(57)【要約】【課題】半導体レーザ素子を予め定める温度に高精度および短時間で加熱し、電気特性を計測することができる半導体レーザ素子の検査方法、および半導体レーザ素子の検査装置を提供する。【解決手段】ステップａ１では、ヒータ３に絶縁層４および導電層５を介して半導体レーザ素子１を載置し、ステップａ２に進む。ステップａ２では、半導体レーザ素子１をヒータ３によって加熱し、ステップａ３に進む。ステップａ３では、半導体レーザ素子１は、コンタクトプローブ６を用いて通電され、発光して、ステップａ４に進む。ステップａ４では、半導体レーザ素子１の発光量を検出する。半導体レーザ素子１は、導電層５と面接触するので、ヒータ３によって高精度および短時間で加熱される。半導体レーザ素子１とヒータ３とが絶縁されているので、ヒータ３に通電することなく、半導体レーザ素子１を通電することができる。【選択図】      図１
2004296689.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱手段を備えた加熱検査用の検査台に、電気絶縁性を有する絶縁層を介して半導体レーザ素子を載置する加熱台載置工程と、
加熱検査用の検査台によって加熱した半導体レーザ素子に通電して発光させ、発光量を検出する加熱検出工程とを含むことを特徴とする半導体レーザ素子の検査方法。
【請求項２】
前記絶縁層は、半導体レーザ素子を実装すべき基板に形成されるｎｐｎ接合部によって実現されることを特徴とする請求項１記載の半導体レーザ素子の検査方法。
【請求項３】
前記絶縁層は、高抵抗シリコン結晶体から成ることを特徴とする請求項１記載の半導体レーザ素子の検査方法。
【請求項４】
前記絶縁層は、ポリイミドから成ることを特徴とする請求項１記載の半導体レーザ素子の検査方法。
【請求項５】
前記絶縁層は、検査台に電気絶縁性を有する材料を蒸着して形成されることを特徴とする請求項１記載の半導体レーザ素子の検査方法。
【請求項６】
常温検査用の検査台に、半導体レーザ素子を載置する常温台載置工程と、
常温下で半導体レーザ素子に通電して発光させ、発光量を検出する常温検出工程とをさらに含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の半導体レーザ素子の検査方法。
【請求項７】
加熱台載置工程後に加熱検出工程を実行する加熱工程群と、常温台載置工程後に常温検出工程を実行する常温工程群とのうち、先に実行する工程群における載置工程では、半導体レーザ素子の検査台に対する実際の載置位置を検出し、この検出結果に基づいて位置調整をして半導体レーザ素子を検査台に載置し、後に実行する工程群における載置工程では、先に実行される工程群で用いられる検査台から、各工程群で用いられる検査台間の距離だけ半導体レーザ素子を移動させて、検査台に載置することを特徴とする請求項６記載の半導体レーザ素子の検査方法。
【請求項８】
先に加熱工程群を実行し、その後に常温工程群を実行することを特徴とする請求項７記載の半導体レーザ素子の検査方法。
【請求項９】
加熱検出工程では、電源に接続される接触端子を加熱検査用の検査台に向けて当接させて、半導体レーザ素子に通電することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の半導体レーザ素子の検査方法。
【請求項１０】
加熱手段を備えた加熱検査用の検査台と、
加熱検査用の検査台に設けられ、電気絶縁性を有する絶縁層と、
半導体レーザ素子に通電する通電手段と、
半導体レーザ素子の発光量を検出する検出手段とを含むことを特徴とする半導体レーザ素子の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体レーザ素子を予め定める温度に加熱し、電気特性を検査する半導体レーザ素子の検査方法および半導体レーザ素子の検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
第１の従来の技術の半導体レーザ素子の検査方法は、導電性を有する検査台に半導体レーザ素子を載置し、コレットを半導体レーザ素子と検査台とに当接させ、半導体レーザ素子を検査台を介して通電し、発光させる。その発光量を検出し、半導体レーザ素子の電気特性を検査している（たとえば特許文献１参照）。
【０００３】
第２の従来の技術の半導体レーザ素子の検査方法は、半導体レーザ素子に通電する時間および半導体レーザ素子の温度を制御する。半導体レーザ素子に通電する時間および半導体レーザ素子の温度と、半導体レーザ素子の発光量との関係に基づいて、半導体レーザ素子の電気特性を検査している（たとえば特許文献２、特許文献３および特許文献４参照）。
【０００４】
半導体レーザ素子は、たとえば摂氏８０度を越えるように加熱されると、電気特性が変化し、欠陥を有するおそれがある。したがって半導体レーザ素子を予め定める温度に加熱する場合は、加熱しすぎないよう半導体レーザ素子の温度を制御する必要がある。そこで第１の半導体レーザ素子の温度を制御する方法として、半導体レーザ素子を搭載した半導体レーザを、予め定める温度に保たれている恒温漕の中に載置する方法がある。この方法によって、半導体レーザは、恒温漕の中の温度に制御される。
【０００５】
また第２の半導体レーザ素子の温度を制御する方法として、前述の第１の従来の技術におけるコレットを、予め定める温度に加熱する。このコレットを半導体レーザ素子に当接させ、半導体レーザ素子を通電して発光させ、かつ半導体レーザ素子の温度を制御する。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭６０−２２３９１号公報
