(57)【要約】【課題】所要時間を短縮できる光通信機器の温度試験方法を提供する。【解決手段】光半導体部品の素子試験を行い、光学サブアセンブリの光学サブアセンブリ試験を行い、光通信機器の初期調整試験を行い、それから温度試験を行うものとし、上記常温での試験で測定された実績データを蓄積し、最近の所定期間における実績データについて試験項目ごとに測定数値の統計値を求め、所定の試験項目において統計値が所定の基準を満足したら、その後は、温度試験における測定を一部の温度又は全ての温度で省略し、統計値が所定の基準を満足しなければ、上記省略していた測定を再開する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光通信機器を常温より低い低温から常温より高い高温までの温度範囲において該光通信機器の光学特性を表す諸数値を測定する試験にかける温度試験方法であって、光通信機器に組み込まれる光半導体部品について一つ以上の試験項目からなる常温での試験（素子試験）を行い、これらの光半導体部品を機構部品に装着した光学サブアセンブリについて一つ以上の試験項目からなる常温での試験（光学サブアセンブリ試験）を行い、組み立てが完成された光通信機器について一つ以上の試験項目からなる常温での試験（初期調整試験）を行い、それから温度試験を行うものとし、上記常温での試験で測定されたデータ（以下、実績データと言う）を蓄積し、最近の所定期間における実績データについて試験項目ごとに測定数値の統計値を求め、所定の試験項目において統計値が所定の基準を満足したら、その後は、温度試験における測定を一部の温度又は全ての温度で省略し、統計値が所定の基準を満足しなければ、上記省略していた測定を再開することを特徴とする光通信機器の温度試験方法。
【請求項２】
上記温度試験における測定の省略は常温より低い低温と常温より高い高温について適用し、常温での測定は継続することを特徴とする請求項１記載の光通信機器の温度試験方法。
【請求項３】
上記温度試験における測定の省略を始めた後、上記部品のいずれかがロット変更された場合、上記省略していた測定を再開することを特徴とする請求項１又は２記載の光通信機器の温度試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光半導体部品を用いた光通信機器の温度試験方法に係り、所要時間を短縮できる光通信機器の温度試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光トランシーバ等の光通信機器は、外殻をなすハウジングと、ハウジング内に組み込まれるステーやマウントなどの機構部品と、これらハウジングやマウントに固定されるレンズや鏡などの光学部品と、発光素子や受光素子などの光半導体部品と、光に関係しない電子部品の混成品である。また、光通信機器の製造工程の中間において、光半導体部品を機構部品に取り付けてユニット化した中間製品を光学サブアセンブリと呼ぶ。
【０００３】
光通信機器がユーザの様々な環境で不具合なく稼働することを保証するべく、光通信機器は全数について、その組み立て完成後に、常温より低い低温（例えば、−１０℃）から常温より高い高温（例えば、＋８０℃）までの広い温度範囲においてその光通信機器の光学特性を表す諸数値を測定する温度試験にかけられる。
【０００４】
温度試験では、試料である光通信機器が置かれている環境の温度を低温から徐々に上げていき高温まで変化させる（高温から低温へ変化させてもよい）。その間に、さまざまの試験項目の試験を行って対象とする数値を測定する。
【０００５】
各試験項目の測定数値には、その試験目的に沿って合格基準あるいは格付け判定基準が定められており、全ての試験項目において測定数値が合格基準を満足すればその光通信機器は合格となり、いずれかの試験項目において測定数値が合格基準を満足しなければその光通信機器は不合格となる。また、測定数値が所定のクラス（ランク）の格付け判定基準を満足すればその光通信機器はそのクラスに格付けされる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１１７４１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
光通信機器が合格するためには、組み込まれる光半導体部品そのものが十分な品質を持っていなければならない。また、光学サブアセンブリにした後にも光半導体部品が十分な品質を保っていなければならない。
【０００８】
そこで、従来は、次のような温度試験方法がとられている。まず、単体の光半導体部品について常温での試験を行い、光半導体部品の合否判定あるいは格付けを行う。この試験に合格した又は格付けされた光学半導体部品を機構部品に取り付けて光学サブアセンブリとする。そして、光学サブアセンブリについて常温での試験を行い、光学サブアセンブリの合否判定あるいは格付けを行う。この試験に合格した又は格付けされた光学サブアセンブリをハウジングに収容して光通信機器を完成する。そして、完成した光通信機器について常温での初期調整試験を行い、最後に温度試験を行う。
