JPH10111338A - 電子部品の特性測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一般的な環境の中で被測定電子部品のみを所
定の温度に保ち、寿命試験を行える電子部品の特性測定
装置を得ること。 【解決手段】 本発明の特性測定装置１は、レーザーダ
イオードＬＤが装着でき、良好な熱伝導性材で構成され
ている保持装置４と、この保持装置を加温し、レーザー
ダイオードＬＤに加える温度を制御するペルチェ素子３
と、前記保持装置の温度を検出するサーミスタ５と、こ
のサーミスタ５で検出された温度を基に生成された制御
信号で前記ペルチェ素子３を制御する温度制御装置８
と、加温された前記レーザーダイオードＬＤの出力デー
タを処理するコンピュータとから構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品、例え
ば、光ディスク記録再生装置などに使用されるレーザー
ダイオードのような電子部品の温度に依存する特性、例
えば、寿命を測定する特性測定装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】以下の説明では、被測定電子部品として
レーザーダイオードを採り挙げ、そして測定しようとす
るレーザーダイオードの特性として寿命特性を採り挙
げ、図４を参照しながら、従来技術のレーザーダイオー
ドの寿命測定装置（以下、単に「寿命測定装置」と略記
する）を説明する。図４は従来技術の寿命測定装置を略
線的に示す斜視図である。通常、レーザーダイオードの
寿命試験は高温の環境で行われているが、それには大型
の恒温槽が使用されている。図４にその従来技術の寿命
測定装置１００を示した。この寿命測定装置１００は、
前記高温の環境を生成し、その環境にレーザーダイオー
ドを晒す大型の恒温槽１１０とその恒温槽１１０からの
データを収集、処理するコンピュータ１２０とから構成
されている。

【０００３】レーザーダイオードの寿命試験に当たって
は、恒温槽１１０内を所定の高温環境に設定し、そして
この高温環境内に複数個のレーザーダイオードＬＤを晒
し、それらのレーザーダイオードＬＤを所定の周期で点
滅させて、個々のレーザーダイオードＬＤのデータをコ
ンピュータ１２０で収集し、処理している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような寿命試験を
行う場合には、レーザーダイオードＬＤのみを恒温槽１
１０内に入れることは困難であって、特に周波数の高い
パルス電流を流して寿命試験を行うパルス点灯寿命試験
では、レーザーダイオードＬＤとその駆動回路の間の配
線を極力短くしなければならないため、恒温槽１１０内
には駆動回路が形成された駆動回路基板Ｐも共に入れな
ければならない。

【０００５】この場合、駆動回路も高温に晒されるた
め、それら駆動回路の一部が壊れたり、劣化したりする
という事態が発生する。また、寿命試験中のレーザーダ
イオードＬＤが劣化した場合、新しいレーザーダイオー
ドＬＤとの取り替え作業の作業性が悪く、場合によって
は、一旦寿命試験を中断しなければならない。更にま
た、前記恒温槽１１０が大電力で作動しているため、温
度制御時にノイズを出し、静電ノイズ等に弱いレーザー
ダイオードＬＤを破損してしまうという問題点がある。

【０００６】本発明は前記のような諸問題を解決しよう
とするものであって、一般的な環境の中でレーザーダイ
オードのみを所定の温度に保ちながら、その寿命試験を
行うことができる被測定電子部品であるレーザーダイオ
ードの寿命測定装置を得ることを目的とするものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】従って、本発明の特性測
定装置は、被測定電子部品が装着でき、良好な熱伝導性
材で構成されている保持装置と、この保持装置を加温
し、その保持装置に装着その保持装置に装着された前記
被測定電子部品に加える温度を制御するペルチェ素子か
らなる加温装置と、前記保持装置の温度を検出する温度
検出装置と、この温度検出装置で検出された温度を基に
生成された制御信号で前記加温装置を制御する温度制御
装置と、加温された前記被測定電子部品の出力データを
収集、処理するコンピュータとから構成して、前記課題
を解決している。