【特許文献２】
特開昭６０−４９６９０号公報
【特許文献３】
特開平７−７９０５１号公報
【特許文献４】
特開平７−１１５２５０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
第１の半導体レーザ素子の温度を制御する方法では、半導体レーザを用いて電気特性を計測しているので、計測によって半導体レーザ素子が欠陥を有していた場合、半導体レーザを構成する半導体レーザ素子を除く残余の部品、たとえばステムなどが無駄になる。また半導体レーザ素子は、恒温漕の中の加熱された気体によって加熱される。気体は、固体などに比べて熱伝導係数が小さいので、半導体レーザ素子を予め定める温度に加熱するまでの時間が長くなり、作業効率が低下する。
【０００８】
第２の半導体レーザ素子の温度を制御する方法では、半導体レーザ素子とコレットとが当接している一部分が加熱される。したがって半導体レーザ素子全体を均一な温度に加熱することが非常に困難であり、高精度に予め定める温度における電気特性を計測することができない。
【０００９】
したがって本発明の目的は、半導体レーザ素子を予め定める温度に高精度および短時間で加熱し、電気特性を計測することができる半導体レーザ素子の検査方法、および半導体レーザ素子の検査装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、加熱手段を備えた加熱検査用の検査台に、電気絶縁性を有する絶縁層を介して半導体レーザ素子を載置する加熱台載置工程と、
加熱検査用の検査台によって加熱した半導体レーザ素子に通電して発光させ、発光量を検出する加熱検出工程とを含むことを特徴とする半導体レーザ素子の検査方法である。
【００１１】
本発明に従えば、半導体レーザ素子は、加熱台載置工程において、加熱検査用の検査台に載置される。また加熱検査用の検査台は、加熱手段を備えるので、加熱手段によって予め定める温度に加熱される。したがって加熱手段は、検査台に載置される半導体レーザ素子を、予め定める温度に加熱することができる。検査台は、半導体レーザ素子が載置される部位がたとえば平坦な平面部を有し、半導体レーザ素子が、たとえば略直方体状である場合、半導体レーザ素子の一外周面部が検査台に臨んで載置されると、半導体レーザ素子は検査台と面接触する。加熱手段は、半導体レーザ素子と検査台とが面接触するので、検査台から半導体レーザ素子に移動する熱量を点接触の場合よりも大きくすることができ、短時間で半導体レーザ素子を予め定める温度に加熱することができる。これによって作業効率を向上することができる。
【００１２】
加熱された半導体レーザ素子は、加熱検出工程において、通電されて発光し、発光量が検出される。したがって予め定める温度に加熱された半導体レーザ素子の発光量を検出することができる。半導体レーザ素子は、加熱台載置工程において、加熱検査用の検査台に、電気絶縁性を有する絶縁層を介して載置されているので、半導体レーザ素子と検査台とは電気的に絶縁される。検査台と半導体レーザ素子とが絶縁されているので、検査台に通電することなく、半導体レーザ素子を通電することができる。これによって検査台が、たとえば導電性を有する材料から成っていても、通電されることによって加熱手段などに生じる不具合を防ぐことができる。したがって半導体レーザ素子の検査方法によって、半導体レーザ素子の予め定める温度における発光状態を検査することができる。これによって半導体レーザ素子の予め定める温度における電気特性を、計測することができる。
【００１３】
また本発明は、前記絶縁層は、半導体レーザ素子を実装すべき基板に形成されるｎｐｎ接合部によって実現されることを特徴とする。
【００１４】
本発明に従えば、前記絶縁層は、半導体レーザ素子を実装すべき基板に形成されるｎｐｎ接合部によって実現される。したがって半導体レーザ素子は、基板によって検査台と絶縁される。また基板はｎｐｎ接合部が形成されるので、同一の構成でフォトダイオードも基板に形成することができる。
【００１５】
また本発明は、前記絶縁層は、高抵抗シリコン結晶体から成ることを特徴とする。
【００１６】
本発明に従えば、前記絶縁層は、高抵抗シリコン結晶体から成るので、半導体レーザ素子と検査台とを絶縁することを実現することができる。
【００１７】
また本発明は、前記絶縁層は、ポリイミドから成ることを特徴とする。
本発明に従えば、前記絶縁層は、ポリイミドから成るので、半導体レーザ素子と検査台とを絶縁することを実現することができる。また前記絶縁層は、ポリイミドから成るので、加熱手段は半導体レーザ素子を短時間で予め定める温度に加熱することができる。
【００１８】
また本発明は、前記絶縁層は、検査台に電気絶縁性を有する材料を蒸着して形成されることを特徴とする。
【００１９】
本発明に従えば、前記絶縁層は、検査台に電気絶縁性を有する材料を蒸着して形成されるので、検査台と絶縁層とを一体にすることができる。これによって検査台に不具合が生じた場合、絶縁層が形成されている別の検査台に交換することによって、絶縁層を別個に用いることなく、交換する作業効率を向上することができる。
【００２０】
また本発明は、常温検査用の検査台に、半導体レーザ素子を載置する常温台載置工程と、
常温下で半導体レーザ素子に通電して発光させ、発光量を検出する常温検出工程とをさらに含むことを特徴とする。
【００２１】
