点の低い空気を囲い構造に供給することによって上板の上方に被検査光素子とほぼ同じ温度で露点の低い空気で満たされた温調空間を形成したのでデバイス、プローブなどへの水分の凝結を防ぎ、また温度勾配が減り平行状態に近くなり結露を防止できるようになる。
請求項１６の発明は、上板５の四方の縁に内部に温調用空気通路を有し温調空気出口と温調空気入口を有する側管壁を形成し、上板の上方に囲い構造を形成し検査に適した温度で露点の低い空気を温調空気入口、温調用空気通路、温調空気出口を介して囲い構造に供給することによって上板の上方に被検査光素子とほぼ同じ温度で露点の低い空気で満たされた温調空間を形成したので、より熱平衡状態に近くなり結露をさらに有効に防止できるようになる。またデバイス、プローブなどへの水分の凝結も防げる。
請求項１７の発明は、基台の中に分岐した排液路と給液路を設け、排液路と給液路を統合する排液出口と給液入口を基台の端部に開口させ、基台の排液出口と給液入口には外部ホースを繋ぎ、冷却ジャケットの排出用通路と基台の排液路を上下の継ぎ手を介し縦方向の排液管によって繋ぎ、冷却ジャケットの供給用通路と基台の給液路を継ぎ手を介し縦方向の給液管によって繋ぎ、一本の外部ホースから冷媒を供給し基台で分離してそれぞれの冷却ジャケットへ供給し、冷却ジャケットからの排液は基台で集合させて１本の外部ホースへ排出するようにしたので排液路と給液路は分離される。
請求項１８の発明は、上下の継ぎ手での給液管、排液管の結合長さを変えることによって冷却ジャケットの上下方向の高さの差異を吸収するので外部ホースは給液に１本、排液に１本だけでよく、冷媒の流通路が整理される。

複数のペルチエ素子を固定した一枚の上板５の上に光素子を載せて検査するので多数の光素子の特性を短時間で測定することができる。複数の分割された冷却ジャケットと同数のペルチエ素子とを下から、１枚の上板に取り付けるようにしたから、ペルチエ素子の厚みばらつきがあってもペルチエ素子と上板の間に隙間は生じない。ペルチエ素子・上板５間の接触状態を同一にすることができる。ペルチエ素子に流れる熱流を均一にできるから、上板の温度分布を一様にすることができる。同一の温度で多数の光素子の特性を一括して検査することができる。

［実施例１（図３、４、１２）］
本発明は任意の複数のペルチエ素子（Ｍ個）を用いることができる。ここでは縦２個、横２個の２×２＝４個のペルチエ素子（Ｍ＝４）を並列配置した実施例を述べる。図３は本発明の実施例１に係る光素子検査装置の概略の縦断面図である。図４は横断平面図である。図１２は冷却ジャケット、ペルチエ素子、上板部分のみの底面方向斜視図である。

図１２のように４組の冷却ジャケット・ペルチエ素子が１枚の上板５の下に固定される。第１冷却ジャケット３１と第１ペルチエ素子４１の第１組、第２冷却ジャケット３２と第２ペルチエ素子４２の第２組、第３冷却ジャケット３３と第３ペルチエ素子４３の第３組、第４冷却ジャケット３４と第４ペルチエ素子４４の第４組のものが一枚の上板５の下に縦横均一に取り付けられる。ペルチエ素子は入手可能なものの中では大きい面積のペルチエ素子である。それ以上の面積のものが得難いので複数枚使用している。

冷却ジャケットは１枚の共通のものではない。冷却ジャケット３１〜３４がペルチエ素子４１〜４４に応じて分割されているというところが重要である。ペルチエ素子４１〜４４の厚みが等しくないので、冷却ジャケット３１〜３４の底面の高さは一様でない。

図３の縦断面図に示すように、各々のペルチエ素子は、冷却ジャケットと上下方向に一体となり上板５に取り付けられる。図３において、第３ペルチエ素子４３、第３冷却ジャケット３３が上板５の裏面左方に固定される。第４ペルチエ素子４４、第４冷却ジャケット３４が上板５の裏面右方に固定される。その背後で、第１、第２冷却ジャケット３１、３２、第１、２ペルチエ素子４１、４２が同様に上板５の裏面に固定される。複数のボルトによって上板５に分割されたペルチエ素子と冷却ジャケットの組を独立に取り付ける。上板５は例えばニッケルメッキした銅合金によって作る。

基台８の上面の隅に支柱１９が立てられる。支柱１９はこれを伝って熱が逃げないように熱伝導の低い材料で作る。支柱１９は例えばジュラコンなどプラスチックによって作ることができる。支柱１９の上端で上板５が支持される。基台８は装置の基礎となるとともに冷媒の通路となる。それは後に説明する。基台８の上に、支柱１９によって上板５が懸架される。よって、ペルチエ素子・冷却ジャケットの下は空間となる。空間であるから冷却ジャケット３１、３２、３３、３４の底面に高下の差があっても問題はない。ペルチエ素子４１、４２、４３、４４と上板５の間に空隙が発生しない。ペルチエ素子にかかる圧力を３ｋｇ／ｃｍ^２（大気圧を含め０．４ＭＰａ）以下とした。

図４のように各々の冷却ジャケット３１、３２、３３、３４には独立の冷媒通路２、２…が穿たれる。冷却ジャケット３１、…が分離しているから冷媒通路も分離独立している。冷媒通路２はここでは簡単にＵ字型のものを示す。しかしより複雑な蛇行通路であってもよい。冷却ジャケット３１、…毎に独立の冷媒通路２、２…が存在するということが重要である。冷媒通路２の始端近くと終端近くは供給用通路６と排出用通路７となっている。冷媒は純水、アルコール、氷点の低い液体などである。供給用通路６、排出用通路７の端部は、冷却ジャケット毎に外部ホースに繋いで、分離独立して給液排液することもできる。

ここではより簡単な構造となっている。供給用通路６、排出用通路７の端部は上下方向に伸びる給液管２２、排液管２３に繋がる。給液管２２、排液管２３の下端は基台８の冷媒分配路８５（図２３）に繋がる。冷却ジャケットの高さは共通でないが、給液管２２、排液管２３の結合長さを変えることができるので、高さの差があっても差し支えない。

