JPH0682089B2 - 光デバイスの特性テスター用チャック及びそのチャックを用いたテスト方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、例えば、レーザーダイオード素子、発光ダ
イオード素子等のような光デバイスの光学的及びまたは
電気的特性を検査測定してデータを得るテスターにおい
て、検査対象となる光デバイスを支持固定する装置（以
下チャックと言う）及びそのチャックを用いたテスト方
法に関する。

（従来の技術） 従来、光デバイスの特性テスターとして、光デバイスを
治具に固定して検査測定を行うもの、及び、温度制御可
能な恒温槽に内在させた治具に光デバイスを固定して検
査測定を行うものが周知である。

（発明が解決しようとする課題） 従来、光デバイスのように小さな素子をテスターの治具
に固定しつつ電気的特性などを検査測定する作業や、光
デバイスを治具から離脱させる作業には、細かで微妙な
操作が要求され、その完遂に多大な労力と時間がかかっ
た。

また、従来の治具は光デバイスの装着固定位置の再現性
が不満であるため、光デバイスの治具への着脱を繰り返
した場合に、光デバイスを治具の同一位置に高精度で反
復固定することが困難であり、光デバイスの固定位置の
微妙なズレが測定誤差を生じさせる要因となった。

一方、所望の温度に設定した恒温槽に内在する治具に光
デバイスを固定して検査測定を行う場合に、恒温槽の熱
は大部分が空気伝導によって光デバイスに伝達される
が、空気は熱の不良導体であるため熱の伝達効率が悪
く、光デバイスの温度が恒温槽と同一の温度に達するま
で時間が掛かるので、検査測定に要する時間が長くなる
憂いがあり、特に、恒温層の設定温度を順次変化させて
検査測定を行う場合には、光デバイスの温度が、変化す
る設定温度に即座に追従できないために、検査測定時間
が非常に長くかかった。

また、テスターの検査測定具が前記治具と共に恒温槽に
内在するために、恒温槽が大型化して場所を取るばかり
でなく、前記検査測定具が前記恒温槽の温度変位に影響
を与えることによって測定誤差が生じ、それを補正しな
ければならない欠点があった。

この発明は、それらの課題を解決して、簡便な操作によ
って光デバイスの着脱を行い、しかも、光デバイスの着
脱を反復して行った場合に同一の固定位置を高い精度で
確実に再現し、更に、光デバイスの温度制御を迅速かつ
正確に行うことのできる光デバイスの特性テスター用チ
ャックを提供すると共に、そのチャックを用いた光デバ
イスの迅速かつ正確なテスト方法を得ることを目的とす
る。

（課題を解決するための手段） この発明は、前記の目的を達するために、光デバイスの
単体固定用のソケットと、そのソケット装填用のホルダ
ーと、そのホルダーに対する前記ソケットの周方向位置
決め手段と、前記ホルダー内における前記ソケットと、
そのソケット内における前記光デバイスの軸線方向位置
決め手段と、温度制御手段とから成る光デバイスの特性
テスター用チャックを創作した。

前記ソケットは、前記光デバイス単体の端子が着脱可能
な深さと径とを有する所望の数の端子挿入孔を配設して
成る光デバイス固定座と、その光デバイス固定座の座面
における前記光デバイスの底部周面と接する部位に上面
を露出する熱伝達材と、前記光デバイス固定座の底部に
貫設した前記光デバイスの端子と連結可能な所望の数の
接続端子とを備える。

前記ホルダーには、前記熱伝達材の外面と接する部位に
第２の熱伝達材の内面を露出させ、その底面に前記接続
端子と連結可能な接続ピンを貫設する。

前記ソケットの光デバイス固定座を複数個併設して複数
の光デバイスを同時に測定検査することも可能である。

前記ホルダーに対する前記ソケットの周方向位置決め手
段の一例として、前記双方の接触部の特定部位に相互に
嵌合する凹材と凸材とを対設する。

前記ホルダー内における前記ソケットとそのソケット内
における前記光デバイスの軸線方向位置決め手段の一例
として、前記光デバイスの頭部に対向する部位に窓を設
けた蓋の一端を前記ホルダーの一端に軸支させると共
に、その蓋を閉結位で固定するために前記ホルダーの他
端にストッパーを設ける一方、前記蓋の内面にバネを介
して押圧材を付設し、その押圧材が前記ソケットの光デ
バイス固定座と対向する部位に孔を設け、かつ、その孔
の径を、前記光デバイスの発光部の緩挿が可能であり、
そして、前記発光部の基部に設けられるフランジの挿通
が不能な大きさとする。

