(57)【要約】【課題】ＤＵＴをステージに押し付ける部材に、光を透過させる口径の大きい光学材料を用いることにより、小型化あるいや表面実装化されたＤＵＴに対しても、電気的接続をとるとともに、開口数の大きい光を入射することができ、光量の低下や光源のサイズに制限なく用いることが可能となり、電気的特性、光特性の測定や外観観察を行うことができる。【解決手段】光素子を封入したＤＵＴの特性を測定するステージと、前記ＤＵＴの位置決めを行うガイド部と、前記ＤＵＴを前記ステージに押し付け、前記ＤＵＴに接触させるとともに、前記ＤＵＴが露出する口径を有する光学部材とを備える光素子検査治具。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光素子を封入したＤＵＴの特性を測定するステージと、
前記ＤＵＴの位置決めを行うガイド部と、
前記ＤＵＴを前記ステージに押し付け、前記ＤＵＴに接触させるとともに、前記ＤＵＴが露出する口径を有する光学部材とを備える光素子検査治具。
【請求項２】
前記光学部材が、透過率の大きいガラス板であることを特徴とする請求項１に記載の光素子検査治具。
【請求項３】
前記光学部材が、光学フィルタを含む光学板であることを特徴とする請求項１に記載の光素子検査治具。
【請求項４】
前記光学部材を嵌め込むホルダを備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光素子検査治具。
【請求項５】
前記光学部材により前記ＤＵＴを前記ステージに押し付ける弾性体を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光素子検査治具。
【請求項６】
前記ＤＵＴと前記ステージの回路パターンとの間に、異方性導電性シートを備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光素子検査治具。
【請求項７】
前記ＤＵＴと前記ステージの回路パターンとの間に、コンタクトピンを備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の光素子検査治具。
【請求項８】
前記光学部材の口径と近似する径を有する窓を有し、且つ縁部に前記弾性体が当接される蓋部を備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の光素子検査治具。
【請求項９】
前記光学部材、前記ホルダおよび前記弾性体を保持する枠部を備えることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の光素子検査治具。
【請求項１０】
構成される各種部材を固定し位置決めを行う機構部を備えることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の光素子検査治具。
【請求項１１】
前記機構部が、ストッパー及び／又はガイドピンであることを特徴とする請求項１０に記載の光素子検査治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体デバイス等のリード又は電極パターンを、プリント基板等のピン又は配線パターンに押し付けて電気的接続を取る光素子検査治具に関し、特に半導体デバイス等に光を入射して、その特性を測定する光素子検査治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの検査治具は、半導体デバイスのリード又は電極パターンを、検査用のプリント基板のピン又は配線パターンに押し付けて、電気的接続を取り、電気的特性を測定するのが一般的である。
【０００３】
この中でも、光半導体デバイス、特に受光デバイスの場合には、電気的接続の他に、所要の光をデバイスの受光面に入射して電気的特性及び光特性を測定している。従って、検査治具には、この入射光を遮断しないための光路を設ける必要がある。特に、照度センサ等の評価においては、開口数の大きい拡散光を出す白熱電球、蛍光灯、ハロゲンランプ等を光源として使用するため、これに対応した広い光路が必要になる。
【０００４】
しかしながら、デバイスの小型化、表面実装（リードレス）化が進み、電気的特性、光特性の測定の際に、デバイスを押し付けて接する部分が、デバイスの受光面上しかなくなり、デバイスを押し付けるための構造物が受光面を覆い、光路の確保を難しくしている。
【０００５】
この問題点を解決するため、様々な手法が検討されている（特許文献１、２）。
例えば、特許文献１には、測定光を受光し、光特性を制御する半導体の光特性を測定する装置のＩＣソケットに関する発明が記載されている。
【０００６】
図９に、特許文献１に係るＩＣソケットの断面図を示す。
図９に示すＩＣソケットは、被測定ＩＣ１００を、ソケット本体１０１のＩＣ収容部に収容した状態で、押え板１０２を被せロックする。この時、押え板１０２の凸部１０３によって被測定ＩＣ１００のリードが、ソケット本体１０１のリードに圧着されて、電気的接続がとられる。被測定ＩＣ１００の受光面は、ソケット本体１０１の底面と対向しており、その底面には光路として開口穴１０４が設けられている。図４の符号θに示す範囲の光が被測定ＩＣ１００の受光面に入射する。
【０００７】