［実施例２（螺子とナットで固定：図５）］
冷却ジャケット３、ペルチエ素子４を上板５に固定する手段について述べる。図５に固定構造の断面図を示す。複数（Ｍ個）の冷却ジャケット３、ペルチエ素子４があるが同じ固定手段を取るので一つだけを図示する。実際には左右に或いは前後に複数の組の冷却ジャケット・ペルチエ素子が存在する。

上板５の上面に凹部９２を形成する。上板５を上下方向に貫通するよう螺子通し穴９３を穿つ。ペルチエ素子４、冷却ジャケット３には縦方向に貫通するように螺子通し穴９４、９５を穿つ。冷却ジャケット３の螺子通し穴９５の下端に凹部９６を設ける。螺子９を上板５の凹部９２から、螺子通し穴９３、９４、９５へ通す。螺子頭９０が上板５の凹部９２に嵌まり込む。螺子９先端の雄螺子部９７は凹部９６に現れる。ナット９８を雄螺子部９７に螺合させ螺子９を締める。

それによって上板５にペルチエ素子４、冷却ジャケット３が固定される。捻じ込み量によってペルチエ素子４と上板５の間の接触圧を加減できる。ここでは丸頭螺子を採用しているが皿螺子を使うこともできる。ペルチエ素子４は比較的寿命が短いので適宜交換する必要性がある。螺子９を外すだけで冷却ジャケット３、ペルチエ素子４を上板５から取り外すことができる。ペルチエ素子にかかる圧力を３ｋｇ／ｃｍ^２（大気圧を含め０．４ＭＰａ）以下とした。

［実施例３（螺子で固定：図６）］
冷却ジャケット３、ペルチエ素子４を上板５に固定する他の手段について述べる。図６に固定構造の断面図を示す。複数（Ｍ個）の冷却ジャケット３、ペルチエ素子４があるが同じ固定手段を取るので一つだけを図示する。
る。

上板５の上面に凹部９２を形成する。上板５を上下方向に貫通するよう螺子通し穴９３を穿つ。ペルチエ素子４には縦方向に貫通するように螺子通し穴９４を穿つ。冷却ジャケット３には上から途中まで続く雌螺穴９９を穿つ。螺子９を上板５の凹部９２から、螺子通し穴９３、９４と雌螺穴９９へ通す。螺子頭９０が上板５の凹部９２に嵌まり込む。螺子９の先端の雄螺子部９７は冷却ジャケット３の雌螺穴９９に螺合する。螺子９を締めることによって上板５にペルチエ素子４、冷却ジャケット３が固定される。捻じ込み量によってペルチエ素子４と上板５の間の接触圧を加減できる。ここでは丸頭螺子を採用しているが皿螺子を使うこともできる。ペルチエ素子にかかる圧力を３ｋｇ／ｃｍ^２（大気圧を含め０．４ＭＰａ）以下とした。

［実施例４（螺子とアルミ板で固定：図７）］
冷却ジャケット３、ペルチエ素子４を上板５に固定する他の手段について述べる。図７に固定構造の断面図を示す。複数（Ｍ個）の冷却ジャケット３、ペルチエ素子４があるが同じ固定手段を取るので一つだけを図示する。

上板５の上面に凹部９２を形成する。上板５を上下方向に貫通するよう螺子通し穴９３を穿つ。ペルチエ素子４、冷却ジャケット３には縦方向に貫通するように螺子通し穴９４、９５を穿つ。冷却ジャケット３と同じ寸法のアルミ板７６を準備する。アルミ板７６には螺穴７７を形成する。ペルチエ素子４、冷却ジャケット３、アルミ板７６を上下に重ねる。螺子９を上板５の凹部９２から、螺子通し穴９３、ペルチエ素子の螺子通し穴９４、冷却ジャケットの螺子通し穴９５へ通す。螺子９の先端の雄螺子部９７がアルミ板７６の螺穴７７に螺合する。螺子頭９０が上板５の凹部９２に嵌まり込む。螺子９を締める。それによって上板５にペルチエ素子４、冷却ジャケット３、アルミ板７６が固定される。捻じ込み量によってペルチエ素子４と上板５の間の接触圧を加減できる。ここでは丸頭螺子を採用しているが皿螺子を使うこともできる。アルミ板７６は熱伝導がよいので冷却ジャケット３の温度分布の均一性を高める。ペルチエ素子にかかる圧力を３ｋｇ／ｃｍ^２（大気圧を含め０．４ＭＰａ）以下とした。

［実施例５（螺子とアルミ板で固定：図８）］
冷却ジャケット３、ペルチエ素子４を上板５に固定する他の手段について述べる。図８に固定構造の断面図を示す。複数（Ｍ個）の冷却ジャケット３、ペルチエ素子４があるが同じ固定手段を取るので一つだけを図示する。

上板５の上面に凹部９２を形成する。上板５を上下方向に貫通するよう螺子通し穴９３を穿つ。ペルチエ素子４、冷却ジャケット３には縦方向の穴を穿たない。ペルチエ素子４の底面と冷却ジャケット３の上面は接着剤で固定する。ペルチエ素子４とほぼ同じ広がりを持つアルミ板７８を準備する。アルミ板７８には上下方向に雌螺穴７９を穿つ。アルミ板７８の下面とペルチエ素子４の上面を接着剤で固着する。或いは接着シートで合体する。短い皿小螺子９１を上板５の凹部９２から、螺子通し穴９３、アルミ板７８の雌螺穴７９へ通す。螺子頭９０が上板５の凹部９２に嵌まり込む。皿小螺子９１の雄螺子部９７がアルミ板７８の雌螺穴７９に螺合する。皿小螺子９１を締める。

それによって上板５にアルミ板７８が固定される。アルミ板７８にペルチエ素子４、冷却ジャケット３が接着されているから、上板５にアルミ板７８、ペルチエ素子４、冷却ジャケット３が固定される。アルミは熱伝導に優れるので上板５の温度分布の均一性を高める。
ペルチエ素子にかかる圧力を３ｋｇ／ｃｍ^２（大気圧を含め０．４ＭＰａ）以下とした。