前記第２の熱伝達材を介する温度制御手段の一例とし
て、前記光デバイスの近傍に温度センサーを設け、前記
第２の熱伝達材にペルチエ素子の熱交換部を接触させて
設け、前記温度センサーの検出温度と設定温度との差に
相当する温度を補正させる一方、内部の熱が設定温度よ
り高い場合にその内部の熱を外部へ排出する放熱手段を
作動させて、チャック内を設定温度で恒温の状態に維持
する。

前記放熱手段としては、水冷式または空冷式を設けるこ
とが可能である。

（作 用） まず、光デバイスをソケットの光デバイス固定座に着座
させ、そのソケットをチャックのホルダー内に周方向の
位置決めをして装填し、その後、蓋を閉結する。

蓋の閉結によって、前記ホルダー内における前記光デバ
イスの軸線方向の位置が決められる。

他方において、前記光デバイスの端子は、前記ソケット
に設けた接続端子を経由して、前記ホルダーの外部と電
気的に接続される。

設定温度に従って恒温状態は、前記チャック内に設けた
温度センサーの検出温度との対比によってペルチエ素子
で補正し、または、放熱手段によって放熱することによ
り、生成される。

かくして、前記光デバイスの光学的及びまたは電気的特
性が測定検査される。

（実施例） 本発明の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図乃至第３図は、本発明による光デバイスの特性テ
スター用チャックの第１実施例として、単数素子用水冷
式チャックを示し、そのチャックは、単数の光デバイス
Ｄの着脱が可能なソケット１と、そのソケット１を装填
するホルダー２とを備える。

ソケット１は、光デバイスＤの単体が有する端子D1の着
脱が可能な深さと径とを有する所望の数（例えば４つ）
の端子挿入孔11をもった光デバイス固定座12を備え、そ
の光デバイス固定座12の座面における光デバイスＤの底
部周面と接する部位に熱伝達材13がその上面を露出して
設けられる一方、光デバイスＤの端子D1と連結可能な所
望の数（例えば４つ）の接続端子14を光デバイス固定座
12の底部に貫設する（第１図、第３図参照）。

ソケット１を装填するホルダー２は、ソケット１の熱伝
達材13の外面と接する部位に第２の熱伝達材21がその内
面を露出して設けられる一方、ホルダー２の底部に、ソ
ケット１の接続端子14と連結可能な接続ピン22を貫設す
る（第３図参照）。

次に、ホルダー２に対するソケット１の周方向位置決め
手段として、ソケット１のホルダー接触部に凹材15を設
けると共に、ホルダー２のソケット接触部に凹材15と嵌
合する凸材23を設ける（第１図参照）。

なお、本実施例によるチャックのソケット１は、光デバ
イス固定座12にキープレートＫを突設しているので、光
デバイスＤをソケット１に着座させる時に、光デバイス
の発光部D2の基部に設けられる基準スロット（即ち凹
部）とキープレートの凸部とを嵌合させて、ソケット１
に対する光デバイスＤの周方向の位置決めをすることが
可能である（第１図参照）。

更に、ホルダー２内におけるソケット１と、そのソケッ
ト１内における光デバイスＤの軸線方向位置決め手段と
して、光デバイスの頭部に対向する部位に窓31を設けた
蓋３の一端をホルダー２の一端に軸支させると共に、そ
の蓋３を閉結位で固定するストッパー35をホルダー２の
他端に設ける一方、蓋３の内面にバネ32を介して押圧材
33を付設し、その押圧材33においてソケット１の光デバ
イス固定座12と対向する部位に光34を設け、その孔は、
光デバイスＤの発光部D2の緩挿が可能であり、かつ、そ
の発光部D2の基部に設けられるフランジD3の挿通が不能
な径を有する。

