説明

発光素子用試験装置

【課題】 発光素子のバーンイン試験を行うための効率的な発光素子用検知モジュールを提供する。
【解決手段】 発光素子用検知モジュール200’は回路基板210を備える。回路基板210は、光センサを保持するように構成された少なくとも1つの保持領域211と、回路基板210のフロントエンドにある出力インターフェースに光センサを電気的に接続するように構成された少なくとも1つの回路とを有する。モジュール200’はさらに、回路基板210上に配置され、211保持領域を露出させる少なくとも1つの開口231を有する基板230、及び、開口231上に配置され、発光素子からの放射光を、開口231を通して保持領域211に集めるように構成された光学素子240を有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は発光素子用試験装置に関し、さらに詳しくは、試験装置内の高温環境に影響を与えずに取外し可能な態様で試験オーブン内に少なくとも1つの光センサを装填するように構成された、取外し可能な検知モジュールのための構造をもつ試験装置に関する。
【背景技術】
【0002】
発光ダイオード(LED)は技術上周知である。LEDの試験には所定の波長スペクトルにおいてLED素子により放射される光の強度の測定が含まれる。LED素子の正確な対照試験を保証するため、素子により放射される光は正確で再現可能な態様で、例えば所定の距離または角度で、集められ、適切な光学系を用いて光検出器に送られなければならない。
【0003】
必要な信頼性データは通常長時間にわたって集められて大量になるから、これらの素子はダイシングされ、個々のパッケージに封入されて、試験装置において高温条件下で試験される。次のレベルの品質保証は、顧客への出荷前にバーンイン試験によって全ての初期故障が除去されていることの保証である。ウエハ上に形成されたLEDはダイに切り分けられる。それぞれのダイは次いで、ダイのボンディングパッドをパッケージのピンにボンディングワイアで接続することによって発光パッケージに組み立てられる。ダイがパッケージに組み立てられると、パッケージは発光素子の品質及び信頼性を保証するためにバーンイン試験にかけられる。出荷前に初期故障を排除するために試験装置において高温の下に保持される選別試験である、バーンイン試験を行うことは絶対に必要である。
【0004】
特許文献1は、光検出器、レンズセット及びスプリッタを有する高速光検知装置を開示している。光検出器は光度を検出するために用いられ、レンズセットは光ビームを色アナライザに集束させるために用いられ、スプリッタは試験されるべき発光素子に位置合せされ、発光素子によって発生される光ビームを光検出器とレンズセットに同時に分けるために用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】米国特許出願公開第2008/0297771号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明の課題は、発光素子のバーンイン試験を行うための効率的な手段を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一態様は、試験装置内の高温環境に影響を与えずに取外し可能な態様で試験オーブン内に少なくとも1つの光センサを装填するように構成された、取外し可能な検知モジュールのための構造をもつ試験装置を提供する。
【0008】
本発明のこの態様にしたがう発光素子用検知モジュールは回路基板を備え、回路基板は、光センサを保持するように構成された少なくとも1つの保持領域、回路基板のフロントエンドにある出力インターフェースに光センサを電気的に接続するように構成された少なくとも1つの回路、回路基板上に配置され、保持領域を露出させる少なくとも1つの開口を有する基板、及び、開口上に配置され、発光素子からの放射光を、開口を通して保持領域に集めるように構成された光学素子を有する。
【0009】
本発明の別の態様にしたがう発光素子用試験装置はオーブンを備え、オーブンは、少なくとも1つの前面開口をもつ前壁、取外し可能な態様で前面開口を通してオーブン内に少なくとも1つの発光素子を装填するように構成されたキャリアモジュール、及び、取外し可能な態様で前面開口を通してオーブン内に少なくとも1つの光センサを装填するように構成された検知モジュールを有する。本発明の一実施形態において、検知モジュールは回路基板を有し、回路基板は、光センサを保持するように構成された少なくとも1つの保持領域、回路基板のフロントエンドにある出力インターフェースに光センサを電気的に接続するように構成された少なくとも1つの回路、回路基板上に配置され、保持領域を露出させる少なくとも1つの開口を有する基板、及び、開口上に配置され、発光素子からの放射光を、開口を通して保持領域に集めるように構成された光学素子を有する。
【0010】
前壁の前面開口を通す取外しを可能にする検知モジュールのための構造により、本発明の試験装置では、作業者による試験装置内の高温環境に影響を与えない試験オーブン内への光センサの装填を可能になる。さらに、検知モジュールの取外し可能な構造により、作業者が高温及び/高湿にある試験環境内に高価な光センサを置き続ける必要がなくなり、よって長時間のストレス試験でオーブン内の高温及び/または高湿の下にあることによる光センサの劣化が防止される。これは光センサへの損傷の防止に役立ち、光センサの損傷が光試験データの確度に影響を与えることは明らかである。