［実施例６（ゴム製スペーサを入れ応力を吸収：図９）］
冷却ジャケット３、ペルチエ素子４を上板５に固定する他の手段について述べる。図９に固定構造の断面図を示す。

上板５の上面に凹部９２を形成する。上板５を上下方向に貫通するよう螺子通し穴９３を穿つ。ペルチエ素子４、冷却ジャケット３には縦方向に貫通するように螺子通し穴９４、９５を穿つ。冷却ジャケット３の螺子通し穴９５の下端に凹部９６を設ける。螺子９を上板５の凹部９３から、螺子通し穴９３、ペルチエ素子の螺子通し穴９４、冷却ジャケットの螺子通し穴９５へ通す。螺子頭９０が上板５の凹部９２に嵌まり込む。螺子９先端の雄螺子部９７は凹部９６に現われる。リング状のゴム製スペーサ８０を雄螺子部９７に差し入れる。ナット９８を雄螺子部９７に螺合させ螺子９を締める。

それによって上板５にペルチエ素子４、冷却ジャケット３が固定される。ゴム製スペーサ８０をナット９８と凹部９６の端面間に挿入しているから応力をゴムが緩和する作用がある。ペルチエ素子４に掛かる応力を軽減できる。ここでは皿螺子を採用しているが丸頭螺子を使うこともできる。ペルチエ素子４は過度の締め付け力によって劣化する可能性がある。ゴムのスペーサを入れることによって圧力を緩和しペルチエ素子４を保護する。ペルチエ素子に掛かる面圧を３ｋｇ／ｃｍ^２（大気圧を含め０．４ＭＰａ）以下に抑えるようにするのが良い。

［実施例７（ゴム製シートを挟み応力を吸収：図１０）］
冷却ジャケット３、ペルチエ素子４を上板５に固定する他の手段について述べる。図１０に固定構造の断面図を示す。
冷却ジャケット３と横方向の寸法がほぼ等しいゴム製などの断熱シート８２を準備する。断熱シート８２には螺子９の通るべき部位に螺子通し穴８４を穿つ。上板５の上面に凹部９２を形成する。上板５を上下方向に貫通するよう螺子通し穴９３を穿つ。ペルチエ素子４、冷却ジャケット３には縦方向に貫通するように螺子通し穴９４、９５を穿つ。断熱シート８２、冷却ジャケット３、ペルチエ素子４を重ね上板５の裏面に沿わせる。

上板５の凹部９２、螺子通し穴９３、ペルチエ素子の螺子通し穴９４、冷却ジャケットの螺子通し穴９５、断熱シート８２の螺子通し穴８４へ通す。螺子頭９０が上板５の凹部９２に嵌まり込む。螺子９先端の雄螺子部９７は断熱シート８２の螺子通し穴８４の外に現われる。ナット９８を雄螺子部９７に螺合させ螺子９を締める。上板５にペルチエ素子４、冷却ジャケット３、断熱シート８２が固定される。

ゴムの断熱シート８２をナット９８と冷却ジャケット３の端面間に挿入しているから応力を断熱シート８２が緩和する。ペルチエ素子４に掛かる応力を軽減できる。ここでは皿螺子を採用しているが丸頭螺子を使うこともできる。ペルチエ素子４は過度の締め付け力によって劣化する可能性がある。ゴムの断熱シート８２を入れることによってペルチエ素子４を保護する。ペルチエ素子にかかる圧力を３ｋｇ／ｃｍ^２（大気圧を含め０．４ＭＰａ）以下にするのが良い。冷却する場合は断熱シート８２のために周囲雰囲気によって冷却ジャケット３が加熱され難いという利点もある。

［実施例８（締め過ぎ防止カラー：図１１）］
冷却ジャケット３、ペルチエ素子４を上板５に固定する他の手段について述べる。図１１に固定構造の断面図を示す。

ペルチエ素子４、冷却ジャケット３、断熱シート８２、アルミ板８９の合計厚みより短い筒状の締め過ぎ防止カラー８３を準備する。締め過ぎ防止カラーは全長が上板に締結する部品の合計厚みよりも短い円筒形状である。上板５の上面に凹部９２を形成する。上板５を上下方向に貫通するよう螺子通し穴９３を穿つ。ペルチエ素子４、冷却ジャケット３、断熱シート８２、アルミ板８９には縦方向に貫通するように螺子通し穴９４、９５、８４、１００を穿つ。冷却ジャケット３、ペルチエ素子４、断熱シート８２、アルミ板８９を重ね上板５の裏面に沿わせる。締め過ぎ防止カラー８３と螺子９を一体として、上板５の凹部９３、螺子通し穴９３、ペルチエ素子の螺子通し穴９４、冷却ジャケットの螺子通し穴９５、断熱シートの螺子通し穴８４、アルミ板の螺子通し穴１００へ通す。螺子頭９０が上板５の凹部９２に嵌まり込む。螺子９先端の雄螺子部９７はアルミ板８９の螺子通し穴１００の外に現われる。ナット９８を雄螺子部９７に螺合させ螺子９を締める。上板５にペルチエ素子４、冷却ジャケット３、断熱シート８２、アルミ板８９が固定される。締め過ぎ防止カラー８３の下端に接触するとナット９８がそれ以上進まない。ペルチエ素子４に大きな応力が掛からない。ペルチエ素子４を保護することができる。圧力を３ｋｇ／ｃｍ^２以下とする。締め付け防止カラー８３は図９のゴムスペーサの場合にも適用できる。