しかしながら、図９に示すＩＣソケットでは、リードの無い表面実装デバイスに対して、電気的接続をとることができない。仮に、表面実装デバイスの電極パターンを、ソケット本体のリード上にのせ、デバイス上面の受光面周辺部分を押え板１０２等により押して、電極パターンとリードの電気的接続をとったとしても、押え板１０２等により受光面周辺部が囲まれて遮光されてしまい、開口数の大きい光を入射することができないという問題点がある。デバイスが小型なものになれば、さらにこの傾向が顕著になる。
【０００８】
一方、特許文献２には、被検査デバイスの受光面に光を照射し、その出力を測定する受光感度特性の測定に用いる光デバイス測定装置および光デバイス測定方法に関する発明が記載されている。
【０００９】
図１０（Ａ）（Ｂ）に、特許文献２に係る光デバイス測定装置の断面図を示す。
図１０に示す光デバイス測定装置は、被測定デバイスであるＤＵＴ（device under test）２２を保持ヘッド２１の凹部２５に真空引き３３して吸着し、ステージに搬送する。このステージにおいて、ＤＵＴ２２のリード２３は、コンタクト３５に押し付けられ電気的接続がとられる。保持ヘッド２１の内部には光路として光ガイド部２６が設けられ、発光デバイス２８からの光は、このガイド２６を通ってＤＵＴ２２の受光部３０に達する。
【００１０】
しかしながら、図１０に示す光デバイス測定装置は、発光デバイスの光は、光ガイド２６を通ってＤＵＴの受光面に入射するので、光ガイド２６の径で決定される開口数の光までのみしか光を入射することができないという問題点がある。
【００１１】
また、上記の光デバイス測定装置は、光源として、保持ヘッド２１に内蔵できるサイズのＬＥＤかＬＤのみしか基本的には使用できない。すなわち、照度センサの評価において使用する白熱電球、蛍光灯、ハロゲンランプ等、開口数の大きい拡散光を出す、サイズの大きい光源は使用できないという問題を有する。
【００１２】
さらに、上記の光デバイス測定装置を小型デバイスに適用する場合は、ＤＵＴ２２の上面サイズに合わせて光ガイド２６の径が狭まり、光ガイド２６と光源との結合が悪くなり、その結果、光量の低下や使用できる光源のサイズに制限が加わるという問題を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平２−１７６５８３号公報
【特許文献２】特開２００７−３２７８７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上述のように、背景技術にかかる、光デバイス測定装置においては、開口数の大きい光を入射することができず、適用できるデバイスや使用できる光源に制限があり、多種のデバイスの電気的特性、光特性を測定することができないという問題点があった。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明に係る光素子検査治具は、光素子を封止したＤＵＴの特性を測定するステージと、前記ＤＵＴの位置決めを行うガイド部と、前記ＤＵＴを前記ステージに押し付け、前記ＤＵＴに接触させるとともに、前記ＤＵＴが露出する口径を有する光学部材とを備えている。
【００１６】
このような構成にすることにより、電気的接続をとるとともに、入射光は光学部材を透過してＤＵＴの受光面に達することができる。また、この光学部材が、小型デバイスや表面実装デバイスの受光面を覆っても、遮光されず、開口数の大きい光を入射することができ、使用する光源に制限されることがない。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ＤＵＴをステージに押し付ける部材に、光を透過させる口径の大きい光学材料を用いることにより、小型化あるいは表面実装化されたＤＵＴに対しても、電気的接続をとるとともに、開口数の大きい光を入射することができ、光量の低下や光源のサイズに制限なく用いることが可能となり、電気的特性、光特性の測定や外観観察を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る光素子検査治具の構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る光素子検査治具の構成図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る光素子検査治具の構成図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る光素子検査治具の動作を示す断面図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る光素子検査治具の動作を示す断面図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る光素子検査治具の構成図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係る光素子検査治具の構成図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係る光素子検査治具の構成図である。
【図９】関連する技術（特許文献１）に係るＩＣソケットの断面図である。
【図１０】関連する技術（特許文献２）に係る光デバイス測定装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。以下の記載及び図面は、明確化のため、適宜、省略及び簡略化がなされている。