【0011】
上記は、以下の本発明の詳細な説明がさらに深く理解され得るように、本発明の特徴及び技術的利点をかなり概括的に略述している。本発明のさらなる特徴及び利点は以下で説明され、本発明の特許請求項の主題をなすであろう。開示される創案及び特定の実施形態が改変あるいは本発明の同じ目的を遂行するための他の構造またはプロセスの設計のための基礎として容易に利用され得ることは当業者に理解されるはずである。そのような等価な構成が添付される特許請求の範囲に述べられるような本発明の精神及び範囲を逸脱しないことも当業者には認められるはずである。
【0012】
本発明の目的及び特徴は以下の説明により、添付図面を参照して、示される。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の一実施形態にしたがう発光素子用試験装置の斜視図
【図2】本発明の一実施形態にしたがう発光素子用試験装置の一部の斜視図
【図3】本発明の一実施形態にしたがうキャリアモジュールの斜視図
【図4】本発明の一実施形態にしたがう検知モジュールの斜視図
【図5】本発明の一実施形態にしたがう検知モジュールの斜視図
【図6】本発明の一実施形態にしたがう検知モジュールの概略図
【図7】本発明の一実施形態にしたがう検知モジュールの分解斜視図
【発明を実施するための形態】
【0014】
図1及び図2は本発明の一実施形態にしたがう発光素子123用試験装置10を示す。
【0015】
図1を参照すれば、試験装置10はオーブン11を備え、オーブン11は、少なくとも1つの前面開口15を有する前壁13,取外し可能な態様で前面開口15を通してオーブン11内に(図3に示される)発光素子123を装填するように構成されたキャリアモジュール100,及び、取外し可能な態様で前面開口15を通してオーブン11内に(図6に示される)光センサ213のような少なくとも1つの光センサを装填するように構成された検知モジュール200を有する。本発明の一実施形態において、光センサ213は光検出器またはスペクトルアナライザとすることができる。
【0016】
図2を参照すれば、本発明の一実施形態において、前壁13は複数の前面開口15Aを有し、前面開口15Aのそれぞれは試験装置10の内部試験環境を周囲環境から隔離するための自閉式扉17を有する。したがって、試験装置10では、前壁13の前面開口15Aを通してキャリアモジュール100及び検知モジュール200をオーブン11に挿入し、オーブン11から取り外すことが可能になる。言い換えれば、本発明の試験装置10では試験装置10内の高温環境に影響を与えずに作業者が光センサ213及び発光素子123を装填することが可能になる。
【0017】
図3は本発明の一実施形態にしたがうキャリアモジュール100を示す。本発明の一実施形態において、キャリアモジュール100は、フレーム110,フレーム110の一方の側面上に配置され、複数の穴121を穴121の内部に配置された試験下にある発光素子123とともに有する回路基板120,及び電気コネクタ131をもつ前面プレート130を有する。本開示の一実施形態において、電気コネクタ131は、試験プロセス中に発光素子123に印加される電流のようなパラメータの設定を含む試験プロセスの制御を行う、(図面には示されていない)テスターに電気的に接続される。
【0018】
図4から図6は本発明の一実施形態にしたがう検知モジュール200を示す。本発明の一実施形態において、検知モジュール200は回路基板210を有し、回路基板210は、光センサ213を保持するように構成された少なくとも1つの保持領域211,回路基板210のフロントエンドにある出力インターフェース217に光センサ213を電気的に接続するように構成された少なくとも1つの回路215,及び、回路基板210上に配置され、保持領域211を露出させる少なくとも1つの開口231を有する基板230を有する。本発明の一実施形態において、検知モジュール200は、回路基板210上に配置され、光センサ213に電気的に接続されたコントローラ219をさらに有し、コントローラ219は光センサ213の動作を制御するように構成される。本発明の一実施形態において、保持領域211はアレイ態様で配置された複数の光センサ211を保持するように構成される。
【0019】
本発明の一実施形態において、検知モジュール200は、回路基板210の前端に配置された前面プレート250及び回路基板210の前端に、すなわち前面プレート250上に、配されたハンドル部材251をさらに有する。本発明の一実施形態において、前面プレート250は、回路基板210上の出力インターフェース217を介して回路215に電気的に接続された電気コネクタ253を有する。本発明の一実施形態において、前面プレート250は回路215に電気的に接続された少なくとも1つのインジケータ255をさらに有し、インジケータ255は光センサ213の動作状態を表示するように構成される。
【0020】