［実施例９（上板５の上にボード取り付け用ステージを戴置：図１３、１４、１５）］
上板５の上には金属製のステージを戴置する。これは試験対象の態様によって２種類のものがある。ＣＡＮパッケージにチップを固定し、リードピンと電極をワイヤボンデイングし製品となった光素子を多数検査用ソケットに差し込んで試験するＣＡＮ検査と、ウエハ−のまま或いはチップの状態で試験するウエハ−・チップ検査とである。ここではＣＡＮ検査のためのステージ５２について述べる。図１３にＣＡＮ検査ステージ５２の斜視図を示す。ＣＡＮ検査ステージ５２は上板５とほぼ同じ広がりの金属板である。上面には幾つかの位置決めピン５３、５３、…が上向きに植えられている。これは検査ボードの取り付け位置を正確に決めるためのピンである。ＣＡＮ検査ステージ５２上面にはボード取り付け用螺穴５４が複数個穿孔されている。さらにＣＡＮ検査ステージ５２は光素子に電流、電圧を印加するのに必要な内部配線機構（図示しない）を有する。これは微細な行列構造を持つ。配線機構は本発明の目的でないので詳しく述べない。

ＣＡＮ検査ステージ５２の裏面は上板５の上に固定する。図１３のように下から順に冷却ジャケット３、ペルチエ素子４、上板５、ＣＡＮ検査ステージ５２の積層構造となる。

検査ボード５５は行列構造の内部配線（図示しない）と、完成した被検査光素子５７のリードピンを差し込む検査ソケット５６を多数縦横に並べて設けている。ソケット５６のリードピンは内部配線構造に繋がる。ボードの配線はＣＡＮ検査ステージの配線に接続される。

図１４は検査ボード５５をＣＡＮ検査ステージ５２の上に載せて結合した状態の縦断面図である。図１５は検査ボード５５をＣＡＮ検査ステージ５２の上に載せて結合した状態の平面図である。基台８の上に支柱１９によって上板５が固定される。上板５の下面には、複数組のペルチエ素子４、冷却ジャケット３が懸架される。冷却ジャケット３の下は空間となっている。上板５の上にＣＡＮ検査ステージ５２が搭載される。ＣＡＮ検査ステージ５２の上には検査ボード５５が重ねられる。

検査ボード５５には、ＣＡＮ検査ステージ５２に対応して通し穴６６と、位置決め穴７２が穿ってある。検査ステージ５２の位置決めピン５３を検査ボード５５の位置決め穴７２に差し込むことによって位置決めがなされる。検査ボード５５の通し穴６６の上から止め螺子６５を差し込みボード取り付け螺穴５４に螺合して螺子止めする。
ペルチエ素子にかかる圧力を３ｋｇ／ｃｍ^２（大気圧を含め０．４ＭＰａ）以下とした。

検査ソケット５６のリードから配線が多数出ており、それがボードの外にある試験用電気回路に繋がっている。それによって半導体レーザの場合は駆動電流を流して発光させる。受光素子の場合は逆バイアス電圧を与えておき、試験光を当てて生じた光電流を測定する。
ペルチエ素子４の寸法と数によって、ＣＡＮ検査ステージ５２、検査ボード５５の大きさが限定される。検査用ソケット５６の数は例えば１００個〜３００個程度である。これは完成した光素子の試験に使われる。

［実施例１０（上板５の上にウエハ−検査ステージを戴置：図１６、１７、１８）］
上板５の上には金属製のステージを戴置する。ウエハ−のままの状態で試験するウエハ−検査ステージ５８を図１６に示す。

ウエハ−検査ステージ５８は上板５とほぼ同じ広がりの金属板である。上面には幾つかの真空引き穴５９、５９…が上向きに開口している。

真空引き穴５９、５９、…に続く横向きの真空路６０が、ウエハ−検査ステージ５８の内部に穿孔される。図１７の断面図に示すように、これはウエハ−検査ステージ５８の内部で連続する空気流通路である。ステージ５８の端面に真空路出口６１がある。図１８に示すように、真空路出口６１から真空路６０は外部の真空引き配管６２に繋がっている。真空引き穴５９の上にウエハ−やチップを置いて真空路６０を真空に引くと、ウエハ−やチップ裏面が吸引されてその位置に固定される。

図１８はウエハ−検査ステージ５８の上に、デバイスを作製後まだチップ分離していないウエハ−６３を載せて真空吸引している状態を示す。真空引き配管６２を通じて空気を吸引して真空路６０を負圧としウエハ−６３を吸引している。上方にウエハ−内部のデバイスの電極部分に接触して電圧・電流を与えるプローブ（図示しない）や発光素子、受光素子など検査機構などが昇降自在に設けられる。プローブが下りてきて試験すべきデバイス部分の電極を押さえ導通を確保して発光試験や受光試験を行なう。一つ一つのデバイスを試験してプローブや検査機構を順次移動させる。或いは複数個のデバイスを一括試験するようにしても良い。温度設定は、冷却ジャケット３の冷媒の温度や流量、ペルチエ素子の順逆に流す電流等を変えて行われる。

ステージ５８の温度は熱電対などで常時測定されている。複数のペルチエ素子４を並列に用いているから上板５、ステージ５８の面積を大きくできる。デバイスを作製したウエハ−が大きくても効率的に検査することができる。ペルチエ素子４、冷却ジャケット３は上板５に懸架する構造となっているから、複数のペルチエ素子の厚みばらつきがあってもペルチエ素子４・上板５間の接触状態は同一にすることができる。
ペルチエ素子にかかる圧力を３ｋｇ／ｃｍ^２（大気圧を含め０．４ＭＰａ）以下とした。

［実施例１１（上板５の上にチップ検査ステージ５８´を戴置：図１９）］
光素子をチップの状態で検査するために、上板５の上には金属製のチップ検査ステージ５８´を戴置する。チップステージ５８´はウエハ−検査ステージ５８と良く似た構造を持つ。やはり図１６、１７に示すような真空引き穴５９を上面に有する。チップを対象とするからウエハ−検査ステージ５８より密でより細かい真空引き穴５９がより多く上面に設けられる。

真空引き穴５９、５９、…に続く横向きの真空路６０が、チップ検査ステージ５８´の内部に穿孔される。図１７の断面図に示すように、ステージ５８´の内部で連続する空気流通路である。ステージ５８´の端面に真空路出口６１がある。

真空路出口６１から真空路６０は外部の真空引き配管６２に繋がっている。真空引き穴５９の上にチップ６４、６４、…を置いて真空路６０を真空に引くとチップ６４の裏面が吸引されてその位置に固定される。