本発明に従えば、半導体レーザ素子は、常温台載置工程において、常温検査用の検査台に載置される。載置された半導体レーザ素子は、常温検出工程において、常温下で通電されて発光し、発光量が検出される。したがって常温下における半導体レーザ素子の発光量を検出することができる。これによって半導体レーザ素子の常温下における電気特性を計測することができる。加熱検査用の検査台は、予め定める温度に加熱されているので、加熱検査用の検査台を用いて常温下における半導体レーザ素子の発光量を検出するためには、加熱検査用の検査台を常温に冷却しなければならず、検査にかかる時間が長くなる。本発明では、常温台載置工程および常温検出工程を、加熱台載置工程および加熱検出工程とは別に設けているので、加熱される検査台を、常温に冷却することなく、常温下における半導体レーザ素子の電気特性を計測することができる。したがって検査台の温度を変更することなく、常温と予め定める温度との２つの温度条件における半導体レーザ素子の電気特性を、計測することができるので、検査にかかる時間を短縮することができる。また加熱検査用の検査台は、予め定める温度に保たれることによって、検査台の温度を常温と予め定める温度に変更することよって、検査台にかかる負荷を小さくすることができる。また絶縁層と検査台とが一体となっている場合、絶縁層と検査台との熱膨張係数の差異に基づいて生じる変位をによる疲労が少なくなる。したがって絶縁層と検査台との寿命を長くすることができる。
【００２２】
また本発明は、加熱台載置工程後に加熱検出工程を実行する加熱工程群と、常温台載置工程後に常温検出工程を実行する常温工程群とのうち、先に実行する工程群における載置工程では、半導体レーザ素子の検査台に対する実際の載置位置を検出し、この検出結果に基づいて位置調整をして半導体レーザ素子を検査台に載置し、後に実行する工程群における載置工程では、先に実行される工程群で用いられる検査台から、各工程群で用いられる検査台間の距離だけ半導体レーザ素子を移動させて、検査台に載置することを特徴とする。
【００２３】
本発明に従えば、加熱工程群と常温工程群とのうち、先に実行する工程群における載置工程では、半導体レーザ素子の検査台に対する実際の載置位置を検出し、この検出結果に基づいて位置調整をして半導体レーザ素子を検査台に載置する。後に実行する工程群における載置工程では、先に実行される工程群で用いられる検査台から、各工程群で用いられる検査台間の距離だけ半導体レーザ素子を移動させて、検査台に載置する。したがって後に実行する工程群における載置工程では、半導体レーザ素子を位置調整することなく、予め定める載置位置に確実に載置することができる。これによって後に実行する工程群における載置工程では、位置調整のために時間を短縮することができ、作業効率を向上することができる。また半導体レーザ素子は、位置調整されて予め定める載置位置に載置されるので、発光量の検出が載置される位置よって変化することを防ぐことができる。これによって発光量を高精度に検出することができる。
【００２４】
また本発明は、先に加熱工程群を実行し、その後に常温工程群を実行することを特徴とする。
【００２５】
本発明に従えば、先に加熱工程群を実行し、その後に常温工程群を実行する。加熱工程群おいて半導体レーザ素子が加熱されると、常温における電気特性が半導体レーザ素子を加熱する前と、加熱した後とによって変化する場合がある。したがって先に加熱工程群を実行し、その後に常温工程群を実行することによって、より正確な常温の電気特性を計測することができる。
【００２６】
また本発明は、加熱検出工程では、電源に接続される接触端子を加熱検査用の検査台に向けて当接させて、半導体レーザ素子に通電することを特徴とする。
【００２７】
本発明に従えば、加熱検出工程では、電源に接続される接触端子を加熱検査用の検査台に向けて当接させて、半導体レーザ素子に通電するので、半導体レーザ素子と検査台との密着性を向上することができる。これによって検査台から半導体レーザ素子に伝わる熱量をより大きくすることができる。したがって短時間で半導体レーザ素子を予め定める温度に加熱することができる。
【００２８】
また本発明は、加熱手段を備えた加熱検査用の検査台と、
加熱検査用の検査台に設けられ、電気絶縁性を有する絶縁層と、
半導体レーザ素子に通電する通電手段と、
半導体レーザ素子の発光量を検出する検出手段とを含むことを特徴とする半導体レーザ素子の検査装置である。
【００２９】
本発明に従えば、半導体レーザ素子の検査装置は、加熱手段を備えた加熱検査用の検査台、および電気絶縁性を有する絶縁層を含んで構成される。絶縁層は、検査台に設けられる。半導体レーザ素子は、検査台に絶縁層を介して載置される。検査台は、加熱手段によって予め定める温度に加熱されると、検査台に載置される半導体レーザ素子も予め定める温度に加熱される。検査台は、半導体レーザ素子が載置される部位がたとえば平坦な平面部を有し、半導体レーザ素子が、たとえば略直方体状である場合、半導体レーザ素子の一外周面部が検査台に臨んで載置されると、半導体レーザ素子は検査台と面接触する。半導体レーザ素子と検査台とが面接触するので、検査台から半導体レーザ素子に移動する熱量を点接触の場合よりも大きくすることができ、短時間で半導体レーザ素子を予め定める温度に加熱することができる。これによって作業効率を向上することができる。
【００３０】