最後に、ホルダー２の第２の熱伝達材21を介する温度制
御手段として、まず、第２の熱伝達材21に温度センサー
４を備え、次に、第２の熱伝達材21にペルチエ素子５の
熱交換部を接触させて設けると共に、内部の熱を外部へ
排出する水冷式の放熱手段６を設ける。その放熱手段６
は、液体の流通が可能な内部空間61に冷却液の流入孔62
及び排出孔63を接続して形成されている（第１図、第３
図参照）。

本実施例によるチャックを用いて光デバイスを固定する
場合、まず、光デバイスＤをソケット１の光デバイス固
定座12に着座させ、そのソケット１をホルダー２内に装
填しつつ、ソケット１に設けられた凹材15と、ホルダー
２に設けられた凸材23とを嵌合させることにより、ホル
ダー２に対するソケット１の周方向の位置が決められ
る。

その後、蓋３を閉結すると、光デバイスＤの発光部D2が
押圧材33の孔34を挿通して外部に露出すると共に、押圧
材33が発光部基部のフランジD3をソケット１に圧着しつ
つ、ソケット１をホルダー２に圧着して、ホルダー２内
における光デバイスＤの軸線方向の位置が決められ、チ
ャックが光デバイスＤを機械的に固定する（第２図、第
３図参照）。

このように、本実施例によるチャックは、光デバイスＤ
の位置決め固定を機械的に行うため、光デバイスＤの着
脱を繰り返した場合でも、チャックが光デバイスＤを同
一位置に高精度で反復固定するので、光デバイスＤの固
定位置のズレに起因する測定誤差を極力減少させること
ができる。

他方において、光デバイスＤの端子D1は、ソケット１の
光デバイス固定座12に設けた端子挿入孔11から接続端子
14と接続ピン22を経由して、ホルダー２の外部と電気的
に接続される（第３図参照）。

本実施例によるチャックは、蓋３の押圧材33に設けられ
た孔34から外部に露出する光デバイスの発光部D2に対し
て、光学的検査測定具を接近あるいは接触させて、光学
的特性を検査測定することが可能であり、あるいはま
た、ソケット１の端子挿入孔11に挿入された光デバイス
の端子D1に対して、ソケット１の接続端子14及びホルダ
ー２の接続ピン22を介して電気的検査測定具を接続し
て、電気的特性を検査測定することが可能である。

本実施例によるチャックを用いて所望の設定温度下にお
ける光デバイスＤの光学的特性及びまたは電気的特性を
検査測定する場合、設定温度に従って恒温状態は、第２
の熱伝達材21に設けた温度センサー４の検出温度との対
比によってペルチエ素子５で補正し、または、放熱手段
６の内部空間61に水などの冷却液を流通させて放熱する
ことにより生成され、その恒温状態の熱は、熱の良導体
である第２の熱伝達材21から、同じく熱の良導体である
熱伝達材13に敏速に伝道して、ソケット１の光デバイス
固定座12において熱伝達材13と接している光デバイスＤ
に効率よく、ムラなく伝達するので、温度制御を迅速か
つ正確に行うことができる。

従って、設定温度を順次変化させて検査測定を行う場合
においても、光デバイスＤの温度が、変化する設定温度
に短時間で追従することが可能となり、検査測定時間を
短縮することができる。

また、本実施例によるチャックは、各種光デバイスの形
状や端子数の相異に対応するために、光デバイス固定座
12の形状や端子挿入孔11の数が異なる幾種類かのソケッ
トをあらかじめ用意しておくことが考えられるので、形
状や端子数の異なる幾種類かの光デバイスを順次検査測
定する場合に、ソケット１を各種光デバイスに対応する
ものに交換してホルダー２に装填することにより迅速に
対処することが可能である。

第４図乃至第７図は、本発明による光デバイスの特性テ
スター用チャックの第２の実施例として、単数素子用空
冷式チャックを示し、そのチャックが、単数の光デバイ
スＤの着脱が可能なソケット１と、そのソケット１を装
填するホルダー２を備えると共に、ホルダー２に対する
ソケット１の周方向位置決め手段として、ソケット１に
凹材15を、ホルダー２に凸材23を設けることは、第１実
施例と同様である（第４図参照）。