【００２０】
（実施の形態１）
図１〜図３は、本発明の実施の形態１に係る光素子検査治具の構成図である。
本実施の形態に係る光素子検査治具は、光素子を封入したＤＵＴ（被検出デバイス）２の電気的特性、光特性を測定するステージとしてのプリント基板１、ＤＵＴ２の位置決めを行うガイド部としてのガイド３、ＤＵＴ２が露出する口径を有する光学部材としてのガラス板４、ガラス板４を嵌め込むガラス板ホルダ５、ガラス板４等によって、ＤＵＴ２をプリント基板１に押し付ける手段である、弾性体としてのバネ６、押し付け部材（ガラス板４、ガラス板ホルダ５、バネ６）を保持固定する枠部としての治具枠７、ガラス板４の口径と近似する径を有する窓を有し、その縁部にバネ６が当接する治具蓋８、治具の固定及び位置決めを行う機構部としてのストッパー９、ガイドピン１０を備えている。
【００２１】
プリント基板１は光素子を封入したＤＵＴ２を載置しており、ＤＵＴ２は、ガイド３によって、位置決めされている。
【００２２】
ＤＵＴ２をプリント基板１に押し付ける光学部材に、光を透過させる口径の大きい部材を使用する。これは、開口数の大きい光を入射するためである。具体的には、ＤＵＴ２が露出する口径を有する透過率の高いガラス板４等を使用する。すなわち、光学部材としては、ＤＵＴ２の中心と、入射光側のガラス板４の表面部とを結ぶ線の角度より広い領域から光を集光することの可能な口径を有するものを用いるのが好ましい。ここで、透過率としては、９０％程度（波長範囲：合成石英  約２００ｎｍ〜２０００ｎｍ、ＢＫ７  約３５０ｎｍ〜１５００ｎｍ）のものが使用できるが、特に限定されるものではない。
【００２３】
ガラス板４には、ガラスホルダ５が嵌め込まれ、ガラス板４が固定されている。また、ガラスホルダ５には、ＤＵＴ２をプリント基板１に押し付けるバネ６が配設されている。
【００２４】
治具蓋８は、ガラス板４の口径と近似する径を有する窓を有し、開口数の大きい光を入射できるように配設されている。この治具蓋８の縁部に、ＤＵＴ２をプリント基板１に押し付けるバネ６が当接される。
【００２５】
治具枠７には、ガラス板４、ガラス板ホルダ５及びバネ６の各部材が保持固定される。そして、治具枠７は、ＤＵＴ２を載置したプリント基板１に、ストッパー９、ガイドピン１０によって、固定されている。
【００２６】
ガラス板４の直上には、開口数の大きい拡散光を出す白熱電球、蛍光灯、ハロゲンランプを光源として配置される。光源からの入射光は、ガラス板４を透過してチップの受光面、または、ＤＵＴ２全面に照射される。従って、小型デバイスや表面実装デバイスの受光面が部材で覆われていても、遮光されず、開口数の大きい光を入射することができるとともに、使用する光源が制限されることはほとんどない。
【００２７】
良好な電気的接続を得るために、ＤＵＴ電極１４と回路パターン１６の間に異方性導電シート１５やコンタクトピンを挿入してもよい。これにより、ＤＵＴ電極とプリント基板電極の片当たりによる接触不良を防止するという効果が得られる。
【００２８】
弾性体は、バネの他に、ウレタン、ゴム、スポンジ等を用いることができる。
ステージは、プリント基板１の他に、ソケット、コンタクトプローブ等を用いることができる。
【００２９】
上述したように、本実施の形態に係る光素子検査治具の構成により、ＤＵＴの電気的特性、光特性の測定や外観観察を効率よく行うことができる。
【００３０】
次に、本実施の形態に係る光素子検査治具の測定方法について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
【００３１】
図４、図５は、本発明の実施の形態１に係る光素子検査治具の動作を示す断面図である。以下、図４、図５を参照しつつ、光素子検査治具の動作について説明する。
開口数の大きい入射光が入射されると、チップを封入したＤＵＴ２は、透過率の高いガラス板４を介して、バネ６の力(圧縮応力)によりプリント基板１に押し付けられ、ＤＵＴ電極１４とプリント基板１上の回路パターン１６との電気的接続がとられる。この状態を示しているのが、図５である。このようにして、電気的特性、光特性を測定することができる。
【００３２】
上述したように、ガラス板４を用いてＤＵＴ２をプリント基板１に押し付けることにより、電気的接続をとるとともに、入射光は、この部材を透過してＤＵＴの受光面に達することができ、小型デバイスや表面実装デバイスの受光面をこの部材が覆っても遮光されることはない。また、口径の大きい光学部材を用いることにより、開口数の大きい光を入射することもでき、使用光源にほぼ制限なく使用可能である。
【００３３】
（実施の形態２）
図６〜図８は、本発明の実施の形態２に係る光素子検査治具の構成図である。
本実施の形態に係る光素子検査治具は、光素子を封入したＤＵＴ（被検出デバイス）２の電気的特性、光特性を測定するステージとしてのプリント基板１、ＤＵＴ２の位置決めを行うガイド３、ＤＵＴ２が露出する口径を有する光学部材として、数種類の光学フィルタを組み合わせた光学板２０、光学板２０を嵌め込む光学板ホルダ１９、ＤＵＴ２をプリント基板１に押し付ける手段である弾性体としてのバネ６、バネ６が配設されたバネ受け板１８、押し付け部材（光学板４、光学板ホルダ５、バネ６）を保持固定する治具枠７、光学板２０の口径と近似する径を有する窓を有し、その縁部にバネ６が当接する治具蓋８、治具の固定及び位置決め機構であるストッパー９、ガイドピン１０を備えている。