予め定める温度に加熱さえた半導体レーザ素子は、通電手段によって通電され、発光する。検出手段は、半導体レーザ素子の発光量を検出する。検査台は絶縁層が設けられるので、半導体レーザ素子と検査台とは電気的に絶縁される。検査台と半導体レーザ素子とが絶縁されているので、検査台に通電することなく、半導体レーザ素子を通電することができる。これによって検査台が、たとえば導電性を有する材料であっても、通電されることによって検査台および加熱手段などに生じる不具合を防ぐことができる。したがって半導体レーザ素子の検査装置は、半導体レーザ素子の予め定める温度における発光状態を検査することができる。これによって半導体レーザ素子の予め定める温度における電気特性を計測することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の一形態である半導体レーザ素子１の検査方法を示すフローチャートである。図２は、半導体レーザ素子１の検査方法に用いられる半導体レーザ素子１の検査装置２を示す正面図であり、図３は、半導体レーザ素子１の検査装置２を示す平面図である。半導体レーザ素子１は、たとえば略直方体状のチップである。半導体レーザ素子１は、厚み方向両端面部間で通電されると、少なくとも長さ方向一端面部が発光する。本実施の形態の半導体レーザ素子１は、たとえば幅寸法が０．５ｍｍであり、長さ寸法が１ｍｍであり、厚み寸法が０．１ｍｍである。
【００３２】
半導体レーザ素子１の検査装置（以下、単に「検査装置」ということがある）２は、ヒータ３、絶縁層４、導電層５、コンタクトプローブ６、レーザ駆動電源７、光検出部８を含んで構成される。ヒータ３は、加熱検査用の検査台であって、加熱手段を備える。ヒータ２は、半導体レーザ素子１が載置される部位がたとえば平坦な平面部を有する。詳細に述べると、ヒータ３は、略直方体状に形成される。ヒータ３は、半導体レーザ素子１に対して、熱容量が充分大きいように構成され、たとえばパルスヒータによって実現される。パルスヒータは、発熱部が高抵抗材料、たとえばモリブデン（Ｍｏ）およびタングステン（Ｗ）などから成る。発熱部は、パルス状の電圧が印可され、通電されて発生したジュール熱を用いて予め定める温度に加熱される。パルスヒータは、発熱部の温度をリアルタイムで検出し、検出した情報に基づいて、パルス状の電圧のピーク値および周期などを制御する。したがって発熱部が予め定める温度を保持し、外乱に対して高速で応答するように制御することができる。パルスヒータは、たとえばパルスヒータＰＨＵ−２５（日本アビオニクス株式会社製）によって実現される。
【００３３】
絶縁層４は、電気絶縁性を有し、たとえばポリイミドから成る。絶縁層４は、たとえば平板状に形成され、詳述すると、ヒータ３の厚み方向一端面部と同じ幅寸法および長さ寸法に形成される。絶縁層４は、ヒータ３の厚み方向一端面部に、絶縁層の厚み方向一端面部が当接するように配置される。絶縁層４は、たとえば厚み寸法が２５μｍである。絶縁層４は、熱伝導性を有するポリイミドから成るので、ヒータ３は半導体レーザ素子１を短時間で予め定める温度に加熱することができる。
【００３４】
導電層５は、導電性を有し、たとえば銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）および金（Ａｕ）などから成る。導電層５は、たとえば平板状に形成され、詳述すると、ヒータ３の厚み方向一端面部と同じ幅寸法および長さ寸法に形成される。導電層５は、絶縁層４の厚み方向他端面部に、導電層５の厚み方向一端面部が当接するように配置される。ヒータ３、絶縁層４および導電層５は、それぞれ厚み方向に同軸に貫通し、互いに等しい直径を有する真空吸着孔１０が形成される。真空吸着孔１０は、たとえば直径が０．１ｍｍである。ヒータ３に形成される真空吸着孔１０の軸線方向一端部である厚み方向他端面部には、吸着手段が設けられる。
【００３５】
コンタクトプローブ６は、通電手段であって、半導体レーザ素子１に通電して発光させる。またコンタクトプローブ６は、接触端子であって、複数、本実施の形態では第１〜第３コンタクトプローブ６ａ〜６ｃを含んで構成される。以下、不特定のコンタクトプローブ６を示す場合、「第１」、「第２」および「第３」を省略する。各コンタクトプローブ６ａ〜６ｃは、電源であるレーザ駆動電源７にそれぞれ電気的に接続される。各コンタクトプローブ６ａ〜６ｃは、ヒータ３に向けて当接させて、半導体レーザ素子１に通電する。各コンタクトプローブ６ａ〜６ｃは、たとえば略円柱状に形成され、詳述すると、軸線方向一端部である先端部は、軸線方向の一方側に向かって縮径するようにテーパ状に形成される。
【００３６】
レーザ駆動電源７は、第１コンタクトプローブ６ａと、第２および第３コンタクトプローブ６ｂ，６ｃと間で断続的に通電を行うように各コンタクトプローブ６ａ〜６ｃに電圧を印可する。半導体レーザ素子１は、断続的に通電されるので、半導体レーザ素子１の通電による自己発熱を小さくすることができる。したがって半導体レーザ素子１の自己発熱が、ヒータ３に影響を与えないようにすることがきる。これによって半導体レーザ素子１をヒータ３によって予め定める温度に保つことができる。詳述すると、通電する時間は、たとえば１μ秒とし、周期は、たとえばデューティ比１／１０００となるよう１ｍ秒とする。
【００３７】
光検出部８は、検出手段であって、半導体レーザ素子１の発光量を検出する。詳述すると、光検出部８は、光出力検出回路９およびフォトダイオード１１を含んで構成される。フォトダイオード１１は、光検出回路９に電気的に接続される。フォトダイオード１１は、半導体レーザ素子１が通電されて発光したレーザ光を受光可能な位置に配置される。フォトダイオード１１は、受光したレーザ光に基づく情報を、光検出回路９に与える。光検出回路９は、与えられた情報に基づいて、半導体レーザ素子１の発光量を検出し、電気特性を計測する。
【００３８】