次に、ホルダー２内におけるソケット１と、そのソケッ
ト１内における光デバイスＤの軸線方向位置決め手段も
また、第１実施例と同様である、 ただし、ホルダー２の第２の熱伝達材21を介する温度制
御手段として、第２の熱伝達材21に温度センサー４を備
えると共に、その第２の熱伝達材21にペルチエ素子５の
熱交換部を接触させて設ける点については、第１実施例
と同様であるが、内部の熱を外部へ排出する放熱手段に
ついては、第１実施例の水冷式と異なる空冷式の放熱手
段７を設ける。その放熱手段７は、ペルチエ素子５の他
方の熱交換部に接して放熱フィン71を設置し、そのフィ
ン71に対して送風可能な位置に送風機72を設けると共
に、送風機72と放熱フィン71との間に送風孔73を設け、
更に、放熱フィン71の下流に排気孔74を設ける（第４
図、第６図参照）。

本実施例によるチャックを用いて所望の設定温度環境を
得るために、設定温度に従った恒温状態は、ホルダー２
の第２の熱伝達材21に設けた温度センサー４の検出温度
との対比によってペルチエ素子５で補正し、または、放
熱手段７の放熱フィン71に送風機72で送風して放熱する
ことにより、生成される。

なお、本実施例によるチャックの外部側面には、チャッ
クが着座するステージ（図示せず）の操作を行うための
レバーＬを設ける（第５図、第７図参照）。従って、こ
のレバーＬは、例えばステージの運動方向を水平方向と
垂直方向とに切り替える操作などに利用し得る。

第８図乃至第10図は、本発明による光デバイスの特性テ
スター用チャックの第３実施例として、 複数素子用水冷式チャックを示し、そのチャックは、複
数の光デバイスＤの着脱が可能なソケット１と、そのソ
ケット１を装填するホルダー２とを備える。

ソケット１は、所望の数の端子挿入孔11を有する光デバ
イス固定座12を複数備え、その複数の光デバイス固定座
12の座面における光デバイスＤの底部周面と接する部位
に熱伝達材13がその上面を露出して設けられる（第８
図、第10図参照）一方、光デバイスＤの端子D1と連結可
能な所望の数の接続端子14を各光デバイス固定座12の底
部に貫設する（第９図参照）。

ソケット１を装填するホルダー２は、ソケット１の熱伝
達材13の外面と接する部位に第２の熱伝達材21がその内
面を露出して設けられる一方、ホルダー２の底部に、ソ
ケット１の接続端子14と連結可能な接続ピン23を貫設す
る（第９図参照）。

次に、ホルダー２に対するソケット１の周方向位置決め
手段として、ソケット１のホルダー接触部に、孔状に変
形した凹材15を設けると共に、ホルダー２のソケット接
触部に凹材15と嵌合する凸材23を設ける（第８図、第10
図参照）。

更に、ホルダー２内におけるソケット１と、そのソケッ
ト１内における光デバイスＤの軸線方向位置決め手段と
して、複数の光デバイスの頭部に対向する部位に窓31を
設けた蓋３の一端をホルダー２の一端に軸支させると共
に、その蓋３を閉結位で固定するストッパー35をホルダ
ー２の他端に設ける一方、蓋３の内面にバネ32を介して
押圧材33を付設し、押圧材33においてソケット１の複数
の光デバイス固定座12と対向する複数の部位に孔34を設
け、その孔は、光デバイスＤの発光部D2の緩挿が可能で
あり、かつ、その発光部D2の基部に設けられるフランジ
D3の挿通が不能な径を有する（第８図、第９図参照）。

最後に、ホルダー２の第２の熱伝達材21を介する温度制
御手段として、まず、ソケット１の熱伝達材13に温度セ
ンサー４を備え、次に、ホルダー２の第２の熱伝達材21
の両端部にそれぞれペルチエ素子５の熱交換部を接触さ
せて設けると共に、内部の熱を外部へ排出する水冷式の
放熱手段６を設ける。その放熱手段６は、液体の流通が
可能な内部空間61に冷却液の流入光62及び排出孔63を接
続して形成されている（第８図、第９図参照）。