試験下の発光素子123の試験プロセス中、検知モジュール200は、キャリアモジュール100上の発光素子123が検知モジュール200上のそれぞれの光センサ213と対面するように前面開口15を通してオーブン11に挿入され、試験下の発光素子123が所定の仕様を満たすか否かを判定するためのさらなる解析のために光センサ213の検知データを蓄積する、(図面には示されていない)テスターに電気コネクタ253が電気的に接続される。検知工程が完了すると、検知モジュール200は、検知工程が実施されていない間も試験環境内に残されるのではなく、前面開口15からオーブン11の外に取り出されることが好ましい。
【0021】
図7は本発明の一実施形態にしたがう検知モジュール200'を示す。本発明の一実施形態において、検知モジュール200'は、図4に示される検知モジュール200とは異なり、開口231上に配置され、発光素子123からの放射光を、開口231を通して保持領域211の光センサ213に集めるように構成された、光学レンズ(例えば集光レンズ)のような、光素子240をさらに有する。本発明の一実施形態において、検知モジュール200'はさらに、光学素子240と保持領域211の間に集光器のような光チューブ241を有する。光チューブ241は、実質的に光学レンズ240の焦点にある第1の端面及び保持領域211上にある第2の端面を有する。
【0022】
光センサ、すなわち光検出器またはスペクトルアナライザは試験下の発光素子よりかなり高価であり、発光素子の光試験には試験プロセス中の発光素子放射パワーの連続モニタリングは必要ではない。したがって、高価な光センサを高温及び/または高湿の試験環境内に入れておく必要はなく、むしろ、光センサの損傷を避けるため、試験下の発光素子のように長時間にわたって光センサが試験環境にさらされることはない。
【0023】
特に、検知モジュールの取外し可能な構造により、作業者が高温及び/高湿にある試験環境内に高価な光センサを置き続ける必要がなくなり、よって長時間のストレス試験でオーブン内の高温及び/または高湿の下にあることによる光センサの劣化が防止される。これは光センサへの損傷の防止に役立ち、光センサの損傷が光試験データの確度に影響を与えることは明らかである。さらに、検知モジュールについての前壁の前面開口を通す取り外しを可能にする取外し可能な構造により、本開示の試験装置では、作業者が試験装置内の高温環境に影響を与えずに試験オーブン内に光センサを一時的に装填することが可能になる。
【0024】
本発明及びその利点を詳細に説明したが、添付される特許請求の範囲で定められるような本発明の精神及び範囲を逸脱することなく本発明に様々な変更、置換及び改変がなされ得ることは当然である。例えば、上で論じたプロセスの多くは異なる方法で実施することができ、別のプロセスによって置き換えることができ、あるいは異なる方法での実施と別のプロセスによる置換を組み合わせることができる。
【0025】
さらに、本出願の範囲は、本明細書に説明される、プロセス、機械装置、製造、物質の組成、手段、方法及び工程の特定の実施形態に限定されるとされていない。当業者には本発明の開示から容易に明らかであろうように、本明細書に説明される対応する実施形態と実質的に同じ機能を果たすかまたは実質的に同じ結果を達成する、既存のまたは後に開発される、プロセス、機械装置、製造、物質の組成、手段、方法または工程が、本発明にしたがって利用され得る。したがって、添付される特許請求項はそのようなプロセス、機械装置、製造、物質の組成、手段、方法または工程を本発明の範囲内に包含するとされる。
【符号の説明】
【0026】
10 試験装置
11 オーブン
13 前壁
15,15A 前面開口
17 自閉式扉
100 キャリアモジュール
110 フレーム
120,210 回路基板
121 穴
123 発光素子
130,250 前面プレート
131,253 電気コネクタ
200,200' 検知モジュール
211 保持領域
213 光センサ
215 回路
217 出力インターフェース
219 コントローラ
230 基板
231 開口
240 光学素子
241 光チューブ
251 ハンドル部材
255 インジケータ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
発光素子用検知モジュールにおいて、
光センサを保持するように構成された少なくとも1つの保持領域を有する回路基板であって、前記回路基板のフロントエンドにある出力インターフェースに前記光センサを電気的に接続するように構成された少なくとも1つの回路を有する、回路基板、
前記回路基板上に配置され、前記保持領域を露出させる少なくとも1つの開口を有する、基板、及び
前記開口上に配置され、発光素子からの光を、前記開口を通して前記保持領域に集めるように構成された光学素子、
を備えることを特徴とする発光素子用検知モジュール。
【請求項2】
前記回路基板が、複数の光センサを保持するように構成された複数の保持領域及び前記光センサを前記出力インターフェースに電気的に接続するように構成された複数の回路を有することを特徴とする請求項1に記載の発光素子用検知モジュール。
【請求項3】