図１におけるステップａ０では、半導体レーザ素子１の検査が始められ、ステップａ１に進む。ステップａ１は加熱台載置工程であって、ステップａ１では、ヒータ３に絶縁層４および導電層５を介して半導体レーザ素子１を載置し、ステップａ２に進む。詳述すると、導電層５の厚み方向他端面部に半導体レーザ素子１が載置される。さらに詳述すると、半導体レーザ素子１は、厚み方向一端面部が、導電層５の厚み方向他端面部に当接し、真空吸着孔１０に臨むように配置される。半導体レーザ素子１は、吸着手段によって真空吸着孔１０を介して真空吸着され、導電層５に固定される。半導体レーザ素子１は、ヒータ３に絶縁層４を介して載置されているので、半導体レーザ素子１とヒータ３とは電気的に絶縁される。半導体レーザ素子１とヒータ３とが絶縁されているので、ヒータ３に通電することなく、半導体レーザ素子１を通電することができる。これによってヒータ３が、たとえば導電性を有する材料から成っていても、通電されることによって加熱手段などに生じる不具合を防ぐことができる。
【００３９】
ステップａ２〜ステップａ４は加熱検出工程であって、ヒータ３によって加熱した半導体レーザ素子１に通電して発光させ、発光量を検出し、ステップａ５に進む。詳述すると、ステップａ２では、半導体レーザ素子１をヒータ３によって加熱し、ステップａ３に進む。さらに詳述すると、ステップａ２では、ヒータ３は、予め定める温度、たとえば摂氏８０度に加熱され、保たれている。したがってヒータ３に当接している絶縁層４、および絶縁層４に当接している導電層５が、ヒータ３によって予め定める温度に保たれている。半導体レーザ素子１は、加熱されている導電層５に載置されるので、予め定める温度に加熱され、保たれる。半導体レーザ素子１は、短時間、たとえば０．５秒で予め定める温度に加熱される。
【００４０】
ステップａ３では、半導体レーザ素子１は、各コンタクトプローブ６ａ〜６ｃを用いて通電され、発光して、ステップａ４に進む。詳述すると、第１コンタクトプローブ６ａは、その先端部が半導体レーザ素子１の厚み方向他端面部に接触させる。第２および第３コンタクトプローブ６ｂ，６ｃは、各先端部を導電層５の厚み方向他端面部に当接させる。したがって各コンタクトプローブ６ａ〜６ｃが、互いに異なる位置で、ヒータ３に向けて当接させているので、半導体レーザ素子１と、導電層５、絶縁層４およびヒータ３との密着性を向上することができる。これによってヒータ３から半導体レーザ素子に伝わる熱量を大きくすることができる。したがって短時間で半導体レーザ素子１を予め定める温度に加熱することができる。
【００４１】
ステップａ４では、半導体レーザ素子１の発光量を検出し、ステップａ５に進み、本フローチャートを終了する。詳述すると、半導体レーザ素子１が発光したレーザ光は、フォトダイオード１１が受光する。フォトダイオード１１は、受光したレーザ光に基づく情報を、光検出回路９に与える。光検出回路９は、与えられた情報に基づいて、半導体レーザ素子１の発光量を検出し、電気特性を計測する。電気特性は、たとえば発振開始電流、動作電流、動作電圧、微分効率およびキンクなどである。
【００４２】
図４は本実施の形態の半導体レーザ素子１の検査装置２が用いられる検査設備１２を簡略化して示す平面図である。検査設備１２は、供給部１３、検査装置２、常温検査装置１４、排出部１５、第１〜第３吸着コレット１６ａ〜１６ｃおよび第１，第２カメラ１７ａ，１７ｂを含んで構成される。検査設備１４は、先に加熱工程群を実行し、その後に常温工程群を実行する。加熱工程群は、加熱台載置工程後に加熱検出工程を実行する。常温工程群は、常温台載置工程後に常温検出工程を実行する。詳述すると、先に検査装置２が半導体レーザ素子１の予め定める温度、たとえば摂氏８０度における電気特性（以下、「高温電気特性」ということがある）を計測し、その後に常温検査装置１４が、常温、たとえば摂氏２５度における電気特性（以下、「常温電気特性」ということがある）を計測する。
【００４３】
常温検査装置１４は、検査装置２のヒータ３を除く残余の部分が、検査装置２と同様の構成で実現される。常温検査装置１４は、検査装置２のヒータ３に対して、たとえば冷却手段を備えた常温検査用の検査台によって実現される。冷却手段は、半導体レーザ素子１を予め定める温度に冷却する。常温検査装置１４は、少なくとも常温台載置工程と、常温検出工程とを行う。常温載置工程は、常温検査装置１４の常温検査用の検査台に、半導体レーザ素子１を載置する工程である。常温検出工程は、常温下で半導体レーザ素子１に通電して発光させ、発光量を検出する工程である。したがって常温検査装置１４は、半導体レーザ素子１の常温電気特性を計測することができる。また常温検査装置１４の検査台は、冷却手段を備えるので、加熱されている半導体レーザ素子１を短時間で常温に冷却することができる。
【００４４】
供給部１３は、複数の半導体レーザ素子１が、たとえば２次元マトリクス状に並べられている。第１カメラ１７ａは、半導体レーザ素子１の位置を認識し、位置に関する情報を第１吸着コレット１６ａおよび供給部１３に与える。供給部１３は、第１吸着コレット１６ａが１個の半導体レーザ素子１が吸着できるように、第１カメラ１７ａから与えられた情報に基づいて、供給部１３に配置される半導体レーザ素子１３の位置を調整する。
【００４５】