【０００８】従って、本発明の特性測定装置によれば、
レーザーダイオードなどの電子部品の種類に応じて、そ
の寿命などの電気的諸特性を測定するに当たり、温度制
御装置の下に、その被測定電子部品に所定の温度を印加
して、被測定電子部品の特性測定を行うことができ、し
かも被測定電子部品のみに所望の温度を印加できるた
め、その駆動回路を劣化または損傷させることがなく、
また、温度制御時に電気的ノイズが発生しないため、ノ
イズに弱い被測定電子部品にも損傷を与えることがな
い。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図１乃至図３を参照しなが
ら、本発明の寿命測定装置の実施例を説明する。図１は
本発明のレーザーダイオードの寿命測定装置を略線的に
示す斜視図であり、図２は図１に示した寿命測定装置の
Ａ−Ａ線上における断面図であり、そして図３は図１に
示した寿命測定装置の温度制御装置の回路ブロック図で
ある。

【００１０】先ず、図を用いて、本発明の寿命測定装置
の構成を説明する。符号１は全体として本発明の寿命測
定装置を指す。この寿命測定装置１は、アルミニウムの
ような良好な熱伝導性材で構成されている基板２の平面
上に、本発明の特徴の一つである加温装置であるペルチ
ェ素子３（図２、図３）が固定されている。このペルチ
ェ素子３は、ｐ型とｎ型の半導体で構成されており、電
流を流すことによって一方の面で加熱が、反対の面では
吸熱（冷却）ができる、所謂ペルチェ効果を利用した素
子として知られているものであって、流す電流の向きを
逆にすれば、加熱、冷却を逆にすることができる。従っ
て、測定項目によっては、被測定電子部品の冷却などの
低温での特性測定を行うことができる。符号３１はリー
ド端子を指す。そして前記基板２は全体の基板の他に放
熱する役目をも果たすものである。なお、前記の「加温
装置であるペルチェ素子３」の説明から明らかなよう
に、本明細書において「加温」という用語には「加熱」
の他に「冷却（吸熱）」をも含むものであることを断っ
ておく。

【００１１】そしてこのペルチェ素子３の上に、アルミ
ニウムのような良好な熱伝導性材で形成されている被測
定電子部品、例えば、レーザーダイオードＬＤを保持す
る保持装置４が固定されている。この保持装置４は所定
の幅と長さの平面な底板４１とこの底板４１の両側縁か
ら垂直に起立し、互いに平行に相対向する側壁４２、４
３とで、断面Ｕ字状に形成されている。そして、両側壁
４２、４３には被測定電子部品であるレーザーダイオー
ドＬＤを装着するための保持孔４４が複数個づつ同一の
位置に所定の間隔を開けて設けられている。また、これ
ら両側壁４２、４３の少なくとも一方の、図示の例では
側壁４２のレーザーダイオードＬＤの近傍に、レーザー
ダイオードＬＤの温度を測定するたの温度検出装置であ
るサーミスタ５が取り付けられている。

【００１２】更に、この保持装置４に跨がった状態で、
そして保持装置４の底板４１の上方で、レーザーダイオ
ードＬＤのレーザー光を検出する検出素子、この例では
ホトダイオードＰＤを支持する検出素子支持板６が複数
本のスリーブ６１とネジ６２で支持、固定されている。
そしてこの検出素子支持板６の下面に複数個の逆Ｌ型形
状の支持具６３が前記保持装置４の両側壁４２、４３に
形成されている保持孔４４に対向して固定されており、
これら支持具６３の垂直脚６３Ａの中央部にホトダイオ
ードＰＤが固定されている。従って、各ホトダイオード
ＰＤは前記両側壁４２、４３で保持されている各レーザ
ーダイオードＬＤにそれぞれ相対して固定されているこ
とになる。なお、図示していなが、各ホトダイオードＰ
Ｄの出力側はコンピュータに直接、または後記の駆動回
路基板７の電流制御回路を介して接続されている。