図１９はチップ検査ステージ５８´の上に、ウエハ−の上に光素子デバイスを作製しまだチップ分離したあとのチップ６４、６４、…を載せて真空吸引している状態を示す。真空路出口６１から真空路６０は外部の真空引き配管６２に繋がっている。真空路６０を真空に引くと、チップ６４の裏面が吸引されてその位置に固定される。

上方にデバイスチップの電極部分に接触して電圧・電流を与えるプローブ（図示しない）や発光素子、受光素子など検査機構などが昇降自在に設けられる。プローブが下りてきて試験すべきチップの電極を押さえ導通を確保して発光試験や受光試験を行なう。一つ一つのデバイスチップを順次試験してプローブや検査機構を順次移動させる。或いは複数個のデバイスを一括試験するようにしても良い。温度設定は、冷却ジャケット３の冷媒の温度や流量、ペルチエ素子の順逆に流す電流等を変えて行われる。ステージ５８´の温度は熱電対などで常時測定されている。複数のペルチエ素子４を並列に用いているから上板５、ステージ５８´の面積を大きくできる。多数のデバイスチップを一括して効率的に検査することができる。ペルチエ素子４、冷却ジャケット３は上板５に懸架する構造となっているから、複数のペルチエ素子の厚みばらつきがあってもペルチエ素子４・上板５間の接触状態は同一にすることができる。
ペルチエ素子にかかる圧力を３ｋｇ／ｃｍ^２（大気圧を含め０．４ＭＰａ）以下とした。

［実施例１２（囲い構造を上板５の上に形成：図２０）］
上板５はこれまで平坦な金属板であった。実施例１２は上板５の四方の縁から金属壁を上方へ延伸して四方に側壁を作る。図２０にその断面図を示す。上板５の下に、ペルチエ素子４、冷却ジャケット３が懸架されている構造はこれまでのものと共通である。ここでは上板５の端に金属の隆起部を形成して側壁５０とする。側壁５０で囲まれた上板５の上に検査ステージ５２、５８、５８´などを置くようにする。これらステージは側壁によって四方が包囲され供給された適温で露点の低い雰囲気ガスで囲まれる。側壁の高さは目的によるが１０ｍｍ〜５０ｍｍ程度である。上方まで伸びた側壁によって囲い構造を形成する。ここへ検査温度に近い水分を含まない空気を供給する。

それによって、被検査デバイスとほぼ同じ温度で露点が低い空気が満たされる温調空間７０がステージの直上に形成される。特に低温での検査の場合、冷却ジャケット３、ペルチエ素子４の作用でデバイスを冷却した時に周りの空気が大量に水分を含む露点の高い空気であると、デバイスの上に水が凝結し検査を妨害する可能性がある。そこで上板５の周囲を上向きに延ばし囲い構造を作り、露点の低い空気をここに満たし温調空間７０を形成しデバイス、プローブなどへの水分の凝結を防ぐ。温度勾配が減り平衡状態に近くなり結露を防止できる。
ペルチエ素子にかかる圧力を３ｋｇ／ｃｍ^２（大気圧を含め０．４ＭＰａ）以下とした。

［実施例１３（温調空気通路を有する囲い構造を上板５の上に形成：図２１、図２２）］
囲い構造を形成する側壁の内部を空洞にして温調用の空気を流通させるようにしたのが実施例１３である。図２１に縦断面図を、図２２に横断平面図を示す。上板５の下に、ペルチエ素子４、冷却ジャケット３が懸架されている構造はこれまでのものと共通である。ここでは上板５の四周に金属製の空洞を含む側間壁５１を形成する。側管壁５１で囲まれた上板５の上にＣＡＮ検査ステージ５２、ウエハ−、チップ検査ステージ５８、５８´などを置くようにする。これらステージ５２、５８などは側管壁５１によって四方が包囲される。側壁の高さは目的によるが３０ｍｍ〜７０ｍｍ程度である。上方まで伸びた側壁によって囲い構造を形成する。温調空気入口６８から検査温度に近い温度を持ち露点の低い温調用空気７４が側管壁５１の内部へ導入される。

温調空気７４は温調用空気通路６７を周回して側管壁５１を検査に適した温度にする。さらに温調空気出口６９から側管壁５１で囲まれる部分へ流出する。ここには光素子７３、…を多数保持したステージ５２、５８がある。ここでは完成した光素子７３、７３…が多数固定された検査ボード５５を示している。検査温度とほぼ同じ温度で露点が低い空気が満たされる温調空間７０がステージの直上に形成される。光素子７３、ステージ５２、検査ボード５５、上板５はほぼ同じ温度になり雰囲気もほぼ同じ温度になる。特に低温での検査の場合に有用である。上板５の周囲を上向きに延ばし囲い構造を作り、露点の低い温調空気７４をここに満たし側管壁５１もほぼ同一温度である温調空間７０を形成する。より熱平衡状態に近くなり結露をさらに有効に防止できる。デバイス、プローブなどへの水分の凝結を防ぐ。
ペルチエ素子にかかる圧力を３ｋｇ／ｃｍ^２（大気圧を含め０．４ＭＰａ）以下とした。

［実施例１４（基台の中に冷媒通路を形成する：図２３）］
複数の冷却ジャケット３、３…を持つので冷媒の供給管や排出管も複数になる。ゴムホースをそれぞれの冷却ジャケットの供給用通路６、排出用通路７の端に繋ぐこともできる。例えば４組の冷却ジャケットとペルチエ素子があれば、８本のゴムホースで冷媒の供給排出を行なうことができる。それでも良いのであるが、ここでは基台８を利用して冷媒の流通をより効率的に行なうような工夫を与える。図２３にそれを示す。
ペルチエ素子にかかる圧力を３ｋｇ／ｃｍ^２（大気圧を含め０．４ＭＰａ）以下とした。