検査設備１２は、先に実行する工程群、本実施の形態では加熱工程群における載置工程では、半導体レーザ素子１の検査台、本実施の形態ではヒータ３に対する実際の載置位置を検出する。この検出結果に基づいて位置調整をして半導体レーザ素子１をヒータ３に載置する。詳述すると、第２カメラ１７ｂは、半導体レーザ素子１のヒータ３に対する実際の載置位置を検出し、検出した位置情報を検査装置２に与える。第１吸着コレット１６ａは、供給部１３の予め定める位置に配置される半導体レーザ素子１を真空吸着して、検査装置２に搬送する。検査装置２は、検出された位置情報に基づいてヒータ３の位置調整をし、第１吸着コレット１６ａによって半導体レーザ素子１を導電層５に載置する。ヒータ３の位置調整は、たとえば幅方向および長さ方向に変位、および厚み方向に貫通する軸線を中心に角変位させて行う。したがって半導体レーザ素子１は、各コンタクトプローブ６ａ〜６ｃを予め定める位置に当接させ、通電して発光させ、発光したレーザ光をフォトダイオード１１に確実に受光させる位置に載置することができる。
【００４６】
第２吸着コレット１６ｂは、高温電気特性が計測された半導体レーザ素子１を、導電層５の載置位置から真空吸着して、常温検査装置１４に搬送する。第２吸着コレット１６ｂは、後に実行する工程群、本実施の形態では常温工程群における載置工程では、先に実行される工程群で用いられる検査台、本実施の形態ではヒータ３から、各工程群で用いられる検査台間の距離だけ半導体レーザ素子１を移動させて、検査台に載置する。詳述すると、第２吸着コレット１６ｂは、検査装置２のヒータ３から、常温検査装置１４の検査台間の距離だけ半導体レーザ素子１を移動させて、検査台に載置する。各吸着コレット１６ａ〜１６ｃの搬送誤差は、たとえば３０μｍである。したがって検査装置２の加熱台載置工程では、半導体レーザ素子１は位置調整されているので、常温検査装置１４の常温台載置工程では、半導体レーザ素子１を位置調整することなく、予め定める載置位置に確実に載置することができる。これによって後に実行する工程群における載置工程では、位置調整のために時間を短縮することができ、作業効率を向上することができる。半導体レーザ素子１は、位置調整されて予め定める載置位置に載置されるので、発光量の検出が載置される位置よって変化することを防ぐことができる。これによって発光量を高精度に検出することができる。
【００４７】
第３吸着コレット１６ｃは、常温電気特性が計測された半導体レーザ素子１を、検査台の載置位置から真空吸着して、排出部１５に搬送する。搬送された半導体レーザ素子１は、排出部に、たとえば２次元マトリクス状に配置される。
【００４８】
本実施の形態では、ヒータ３は、予め定める温度に加熱されているので、ヒータ３を用いて常温下における半導体レーザ素子の発光量を検出するためには、加ヒータ３を常温に冷却しなければならず、検査にかかる時間が長くなる。本実施の形態では、常温検査装置１４を、検査装置２とは別に設けているので、加熱されるヒータ３を、常温に冷却することなく、半導体レーザ素子１の常温電気特性を計測することができる。したがってヒータ３の温度を変更することなく、常温と予め定める温度との２つの温度条件における半導体レーザ素子１の電気特性を、計測することができるので、検査にかかる時間を短縮することができる。またヒータ３は、予め定める温度に保たれることによって、ヒータ３の温度を常温と予め定める温度に変更することよって、ヒータ３にかかる負荷を小さくすることができる。また絶縁層４および導電層５とヒータ３とが一体となっている場合、絶縁層４および導電層５と検査台との熱膨張係数の差異に基づいて生じる変位をによる疲労が少なくなる。したがって絶縁層と検査台との寿命を長くすることができる。
【００４９】
また本実施の形態では、先に加熱工程群を実行し、その後に常温工程群を実行する。加熱工程群おいて半導体レーザ素子１が加熱されると、常温における電気特性が半導体レーザ素子１を加熱する前と、加熱した後とによって変化する場合がある。したがって先に加熱工程群を実行し、その後に常温工程群を実行することによって、より正確な常温の電気特性を計測することができる。
【００５０】
本実施の形態では、絶縁層５はポリイミドから成るが、絶縁層５はヒータ３に電気絶縁性を有する材料、たとえば窒化シリコンなどを蒸着し、窒化シリコン膜を形成して実現してもよい。窒化シリコンの厚み寸法は、たとえば１μｍである。これによってヒータ３と絶縁層５とを一体にすることができる。したがってヒータ３に不具合が生じた場合、絶縁層５が形成されている別のヒータ３に交換することによって、絶縁層５を別個に用いることなく、交換する作業効率を向上することができる。また本実施の形態では、導電層５を介して、半導体レーザ素子１が通電されるが、導電層５を形成せずに、コンタクトプローブ６を半導体レーザ素子１に当接させて通電してもよい。
【００５１】
図５は、本発明の実施の他の形態の検査設備２０を簡略化して示す平面図である。本実施の形態は前述の図１〜図４の検査設備１２と類似しており、本実施の形態の構成には検査設備１２における対応する構成と同一の参照符号を付し、異なる構成についてだけ説明し、同様の構成については説明を省略する。検査設備２０は、前述の検査設備１２に対して、検査装置２と常温検査装置１４との配置が入替わっている構成になっている。したがって検査設備２０では、検査される半導体レーザ素子１は、先に常温検査装置１４によって常温電気特性が計測され、後に検査装置２によって高温電気特性が計測される。したがって検査台の温度を変更することなく、常温と予め定める温度との２つの温度条件における半導体レーザ素子１の電気特性を、計測することができる。したがってその他前記実施の形態と同様の効果を、達成することができる。
【００５２】