【００１３】そして、前記保持装置４の両側壁４２、４
３のそれぞれの外方に、複数本のスリーブ７１とネジ７
２とで保持装置４に装着した前記各レーザーダイオード
ＬＤを駆動する電子回路が形成されている駆動回路基板
７が水平状態に支持、固定されている。従って、保持装
置４の両側壁４２、４３に装着されたレーザーダイオー
ドＬＤはこの駆動回路基板７のそれぞれの電流制御回路
に接続される。これらの電流制御回路には、前記各ホト
ダイオードＰＤの出力電流がフィードバックされる。

【００１４】前記サーミスタ５の出力側には、図３に示
したような温度制御装置８が接続されている。この温度
制御装置８はサーミスタ５の出力側に接続された温度検
出装置８１と、この出力側に接続された温度誤差増幅装
置８２と、この温度誤差増幅装置８２の出力側に接続さ
れた電力増幅装置８３とから構成されており、その出力
制御電流で前記ペルチェ素子３に流す電流を制御する。
前記温度誤差増幅装置８２には入力端子８４から予め定
められた温度設定電圧が印加される。

【００１５】次に、以上説明した構成の寿命測定装置１
の動作を説明する。先ず、測定しようとする被測定電子
部品、この場合はレーザーダイオードＬＤを保持装置４
のそれぞれの保持孔４４に装着し、駆動回路基板７に形
成されているそれぞれの電流制御回路に接続し、駆動回
路基板７を作動状態にして、各レーザーダイオードＬＤ
を、例えば、高速パルスで点灯させ、一定光量で発光す
るように制御する。また、各ホトダイオードＰＤを作動
させる。これらのホトダイオードＰＤはそれぞれ対向す
るレーザーダイオードＬＤからのレーザー光を受光し、
レーザーパワーに比例した電流を出力する。また、ペル
チェ素子３に電流を流し、各レーザーダイオードＬＤを
所定の温度で加熱する。

【００１６】レーザーダイオードＬＤは時間とともに劣
化するため、レーザーダイオードＬＤが劣化するとレー
ザーダイオードＬＤを前記一定光量で発光させようと、
前記各ホトダイオードＰＤにより検出された出力電流で
生成された制御電流が前記電流制御回路にフィードバッ
クされ、各レーザーダイオードＬＤに流す駆動電流を増
大させる。そして各ホトダイオードＰＤの出力電流に基
づくデータは前記コンピュータ１２０で収集され、時間
の経過と前記出力電流値とで各レーザーダイオードＬＤ
の寿命が測定、処理される。

【００１７】保持装置４の温度制御、即ち、レーザーダ
イオードＬＤに印加される温度の制御は、図３に示した
温度制御装置８により行われる。この温度制御装置８
は、レーザーダイオードＬＤの温度がサーミスタ５によ
って検出され、その出力側に接続されている温度検出装
置８１で温度は電圧に変換される。

【００１８】例えば、レーザーダイオードＬＤの温度が
設定温度より下がった場合、温度検出装置８１の出力電
圧は低下し、その出力側に接続されている温度誤差増幅
装置８２に入力される。その出力電圧は入力端子８４か
らの温度設定電圧と比較され、温度誤差増幅装置８２の
出力が上昇する。その出力電圧は次の電力増幅装置８３
に入力されて、ペルチェ素子３の電流を増大し、その結
果レーザーダイオードＬＤの温度を上昇させることがで
きる。

【００１９】また、レーザーダイオードＬＤの温度が設
定温度より上がった場合は、同様にしてペルチェ素子３
の電流を減少または負の電流を流して、レーザーダイオ
ードＬＤの温度が下降するように制御される。以上説明
したような動作を行って、本発明の寿命測定装置１はレ
ーザーダイオードＬＤに印加される温度を常時一定に保
った状態で寿命測定を行うことができる。