本実施例によるチャックは、ソケット１に複数の光デバ
イス固定座12を併設しているので、一度の固定作業で複
数の光デバイスを同時に固定して検査測定することが可
能であり、多数の光デバイスを能率的に検査測定するこ
とができる。

また、形状や端子数の異なる幾種類かの光デバイスを同
時に固定して検査測定するために、形状の異なる幾種類
かの光デバイス固定座12をソケット１に併設することも
考えられる。

更に、本実施例によるチャックのソケット１は、光デバ
イス固定座12に密着する光デバイスの基部に手掛かりを
得て、光デバイスを光デバイス固定座12から容易に離脱
できるようにするために、光デバイス固定座12の周縁に
接する溝16を備えている。

なお、本発明によるチャックのホルダー２に備えられる
接続ピン22として、内蔵するバネの弾性によってソケッ
ト１の接続端子14に圧着するプランジャーピンを備える
ことが考えられ、そのプランジャーピンを用いれば、ホ
ルダー２に対するソケット１の着脱を頻繁に繰り返した
場合でも、ホルダー２のプランジャーピンがソケット１
の接続端子14に確実に圧着するので、電気的接続を確実
に行うことが可能となる。

（発明の効果） 以上詳述したように、本発明による光デバイスの特性テ
スター用チャックは、簡単な操作を行うだけで、検査測
定を行う光デバイスの周方向及び軸線方向の位置決めを
行ってチャックの定位置に確実に固定し得ると共に、固
定した光デバイスとチャックの外部とを電気的に接続
し、更に、チャックに備えた温度制御手段によって生成
される、所望の設定温度に従った恒温状態の熱を、固定
した光デバイスに迅速に、効率よく、ムラなく伝達する
ので、所望の温度環境下における光デバイスの光学的及
びまたは電気的特性を、迅速かつ正確に検査測定するこ
とができる。しかも、光デバイスのチャックへの着脱を
繰り返しても、光デバイスはチャックの同一位置に高精
度で反復固定されるので、光デバイスの固定位置のズレ
に起因する測定誤差を極力減少させて、常に正確な検査
測定を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の具体的実施例を示す。 第１図は、本発明による単数素子用水冷式チャックと、
そのチャックに光デバイスを挿入するソケットとを分離
して示す斜視部分断面図、 第２図は、第１図で示すチャックの蓋を閉結した状態を
示す平面図、 第３図は、第２図３−３線に沿った縦断面図、 第４図は、本発明による単数素子用空冷式チャックと、
そのチャックに光デバイスを挿入するソケットとを分離
して示す縦断面図、 第５図は、第４図に示すチャックの平面図であって、蓋
が開放位の状態を示し、 第６図は、蓋が閉結され、内部に光デバイスが着座した
ソケットを含む第４図のチャックを示す縦断面図、 第７図は、第６図の平面図、 第８図は、本発明による複数素子用水冷式チャックと、
そのチャックに挿入されるソケットとを分離して示す斜
視部分断面図、 第９図は、第８図のチャックにソケットを挿入した状態
を示す第10図９−９線に沿った縦断面図、 第10図は、第９図10−10線に沿った一部破断平面図であ
る。 １……ソケット、 11……端子挿入孔、 12……光デバイス固定座、 13……熱伝達材、 14……接続端子、 15……凹材、 16……溝、 ２……ホルダー、 21……第２の熱伝達材、 22……接続ピン、 23……凸材、 ３……蓋、 31……窓、 32……バネ、 33……押圧材、 34……孔、 35……ストッパー、 ４……温度センサー、 ５……ペルチエ素子、 ６……水冷式放熱手段、 61……内部空間、 62……冷却液流入孔、 63……冷却液排出孔、 ７……空冷式放熱手段、 71……放熱フィン、 72……送風機、 73……送風孔、 74……排気孔、 Ｄ……光デバイス、 D1……光デバイスの端子、 D2……光デバイスの発光部、 D3……光デバイスのフランジ、 Ｋ……キープレート、 Ｌ……レバー。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神谷 正人 東京都中央区八重洲２丁目７番９号 葵産 商株式会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光デバイス単体の有する端子が着脱可能な