図６は、本発明の実施のさらに他の形態の半導体レーザ素子１の検査方法に用いられる検査装置３０を示す正面図であり、図７は、検査装置３０を示す平面図である。図８は、検査装置３０によって検査される実装構造体３２を示す正面図である。本実施の形態は前述の図１〜図５の検査装置２と類似しており、本実施の形態の構成には検査装置２における対応する構成と同一の参照符号を付し、異なる構成についてだけ説明し、同様の構成については説明を省略する。
【００５３】
検査装置３０は、実装構造体３２を構成している半導体レーザ素子１の高温電気特性を計測する。実装構造体３２は、半導体レーザ素子１が、基板であるサブマウント３１に実装されて構成される。サブマウント３１は、絶縁層３３および導電層３４を含んで構成される。絶縁層３３は、電気絶縁性を有し、たとえば高抵抗シリコン結晶体から成る。絶縁層３３は、たとえば略長方形板状に形成される。導電層３４は、導電性を有し、たとえば銅、ニッケルおよび金などから成る。導電層３４は、たとえばめっきなどによって、絶縁層３３の厚み方向一端面部の全域にわたって形成される。半導体レーザ素子１は、厚み方向一端面部が導電層３４に臨んで当接し、実装される。したがって半導体レーザ素子１は、ヒータ３と絶縁される。
【００５４】
ヒータ３は、厚み方向に貫通する真空吸着孔１０が形成される。真空吸着孔１０は、たとえば直径が０．１ｍｍである。ヒータ３に形成される真空吸着孔１０の軸線方向一端部である厚み方向他端面部には、吸着手段が設けられる。したがって実装構造体３２は、ヒータ３に載置されると、吸着手段が真空吸着孔を介して真空吸着され、固定される。
【００５５】
各コンタクトプローブ６ａ〜６ｃは、ヒータ３に向けて当接させて、半導体レーザ素子１に通電する。詳述すると、第１コンタクトプローブ６ａは、その先端部が半導体レーザ素子１の厚み方向他端面部に当接させる。第２および第３コンタクトプローブ６ｂ，６ｃは、各先端部を導電層３４の厚み方向他端面部に当接させる。したがって各コンタクトプローブ６ａ〜６ｃが、互いに異なる位置で、ヒータ３に向けて当接させているので、実装構造体３２とヒータ３との密着性を向上することができる。これによってヒータ３から半導体レーザ素子１に伝わる熱量を大きくすることができる。したがってその他前記実施の形態と同様の効果を、達成することができる。
【００５６】
図９は、検査装置３０によって検査される他の実装構造体３５を示す正面図である。実装構造体３５は、半導体レーザ素子１が、基板であるサブマウント３６に実装されて構成される。サブマウント３６は、ｎｐｎ接合部４０が形成される。詳述すると、サブマウント３６は、まず第１ｎ形半導体３７、たとえばｎ形シリコン結晶体に、ｐ形半導体３８、たとえばｐ形シリコン結晶体を積層する。さらにサブマウント３６は、ｐ形半導体３８に、第２ｎ形半導体３９、たとえばｎ形シリコン結晶体が積層される。半導体レーザ素子１は、厚み方向一端面部が、第２ｎ形半導体３９に臨んで当接し、実装される。ｎ形シリコン結晶体は、高抵抗シリコン結晶体に比べ、コストが安く、放熱性が優れているが、導電性を有する。この導電性を有するｎ形シリコン結晶体を、ｎｐｎ接合部４０に用いることによって、半導体レーザ素子１とヒータ３とを絶縁することができる。サブマウント３６は、ｎｐｎ接合部４０が形成されるので、フォトダイオードとしての機能を有することができる。サブマウント３６にフォトダイオードが形成されるので、実装構造体３５は、半導体レーザ素子１が出射するレーザ光の出射状態を計測することができる。
【００５７】
各コンタクトプローブ６ａ〜６ｃは、ヒータ３に向けて当接させて、半導体レーザ素子１に通電する。詳述すると、第１コンタクトプローブ６ａは、その先端部が半導体レーザ素子１の厚み方向他端面部に当接させる。第２および第３コンタクトプローブ６ｂ，６ｃは、各先端部を第２ｎ形半導体３９に当接させる。したがって各コンタクトプローブ６ａ〜６ｃが、互いに異なる位置で、ヒータ３に向けて当接させているので、実装構造体３２とヒータ３との密着性を向上することができる。これによってヒータ３から半導体レーザ素子１に伝わる熱量を大きくすることができる。したがってその他前記実施の形態と同様の効果を、達成することができる。
【００５８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、検査台は、半導体レーザ素子が載置される部位がたとえば平坦な平面部を有し、半導体レーザ素子が、たとえば略直方体状である場合、半導体レーザ素子の一外周面部が検査台に臨んで載置されると、半導体レーザ素子は検査台と面接触する。加熱手段は、半導体レーザ素子と検査台とが面接触するので、検査台から半導体レーザ素子に移動する熱量を点接触の場合よりも大きくすることができ、短時間で半導体レーザ素子を予め定める温度に加熱することができる。これによって作業効率を向上することができる。また検査台と半導体レーザ素子とが絶縁されているので、検査台に通電することなく、半導体レーザ素子を通電することができる。これによって検査台が、たとえば導電性を有する材料から成っていても、通電されることによって加熱手段などに生じる不具合を防ぐことができる。したがって半導体レーザ素子の検査方法によって、半導体レーザ素子の予め定める温度における発光状態を検査することができる。これによって半導体レーザ素子の予め定める温度における電気特性を、計測することができる。
【００５９】
また本発明によれば、前記絶縁層は、半導体レーザ素子を実装すべき基板に形成されるｎｐｎ接合部によって実現される。したがって半導体レーザ素子は、基板によって検査台と絶縁される。また基板はｎｐｎ接合部が形成されるので、同一の構成でフォトダイオードも基板に形成することができる。
【００６０】