冷却ジャケット３、３…の排出用通路７の端に上継ぎ手２５を介して排液管２３を繋ぐ。基台８内部には水平に排液路８５を穿っておく。排液管２３は下継ぎ手２６を介して排液路８５に繋がる。排液路８５はペルチエ素子・冷却ジャケットの組の数に等しく内部で分岐している。それが統合され一括して排液出口８６に繋がっている。ここから外部のホースへと排出される。基台８には水平に給液路８７が形成される。給液路８７はペルチエ素子・冷却ジャケットの組の数に等しく内部で分岐している。それが統合され一括して給液入口８８に繋がっている。ここへ外部のホースから給液される。高さが違うので排液路８５と給液路８７は分離される。

給液路８７は継ぎ手（図示しない）を介して縦方向の給液管２２（図４）に繋がる。給液管２２は継ぎ手（図示しない）を介して冷却ジャケットの供給用通路６に繋がる。給液については外部ホースから給液入口８８を通って基台８内部の給液路８７に入り分岐して上向きの給液管２２から冷却ジャケットの供給用通路６へ流れる。冷媒通路２を通り冷却ジャケットと熱交換する。排出側は排出用通路７から排液管２３を通り基台８の排液路８５から排液出口８６を経て外部ホースに至る。

上継ぎ手２５、下継ぎ手２６はＬ字管と縦直管との結合を含む。漏れ防止のためＯリングも間に入る。冷却ジャケットの上下高さが異なっていても、縦の直管とＬ字管の結合長さを変えて自在に調節できる。

このようにすると外部ホースは給液に１本、排液に１本だけでよい。基台８を利用することによって冷媒の流通路が整理される。基台８は樹脂で作ることができる。樹脂であれば流通路を簡単に成形することができる。しかし金属製の基台としても良い。

上記において、本発明の実施の形態および実施例について説明を行ったが、上記に開示された本発明の実施の形態および実施例は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれら発明の実施の形態に限定されない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

何らかの台の上に冷媒路を持つ冷却ジャケットを設けその上にペルチエ素子を置きその上に均熱板を置いた従来例に係る温度特性検査装置の概略の縦断面図。

一度で検査できる素子の数を増やすため広い均熱板を用い、何らかの台の上に冷媒路を持つ冷却ジャケットを設けその上に複数のペルチエ素子を置きその上に一枚の均熱板を置いたとする構造の場合均熱板とペルチエ素子の間に隙間が生じる可能性があることを示す縦断面図。

一度で検査できる素子の数を増やすため広い上板を用い、広い上板を支柱によって基台の上に吊り上げるようにし、複数のペルチエ素子と冷却ジャケットの組を金属製の上板の裏面に固定しペルチエ素子の裏面は空間としてペルチエ素子と上板の間に隙間を作らないようにした本発明の基本的な構成を示す縦断面図。

一度で検査できる素子の数を増やすため広い上板を用い、広い上板を支柱によって基台の上に吊り上げるようにし、複数のペルチエ素子と冷却ジャケットの組を金属製の上板の裏面に固定しペルチエ素子の裏面は空間としてペルチエ素子と上板の間に隙間を作らないようにした本発明の基本的な構成を示す横断平面図。

上板、ペルチエ素子、冷却ジャケットに螺子通し穴を縦方向に設け、上から螺子を螺子通し穴に通し、冷却ジャケットの裏面でナットを螺合させて螺子によって冷却ジャケット、ペルチエ素子の組を上板へ固着するようにした本発明の実施例２を示す縦断面図。複数のペルチエ素子・冷却ジャケットがあるが一つだけを示す。

上板、ペルチエ素子に螺子通し穴を縦方向に設け、冷却ジャケットには雌螺穴を穿ち、上板の上から螺子を螺子通し穴に通し、冷却ジャケットの雌螺穴に螺合させて螺子によって冷却ジャケット、ペルチエ素子の組を上板へ固着するようにした本発明の実施例３を示す縦断面図。複数のペルチエ素子・冷却ジャケットがあるが一つだけを示す。

上板、ペルチエ素子、冷却ジャケットに螺子通し穴を縦方向に穿ち、雌螺穴を設けたアルミ板と重ねて、上板の上から螺子を螺子通し穴に通し、アルミ板の雌螺穴に螺合させて螺子によって冷却ジャケット、ペルチエ素子、アルミ板を上板へ固着するようにした本発明の実施例４を示す縦断面図。複数のペルチエ素子・冷却ジャケット・アルミ板があるが一つだけを示す。

雌螺穴を設けたアルミ板、ペルチエ素子、冷却ジャケットを重ねて、上板に螺子通し穴を縦方向に穿ち、上板の上から螺子を螺子通し穴に通し、アルミ板の雌螺穴に螺合させて、アルミ板、ペルチエ素子、冷却ジャケットを上板へ固着するようにした本発明の実施例５を示す縦断面図。複数のペルチエ素子・冷却ジャケット・アルミ板があるが一つだけを示す。

上板、ペルチエ素子、冷却ジャケットに螺子通し穴を縦方向に設け、上から螺子を螺子通し穴に通し、冷却ジャケットの裏面で螺子通し穴を持つゴムスペーサに通しナットを螺合させて螺子によって冷却ジャケット、ペルチエ素子、スペーサの組を上板へ固着するようにした本発明の実施例６を示す縦断面図。複数のペルチエ素子・冷却ジャケットの組があるが一つだけを示す。

上板、ペルチエ素子、冷却ジャケットに螺子通し穴を設け、螺子通し穴を有する断熱シートを準備し、ペルチエ素子、冷却ジャケット、断熱シートを縦方向に重ね、螺子を上板の螺子通し穴に通し、断熱シートの外でナットを螺合させ螺子によって、冷却ジャケット、ペルチエ素子、断熱シートを上板へ固着するようにした本発明の実施例７を示す縦断面図。複数のペルチエ素子・冷却ジャケット・断熱シートの組があるが一つだけを示す。

通し穴を有する断熱シートを準備し、上板、ペルチエ素子、冷却ジャケット、断熱シートに螺子通し穴を縦方向に設け、上から螺子と締め過ぎ防止カラーを上板、ペルチエ素子、冷却ジャケット、断熱シート、アルミ板の通し穴に通し、断熱シートの裏面でナットを螺合させて螺子によって、アルミ板、断熱シート、冷却ジャケット、ペルチエ素子の組を上板へ固着し過度の圧力がペルチエ素子に掛からないようにした本発明の実施例８を示す縦断面図。複数のペルチエ素子・冷却ジャケット・断熱シート、アルミ板があるが一つだけを示す。