   深さと径とを有する所望の数の端子挿入孔をもった光デ
   バイス固定座と、その固定座における前記光デバイスと
   接する熱伝達材と、前記固定座の底部に貫設した前記光
   デバイスの端子と連結可能な所望の数の接続端子とを備
   えたソケットと、 前記熱伝達材と接する第２の熱伝達材と、底面に貫設し
   た前記接続端子と連結可能な接続ピンとを備えた前記ソ
   ケット装填用のホルダーと、 そのホルダーに対する前記ソケットの周方向位置決め手
   段と、 前記ホルダー内における前記ソケットと、そのソケット
   内における前記光デバイスの軸線方向位置決め手段と、 前記第２の熱伝達材を介する温度制御手段と、 から成る光デバイスの特性テスター用チャック。
2. 【請求項２】前記ソケットに複数の光デバイス固定座を
   併設した請求項１記載の光デバイスの特性テスター用チ
   ャック。
3. 【請求項３】前記ホルダーに対する前記ソケットの周方
   向位置決め手段として、 前記双方の接触部の特定部位に相互に嵌合する凹材と凸
   材を対設した請求項１記載の光デバイスの特性テスター
   用チャック。
4. 【請求項４】前記ホルダー内における前記ソケットとそ
   のソケット内における前記光デバイスの軸線方向位置決
   め手段として、 前記光デバイスの頭部に対向する部位に窓を設け、か
   つ、一端を前記ホルダーの一端に軸支させた蓋と、 その蓋を閉結位で固定するために前記ホルダーの他端に
   設けたストッパーと、 前記蓋の内面にバネを介して設けた押圧材と、 前記蓋の閉結位において前記押圧材が前記ソケットの光
   デバイス固定座と対向する部位に設けた、前記光デバイ
   スの発光部の緩挿が可能であり、かつ、前記発光部の基
   部に設けられるフランジの挿通が不能な径を有する孔
   と、 を備えた請求項１記載の光デバイスの特性テスター用チ
   ャック。
5. 【請求項５】前記第２の熱伝達材を介する温度制御手段
   として、 前記光デバイスの近傍に備えた温度センサーと、 前記第２の熱伝達材に熱交換部を接触させて設け、前記
   温度センサーの検出温度と設定温度との差に相当する温
   度を補正するペルチエ素子と、 内部の熱を外部へ排出する放熱手段と、 から成る請求項１記載の光デバイスの特性テスター用チ
   ャック。
6. 【請求項６】放熱手段として、 液体の流通が可能な内部空間と、 その内部空間に接続する冷却液の流入孔及び排出孔と、 を備えた請求項５記載の光デバイスの特性テスター用チ
   ャック。
7. 【請求項７】放熱手段として、 前記ペルチエ素子の他方の熱交換部に接して設置された
   放熱フィンと、 そのフィンに対して送風可能な位置に設けた送風機と、 前記送風機と前記放熱フィンとの間に設けた送風孔と、 前記放熱フィンの下流に設けた排気孔と、 を備えた請求項５記載の光デバイスの特性テスター用チ
   ャック。
8. 【請求項８】光デバイスをソケットの光デバイス固定座
   に着座させ、そのソケットをチャックのホルダー内に周
   方向の位置決めをして装填し、 蓋を閉結して、前記ホルダー内における前記光デバイス
   の軸線方向の位置決めをし、 前記光デバイスの端子を、前記ソケットに設けた接続端
   子を経由して、前記ホルダーの外部と電気的に接続さ
   せ、 前記チャック内に設けた温度センサーの検出温度が設定
   温度より低い場合にペルチエ素子で補正し、前記検出温
   度が前記設定温度より高い場合に放熱手段で放熱して、
   前記設定温度による恒温状態を生成して、 前記光デバイスの光学的及びまたは電気的特性を測定検
   査することを特徴とする光デバイスの特性テスト方法。