【００３４】
プリント基板１は光素子を封入したＤＵＴ２を載置しており、ＤＵＴ２は、ガイド３によって、位置決めされている。
【００３５】
光学板２０は、数種類の光学フィルタを組み合わせた構成を有し、開口数の大きい光を入射することができる。また、ＤＵＴ２をプリント基板１に押し付け、ＤＵＴ２に接触させるとともに、光を透過させる。光学板２０の領域分割は、例えば、ガラス、光学フィルタ１（合成石英）、光学フィルタ２（合成石英）が挙げられる。光学板２０の領域分割の他の例として、波長フィルタ（長波長カット・短波長カット・バンドパス）と、減衰フィルタ（ＮＤフィルタ）の組み合わせが挙げられる。
【００３６】
光学板２０は、光学板ホルダ１９に嵌め込まれ、光学板ホルダ１９は、バネ受け板１８に中心からずれた位置で回転できるように組み込まれている。光学板ホルダ１９が回転することにより、ＤＵＴ２にあたる光学フィルタが切り替わり、各フィルタをあてた場合の電気的特性、光特性を測定する。
【００３７】
光学フィルタとしては、波長フィルタ（長波長カット・短波長カット・バンドパス）、減衰フィルタ（ＮＤフィルタ）、偏光フィルム等を用いることができる。また、光学フィルタの材質としては、合成石英等が用いられる。
光学フィルタを用いることにより、波長の選択、光量の減衰等の効果を得ることが可能となる。
【００３８】
治具蓋８は、光学板２０の口径と近似する径を有する窓を有し、開口数の大きい光を入射できるように配設されている。この治具蓋８の縁部に、ＤＵＴ２をプリント基板１に押し付けるバネ６が当接される。
【００３９】
治具枠７には、光学板２０、光学板ホルダ１９及びバネ６の各部材が保持固定される。そして、治具枠７は、ＤＵＴ２を載置したプリント基板１に、ストッパー９、ガイドピン１０によって、固定されている。
【００４０】
ガラス板４の直上には、開口数の大きい拡散光を出す白熱電球、蛍光灯、ハロゲンランプを光源として配置される。
【００４１】
上述したように、本実施の形態に係る光素子検査治具の構成により、入射光は、ガラス板４を透過してチップの受光面、または、ＤＵＴ２全面に照射される。これにより、小型デバイスや表面実装デバイスの受光面が部材で覆われていても、遮光されず、開口数の大きい光を入射することができるとともに、使用する光源が制限されることはほとんどない。その結果、ＤＵＴの電気的特性、光特性の測定や外観観察を効率よく行うことができる。
また、本実施の形態を採用することにより、入射光の光量・波長を容易に且つ迅速にかえて、電気・光特性を測定することができる。
【００４２】
次に、本発明の実施の形態２に係る光素子検査治具の動作について説明する。
開口数の大きい入射光が入射されると、チップを封入したＤＵＴ２は、透過率の高い光学板２０を介して、バネ６の力(圧縮応力)によりプリント基板１に押し付けられ、ＤＵＴ電極１４とプリント基板１上の回路パターン１６との電気的接続がとられる。このようにして、電気的特性、光特性を測定することができる。
【００４３】
光学板２０を嵌め込んだ光学板ホルダ１９は、バネ受け板１８に、中心からずれた位置で回転できるように組み込まれている。この光学板ホルダ１９が回転することにより、ＤＵＴ２にあたる光学フィルタが切り替わり、各フィルタをあてた場合の電気的特性、光特性を測定する。
【００４４】
本実施の形態に係る光素子検査治具においては、光源、又は光源の制御をかえることなく、ＤＵＴ２にあたる光学フィルタを切り替えることにより、ＤＵＴ２に入射する光の光量や波長域を、容易かつ迅速にかえ、電気的特性、光特性を測定することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１        プリント基板
２        ＤＵＴ
３        ガイド
４        ガラス板
５        ガラス板ホルダ
６        バネ
７        治具枠
８        治具蓋
９        ストッパー
１０      ガイドピン
１１      入射光
１２      バネ圧縮応力
１３      チップ
１４      ＤＵＴ電極
１５      異方性導電シート
１６      回路パターン
１７      導通
１８      バネ受け板
１９      光学板ホルダ
２０      光学板
２１      保持ヘッド
２２      ＤＵＴ
２３      リード
２４      半導体チップ
２５      凹部
２６      光ガイド部
２７      ロッドインテグレータ
２８      発光デバイス
２９      保持板
３０      受光面
３１      受光面
３２      胴体
３３      真空引き
３４      傾斜面
３５      コンタクト
１００    被測定ＩＣ
１０１    ソケット本体
１０２    抑え板
１０３    凸部
１０４    開口穴
【図１】
2011179872.tif 000003
【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】
2011179872.tif 000008
【図７】
2011179872.tif 000009
【図８】
2011179872.tif 000010
【図９】
2011179872.tif 000011
【図１０】
2011179872.tif 000012