４組のペルチエ素子・冷却ジャケットを一つの広い上板の裏面に固定し、ペルチエ素子の厚みばらつきのため冷却ジャケットの裏面の高さが異なっていることを表す本発明の共通の構造を示す冷却ジャケット底面方向の斜視図。

ＣＡＮに実装した光素子を多数並べた検査ボードを載せて光特性を検査するための、複数の位置決めピンとボード取り付け用螺穴を上面に有するＣＡＮ検査ステージの上面の斜視図。

基台の上に支柱によって固定された上板の下面に複数組のペルチエ素子、冷却ジャケットが懸架され、上板の上にＣＡＮ検査ステージと検査ボードが重ねられ、検査ボードには多数の光素子が検査ソケットに差し込まれて保持されている本発明の実施例９の縦断面図。

縦横に並ぶ検査ソケットに多数の光素子が差し込まれて保持されている検査ボードが、位置決めピンと位置決め穴によって位置決めされてＣＡＮ検査ステージの上に固定されている本発明の実施例９の平面図。

多数の光素子デバイスが形成されたウエハ−をチップに切り出すことなくウエハ−のまま固定し試験するための、複数の真空引き穴と真空路が形成されたウエハ−検査ステージの上面方向斜視図。

多数の光素子デバイスが形成されたウエハ−をチップに切り出すことなくウエハ−のまま固定し試験するための、複数の真空引き穴と真空路が形成されたウエハ−検査ステージの一部の縦断面図。

基台の上に立てた支柱によって保持される上板の裏面にペルチエ素子と冷却ジャケットの複数の組を取り付け、上面にウエハ−検査ステージを固定し、真空引き穴から空気を吸引することによって光素子を形成したウエハ−をウエハ−検査ステージに固定するようにした本発明の実施例１０の縦断面図。

基台の上に立てた支柱によって保持される上板の裏面にペルチエ素子と冷却ジャケットの複数の組を取り付け、上面にチップ検査ステージを固定し、真空引き穴から空気を吸引することによって複数の光素子チップをチップ検査ステージに固定するようにした本発明の実施例１１の縦断面図。

基台の上に立てた支柱によって保持される上板の裏面にペルチエ素子と冷却ジャケットの複数の組を取り付け、上板の四周を隆起させて側壁とし側壁で囲まれた空間に試験温度に近い温度を持ち露点の低い空気を供給して上板の上方に試験温度の空気が滞留する温調空間を形成するようにした本発明の実施例１２の縦断面図。

基台の上に立てた支柱によって保持される上板の裏面にペルチエ素子と冷却ジャケットの複数の組を取り付け、上板の四周に空洞を有する側管壁を設け側管壁の中へ試験温度に近い温度を持ち露点の低い空気を供給して上板の上方に吹き込み上板の上方に試験温度に近い空気が滞留する温調空間を形成するようにした本発明の実施例１３の縦断面図。

上板の四周に空洞を有する側管壁を設け側管壁の中へ試験温度に近い温度を持ち露点の低い空気を供給して上板の上方に吹き込み上板の上方に試験温度に近い空気が滞留する温調空間を形成するようにした本発明の実施例１３の平面図。

基台の内部に分岐した排液路と分岐した給液路を穿ち、排液路は統合して排液出口に繋がり、給液路は統合して給液入口に繋がり、分岐した排液路は排液管を通して冷却ジャケットの排出用通路に接続され、分岐した給液管は給液管を通して冷却ジャケットの供給用通路へ接続されるようにし基台によって給液、排液の流通路を分岐して個々の冷却ジャケットに接続し、統合して外部ホースに接続するようにした本発明の実施例１４の縦断面図。

符号の説明

２冷媒通路
３冷却ジャケット
４ペルチエ素子
５上板
６供給用通路
７排出用通路
８基台
９螺子
１９支柱
２２給液管
２３排液管
２５上継ぎ手
２６下継ぎ手
２９隙間
３１、３２、３３、３４冷却ジャケット
４１、４２、４３、４４ペルチエ素子
５０側壁
５１側管壁
５２ＣＡＮ検査ステージ
５３位置決めピン
５４ボード取り付け螺穴
５５検査ボード
５６検査ソケット
５７被検査光素子
５８ウエハ−検査ステージ
５８´チップ検査ステージ
５９真空引き穴
６０真空路
６１真空路出口
６２真空引き配管
６３デバイスウエハ−
６４デバイスチップ
６５止め螺子
６６通し穴
６７温調空気通路
６８温調空気入口
６９温調空気出口
７０温調空間
７２位置決め穴
７４温調空気
７６アルミ板
７７螺穴
７８アルミ板
７９雌螺穴
８０ゴム製スペーサ
８２断熱シート
８３締め過ぎ防止カラー
８４螺子通し穴
８５排液路
８６排液出口
８７給液路
８８給液入口
８９アルミ板
９０螺子頭
９１皿小螺子
９２凹部
９３螺子通し穴
９４螺子通し穴
９５螺子通し穴
９６凹部
９７雄螺子部
９８ナット
９９雌螺穴
１００アルミ板の螺子通し穴

Claims (18)