【００２０】前記実施例では、被測定電子部品としてレ
ーザーダイオードＬＤを採り挙げたが、本発明はこの他
の電子部品の特性測定を測定することができる。例え
ば、光学ピックアップ装置全体を加温して機械部品の熱
膨張に基づく受光部のポジショントレランス特性を測定
することもでき、また、ＩＣの温度特性を測定すること
ができる。

【００２１】なお、前記光学ピックアップ装置のポジシ
ョントレランス特性やＩＣの温度特性を測定する場合に
は、前記寿命測定装置１のホトダイオードＰＤは不要で
あり、前者の場合は、受光部を構成する複数個のホトダ
イオードの出力を前記駆動回路基板７に形成されている
電流制御回路に接続し、また、コンピュータに接続して
データの処理を行うようにする。また、ＩＣの場合は、
その入出力を前記駆動回路基板７の電流制御回路に接続
し、その出力側をコンピュータに接続してデータの処理
を行うようにする。

【００２２】このような回路接続は測定しようとする電
子部品の特性に応じて駆動回路基板７上に必要な電子回
路を形成すればよく、また、前記ホトダイオードＰＤの
ような検出素子などの補助手段を用いてもよいことは言
うまでもない。更にまた、被測定電子部品への加温は加
熱のみならず、冷却もでき、そして連続的に温度を変化
させて諸特性を測定できるように電流制御回路を構成
し、測定することもできる。

【００２３】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明の電子部
品の特性測定装置は、従来技術のように大型の恒温槽を
必要とぜず、しかも一般的な環境の中でレーザーダイオ
ードのような被測定電子部品のみを所定の温度に保ちな
がら、その寿命試験を行うことができるので、作業性が
よく、そして被測定電子部品の寿命測定などの特性測定
に使用する電子回路が劣化したり、損傷したりするよう
なことがない。また、被測定電子部品の一つが劣化した
場合、その劣化したレーザーダイオードのみを簡単に交
換することができ、そして温度制御時に大電力による温
度制御を行わないため、電気的なノイズも発生せず、ノ
イズによるレーザーダイオードの劣化や損傷も生じない
などの数々の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のレーザーダイオードの寿命測定装置
を略線的に示す斜視図である。

【図２】 図１に示した寿命測定装置のＡ−Ａ線上にお
ける断面図である。

【図３】 図１に示した寿命測定装置の温度制御装置の
回路ブロック図である。

【図４】 従来技術のレーザーダイオードの寿命測定装
置を略線的に示す斜視図である。

【符号の説明】

１…本発明の寿命測定装置、２…基板、３…ペルチェ素
子、４…保持装置、５…サーミスタ、６…検出素子支持
板、７…駆動回路基板、８…温度制御装置、ＬＤ…レー
ザーダイオード、ＰＤ…ホトダイオード

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被測定電子部品が装着でき、良好な熱伝
   導性材で構成されている保持装置と、 該保持装置を加温し、その保持装置に装着された前記被
   測定電子部品に加える温度を制御するペルチェ素子から
   なる加温装置と、 前記保持装置の温度を検出する温度検出装置と、 該温度検出装置で検出された温度を基に生成された制御
   信号で前記加温装置を制御する温度制御装置と、 加温された前記被測定電子部品の出力データを収集、処
   理するコンピュータとから構成されていることを特徴と
   する電子部品の特性試験装置。
2. 【請求項２】 レーザーダイオードが装着でき、良好な
   熱伝導性材で構成されている保持装置と、 該保持装置を加温し、その保持装置に装着された前記レ
   ーザーダイオードに加える温度を制御するペルチェ素子
   からなる加温装置と、 前記レーザーダイオードに対向して配設されている受光
   装置と、 前記保持装置の温度を検出する温度検出装置と、 該温度検出装置で検出された温度を基に生成された制御
   信号で前記加温装置を制御する温度制御装置と、 前記受光装置に接続され、加温された前記レーザーダイ
   オードの出力データを収集、処理するコンピュータとか
   ら構成されていることを特徴とするレーザーダイオード
   の寿命測定装置。