また本発明によれば、前記絶縁層は、高抵抗シリコン結晶体から成るので、半導体レーザ素子と検査台とを絶縁することを実現することができる。
【００６１】
また本発明によれば、前記絶縁層は、ポリイミドから成るので、半導体レーザ素子と検査台とを絶縁することを実現することができる。また前記絶縁層は、ポリイミドから成るので、加熱手段は半導体レーザ素子を短時間で予め定める温度に加熱することができる。
【００６２】
また本発明によれば、前記絶縁層は、検査台に電気絶縁性を有する材料を蒸着して形成されるので、検査台と絶縁層とを一体にすることができる。これによって検査台に不具合が生じた場合、絶縁層が形成されている別の検査台に交換することによって、絶縁層を別個に用いることなく、交換する作業効率を向上することができる。
【００６３】
また本発明によれば、常温台載置工程および常温検出工程を、加熱台載置工程および加熱検出工程とは別に設けているので、加熱される検査台を、常温に冷却することなく、常温下における半導体レーザ素子の電気特性を計測することができる。したがって検査台の温度を変更することなく、常温と予め定める温度との２つの温度条件における半導体レーザ素子の電気特性を、計測することができるので、検査にかかる時間を短縮することができる。また加熱検査用の検査台は、予め定める温度に保たれることによって、検査台の温度を常温と予め定める温度に変更することよって、検査台にかかる負荷を小さくすることができる。また絶縁層と検査台とが一体となっている場合、絶縁層と検査台との熱膨張係数の差異に基づいて生じる変位をによる疲労が少なくなる。したがって絶縁層と検査台との寿命を長くすることができる。
【００６４】
また本発明によれば、後に実行する工程群における載置工程では、半導体レーザ素子を位置調整することなく、予め定める載置位置に確実に載置することができる。これによって後に実行する工程群における載置工程では、位置調整のために時間を短縮することができ、作業効率を向上することができる。また半導体レーザ素子は、位置調整されて予め定める載置位置に載置されるので、発光量の検出が載置される位置よって変化することを防ぐことができる。これによって発光量を高精度に検出することができる。
【００６５】
また本発明によれば、先に加熱工程群を実行し、その後に常温工程群を実行することによって、より正確な常温の電気特性を計測することができる。
【００６６】
また本発明によれば、半導体レーザ素子と検査台との密着性を向上することができる。これによって検査台から半導体レーザ素子に伝わる熱量をより大きくすることができる。したがって短時間で半導体レーザ素子を予め定める温度に加熱することができる。
【００６７】
また本発明によれば、検査台は、半導体レーザ素子が載置される部位がたとえば平坦な平面部を有し、半導体レーザ素子が、たとえば略直方体状である場合、半導体レーザ素子の一外周面部が検査台に臨んで載置されると、半導体レーザ素子は検査台と面接触する。半導体レーザ素子と検査台とが面接触するので、検査台から半導体レーザ素子に移動する熱量を点接触の場合よりも大きくすることができ、短時間で半導体レーザ素子を予め定める温度に加熱することができる。これによって作業効率を向上することができる。
【００６８】
検査台は絶縁層が設けられるので、半導体レーザ素子と検査台とは電気的に絶縁される。検査台と半導体レーザ素子とが絶縁されているので、検査台に通電することなく、半導体レーザ素子を通電することができる。これによって検査台が、たとえば導電性を有する材料であっても、通電されることによって検査台および加熱手段などに生じる不具合を防ぐことができる。したがって半導体レーザ素子の検査装置は、半導体レーザ素子の予め定める温度における発光状態を検査することができる。これによって半導体レーザ素子の予め定める温度における電気特性を計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態である半導体レーザ素子１の検査方法を示すフローチャートである。
【図２】半導体レーザ素子１の検査方法に用いられる半導体レーザ素子１の検査装置２を示す正面図である。
【図３】半導体レーザ素子１の検査装置２を示す平面図である。
【図４】本実施の形態の半導体レーザ素子１の検査装置２が用いられる検査設備１２を簡略化して示す平面図である。
【図５】本発明の実施の他の形態の検査設備２０を簡略化して示す平面図である。
【図６】本発明の実施のさらに他の形態の検査装置３０を示す正面図である。
【図７】検査装置３０を示す平面図である。
【図８】検査装置３０によって検査される実装構造体３２を示す正面図である。
【図９】検査装置３０によって検査される他の実装構造体３５を示す正面図である。
【符号の説明】
１  半導体レーザ素子
２，３０  半導体レーザ素子の検査装置
３  ヒータ
４，３３  絶縁層
５，３４  導電層
６  コンタクトプローブ
８  光検出部
１２，２０  検査設備
１４  常温検査装置
３１，３６  サブマウント
３２，３５  実装構造体
４０  ｎｐｎ接合部
【図１】
2004296689.tif 000003
【図２】
2004296689.tif 000004
【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】
2004296689.tif 000009
【図８】
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【図９】
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