1. ペルチエ素子と冷却ジャケットを上下に１対１に対応させ一体化したペルチエ素子と冷却ジャケットの複数の組を、複数のペルチエ素子面積以上の面積を持つ一つの金属製の上板の裏面にペルチエ素子が上板裏面に接するよう縦横方向に並べて懸架固定し、上板は基台の上に支柱によって支持され、冷却ジャケットの底面と基台の間は空間とし、冷却ジャケットには冷媒通路を設け、冷却ジャケットには適温の冷媒を流通させ、ペルチエ素子には順逆に電流を流し、冷媒の温度、流通量とペルチエ素子電流とによって上板の温度を規定し、上板の上に複数の光素子を戴置したステージ或いは光素子を形成したウエハ−、チップを搭載したステージをおいて光素子を所定の温度にして特性を検査するようにしたことを特徴とする光素子温度特性検査装置。
2. 上板は銅又は銅合金であり、金メッキ或いはニッケルメッキの表面処理が成されているものであることを特徴とする請求項１に記載の光素子温度特性検査装置。
3. 基台に対して上板を保持する支柱が樹脂であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光素子温度特性検査装置。
4. ペルチエ素子と冷却ジャケットを直接に接触させ一体化した複数のペルチエ素子と冷却ジャケットの組をペルチエ素子、冷却ジャケットを貫く螺子によって上板の裏面に懸架固定し、ペルチエ素子に掛かる圧力が３ｋｇ／ｃｍ ^２ 以下とするようにしたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の光素子温度特性検査装置。
5. 上板、ペルチエ素子、冷却ジャケットに縦方向の螺子通し穴を穿ち、上板の上からペルチエ素子を通り冷却ジャケットの裏面に螺子を通しナットを螺子に螺合させ上板にペルチエ素子、冷却ジャケットを固定するようにしたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の光素子温度特性検査装置。
6. 上板、ペルチエ素子に縦方向に螺子通し穴を穿ち、冷却ジャケットには雌螺穴を穿ち、上板の上から冷却ジャケットの雌螺穴に螺子を通し螺合して上板にペルチエ素子、冷却ジャケットを固定するようにしたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の光素子温度特性検査装置。
7. 上板、ペルチエ素子、冷却ジャケットに縦方向の螺子通し穴を穿ち、雌螺穴を穿ったアルミ板を冷却ジャケット底面に当て、上板の上からペルチエ素子、冷却ジャケットの裏面まで螺子を通しアルミ板の雌螺穴に螺子に螺合して上板にペルチエ素子、冷却ジャケット、アルミ板を固定するようにしたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の光素子温度特性検査装置。
8. 上板に螺子通し穴を穿ち、冷却ジャケット上面をペルチエ素子下面に接着し、ペルチエ素子の上に雌螺穴を穿ったアルミ板を接合しペルチエ素子と冷却ジャケットを一体化して、上板 の上から螺子を通しアルミ板の雌螺穴に螺合させることによって、上板の裏面に懸架固定するようにしたことを特徴とする請求項４に記載の光素子温度特性検査装置。
9. 上板、ペルチエ素子、冷却ジャケットに縦方向の螺子通し穴を穿ち、上板の上からペルチエ素子を通り、冷却ジャケットの裏面まで螺子を通しゴムスペーサを螺子に通しナットを螺子に螺合させ、上板にペルチエ素子、冷却ジャケットを固定し、ペルチエ素子に掛かる圧力を緩和するようにしたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の光素子温度特性検査装置。
10. 断熱シートを準備し、上板、ペルチエ素子、冷却ジャケット、断熱シート、アルミ板に縦方向の螺子通し穴を穿ち、上板の上からペルチエ素子、冷却ジャケット、断熱シートを通りアルミ板の裏面まで螺子を通しナットを螺子に螺合させ、上板にペルチエ素子、冷却ジャケット、断熱シート、アルミ板を固定し、ペルチエ素子に掛かる圧力を緩和するようにしたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の光素子温度特性検査装置。
11. 請求項９、１０の何れかに記載の光素子温度特性検査装置であって、螺子の周囲に締め過ぎ防止カラーを備え、前記カラーは全長が上板に締結する部品の合計厚みよりも短い円筒形状であることを特徴とする光素子温度特性検査装置。
12. 上面に複数の位置決めピンと複数のボード取り付け用螺穴が設けられ内部に配線構造を有するＣＡＮ検査ステージを上板の上に置き、内部配線構造を持ち複数の光素子を取り付けた検査ボードをＣＡＮ検査ステージの上に位置決め戴置して、配線を接続し、検査ボードをＣＡＮ検査ステージに螺子で固定し、光素子の温度を所定の温度として、光素子の特性を検査するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の光素子温度特性検査装置。
13. 上面に複数の真空引き穴が設けられたウエハ−検査ステージを上板の上に置き、複数の光素子を形成したウエハ−をウエハ−検査ステージの上に戴置して真空吸引し、ウエハ−の温度を所定の温度として、ウエハ−に形成された光素子の特性を検査するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の光素子温度特性検査装置。
14. 上面に複数の真空引き穴が設けられたチップ検査ステージを上板の上に置き、複数の光素子チップをチップ検査ステージの上に戴置して真空吸引し、チップの温度を所定の温度として、光素子チップの特性を検査するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の光素子温度特性検査装置。
15. 上板 の四方の縁を上方へ延ばした側壁を形成して上板の上方に囲い構造を形成し検査に適した温度で露点の低い空気を囲い構造に供給することによって上板の上方に被検査光素子とほぼ同じ温度で露点の低い空気で満たされた温調空間を形成したことを特徴とする請求項１に記載の光素子温度特性検査装置。
16. 上板 の四方の縁に内部に温調用空気通路を有し温調空気出口と温調空気入口を有する側管壁を形成し、上板の上方に囲い構造を形成し検査に適した温度で露点の低い空気を温調空気入口、温調用空気通路、温調空気出口を介して囲い構造に供給することによって上板の上方に被検査光素子とほぼ同じ温度で露点の低い空気で満たされた温調空間を形成したことを特徴とする請求項１に記載の光素子温度特性検査装置。
17. 基台の中に分岐した排液路と給液路を設け、排液路と給液路を統合する排液出口と給液入口を基台の端部に開口させ、基台の排液出口と給液入口には外部ホースを繋ぎ、冷却ジャケットの排出用通路と基台の排液路を上下の継ぎ手を介し縦方向の排液管によって繋ぎ、冷却ジャケットの供給用通路と基台の給液路を継ぎ手を介し縦方向の給液管によって繋ぎ、一本の外部ホースから冷媒を供給し基台で分離してそれぞれの冷却ジャケットへ供給し、冷却ジャケットからの排液は基台で集合させて１本の外部ホースへ排出するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の光素子温度特性検査装置。
18. 上下の継ぎ手での給液管、排液管の結合長さを変えることによって冷却ジャケットの上下方向の高さの差異を吸収することを特徴とする請求項１７に記載の光素子温度特性検査装置。
    

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