前記回路基板上に配置され、前記光センサに電気的に接続されたコントローラをさらに備え、前記コントローラが前記光センサの動作を制御するように構成されることを特徴とする請求項2に記載の発光素子用検知モジュール。
【請求項4】
前記保持領域が、アレイ態様で配置された複数の光センサを保持するように構成されることを特徴とする請求項3に記載の発光素子用検知モジュール。
【請求項5】
前記回路基板の前端に配置されたハンドル部材をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の発光素子用検知モジュール。
【請求項6】
前記回路基板の前端に配置された前面プレートをさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の発光素子用検知モジュール。
【請求項7】
前記前面プレートが、前記回路に電気的に接続された電気ソケットを有することを特徴とする請求項6に記載の発光素子用検知モジュール。
【請求項8】
前記前面プレートが、前記回路に電気的に接続された少なくとも1つのインジケータを有し、前記インジケータが前記光センサの動作状態を表示するように構成されることを特徴とする請求項6に記載の発光素子用検知モジュール。
【請求項9】
前記光学素子が光学レンズを含むことを特徴とする請求項1に記載の発光素子用検知モジュール。
【請求項10】
前記光学素子が、実質的に前記光学レンズの焦点にある第1の端面及び前記保持領域上にある第2の端面をもつ光チューブをさらに含むことを特徴とする請求項9に記載の発光素子用検知モジュール。
【請求項11】
発光素子用試験装置において、
少なくとも1つの前面開口をもつ前壁を有するオーブン、
取外し可能な態様で前記前面開口を通して前記オーブン内に少なくとも1つの発光素子を装填するように構成されたキャリアモジュール、及び
取外し可能な態様で前記前面開口を通して前記オーブン内に少なくとも1つの光センサを装填するように構成された検知モジュール、
を備え、前記検知モジュールが、
前記光センサを保持するように構成された少なくとも1つの保持領域を有する回路基板であって、前記回路基板のフロントエンドにある出力インターフェースに前記光センサを電気的に接続するように少なくとも1つの回路が構成された、回路基板、
前記回路基板上に配置され、前記保持領域を露出させる少なくとも1つの開口を有する、基板、及び
前記開口上に配置され、発光素子からの放射光を、前記開口を通して前記保持領域に集めるように構成された光学素子、
を備えることを特徴とする発光素子用試験装置。
【請求項12】
前記回路基板が、複数の光センサを保持するように構成された複数の保持領域及び前記光センサを前記出力インターフェースに電気的に接続するように構成された複数の回路を有することを特徴とする請求項11に記載の発光素子用試験装置。
【請求項13】
前記検知モジュールが、前記回路基板上に配置され、前記光センサに電気的に接続されたコントローラをさらに備え、前記コントローラが前記光センサの動作を制御するように構成されることを特徴とする請求項12に記載の発光素子用試験装置。
【請求項14】
前記保持領域がアレイ態様で配置された複数の光センサを保持するように構成されることを特徴とする請求項3に記載の発光素子用試験装置。
【請求項15】
前記検知モジュールが、前記回路基板の前端に配置されたハンドル部材をさらに備えることを特徴とする請求項11に記載の発光素子用試験装置。
【請求項16】
前記検知モジュールが、前記回路基板の前端に配置された前面プレートをさらに備えることを特徴とする請求項11に記載の発光素子用試験装置。
【請求項17】
前記前面プレートが、前記回路に電気的に接続された電気ソケットを有することを特徴とする請求項16に記載の発光素子用試験装置。
【請求項18】
前記前面プレートが、前記回路に電気的に接続された少なくとも1つのインジケータを有し、前記インジケータが前記光センサの動作状態を表示するように構成されることを特徴とする請求項16に記載の発光素子用試験装置。
【請求項19】
前記光学素子が光学レンズを含むことを特徴とする請求項11に記載の発光素子用試験装置。
【請求項20】
前記光学素子が、実質的に前記光学レンズの焦点にある第1の端面及び前記保持領域上にある第2の端面をもつ光チューブをさらに含むことを特徴とする請求項19に記載の発光素子用試験装置。
【請求項21】
前記オーブンが、前記前面開口のための自閉式扉を有することを特徴とする請求項11に記載の発光素子用試験装置。
【請求項22】
前記オーブンが複数の前面開口を有することを特徴とする請求項11に記載の発光素子用試験装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2011−61202(P2011−61202A)
【公開日】平成23年3月24日(2011.3.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−201679(P2010−201679)
【出願日】平成22年9月9日(2010.9.9)
【出願人】(509101767)スター テクノロジーズ インコーポレイテッド (11)
【氏名又は名称原語表記】STAR TECHNOLOGIES INC.
【Fターム(参考)】