【０００９】
しかしながら、温度試験は、環境温度を広い温度範囲に変化させて行うこと、試料自体の温度が環境温度になじむ程度の変化速度で行うこと、試験項目が多いこと、測定する数量が多いことなどのため、時間がかかる。時間がかかるということは、それに使用する試験機器の経費やそれに従事するオペレータの人件費などが嵩んでコストアップの要因となる。光通信機器の製造メーカとしては、温度試験の所要時間を短縮することで、コストダウンを図りたい。しかし、高品質を保証するためには、むやみに温度試験を省略したり、数量を減らしたりはできない。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、所要時間を短縮できる光通信機器の温度試験方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明は、光通信機器を常温より低い低温から常温より高い高温までの温度範囲において該光通信機器の光学特性を表す諸数値を測定する試験にかける温度試験方法であって、光通信機器に組み込まれる光半導体部品について一つ以上の試験項目からなる常温での試験（素子試験）を行い、これらの光半導体部品を機構部品に装着した光学サブアセンブリについて一つ以上の試験項目からなる常温での試験（光学サブアセンブリ試験）を行い、組み立てが完成された光通信機器について一つ以上の試験項目からなる常温での試験（初期調整試験）を行い、それから温度試験を行うものとし、上記常温での試験で測定されたデータ（以下、実績データと言う）を蓄積し、最近の所定期間における実績データについて試験項目ごとに測定数値の統計値を求め、所定の試験項目において統計値が所定の基準を満足したら、その後は、温度試験における測定を一部の温度又は全ての温度で省略し、統計値が所定の基準を満足しなければ、上記省略していた測定を再開するものである。
【００１２】
上記温度試験における測定の省略は常温より低い低温と常温より高い高温について適用し、常温での測定は継続してもよい。
【００１３】
上記温度試験における測定の省略を始めた後、上記部品のいずれかがロット変更された場合、上記省略していた測定を再開してもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【００１５】
（１）所要時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１７】
図１は、本発明に係る光通信機器の温度試験方法において、初期調整試験が済んだ光通信機器を温度試験する試験手順とその手順進行に必要なハードウェアの一部を示したものである。
【００１８】
今、温度試験の試料となっている光通信機器について、その光通信機器に組み込まれた光半導体部品の素子試験、その光通信機器に組み込まれた光学サブアセンブリの光学サブアセンブリ試験、その光通信機器の初期調整試験は既に終了しており、これらの試験で測定された実績データが実績データベース１に蓄積されているものとする。過去の光通信機器についての実績データが実績データベース１に蓄積されていることはもちろんである。
【００１９】
図示のように、実績データは、入荷部品検査データ、ＯＳＡ（光学サブアセンブリ）組み立て工程データ、ＴＲ（光トランシーバ）調整工程データなどからなる。
【００２０】
入荷部品検査データは、光半導体部品単体で行う素子試験で得たデータである。素子試験は、発光効率試験、スレショルド電圧試験などのいくつかの試験項目（一つの独立した試験のこと）からなる。よって、入荷部品検査データは、これらの試験項目において測定された発光効率、電圧などからなる。このうち、例えば、発光効率は高温になると低下する傾向があり、この傾向はトランシーバの温度特性にも反映する。
【００２１】
ＯＳＡ組み立て工程データ（ＯＳＡは、オプチカルサブアセンブリ＝光学サブアセンブリ）は、光学サブアセンブリに対して行う光学サブアセンブリ試験で得たデータである。光学サブアセンブリ試験は、ＹＡＧ（ヤグ）レーザ照射前のΔＰｏ試験、ＹＡＧレーザ照射後のΔＰｏ試験、ヒートサイクル試験、冷熱衝撃試験（例えば８５℃の高温と例えば−４０℃の低温を例えば３０分の短時間で交互に繰り返し与える試験）、高温通電（動作仕様最高温度での定時間通電）後のΔＰｏ試験などのいくつかの試験項目からなる。よって、ＯＳＡ組み立て工程データは、これらの試験項目において得られたＹＡＧレーザ照射前のΔＰｏ（光出力パワーＰｏの温度又は／及び電源電圧依存性を表す数値であり、最大値から最小値を引いたもの）、ＹＡＧレーザ照射後のΔＰｏ、ヒートサイクル時のパワー変動、高温通電後のΔＰｏなどからなる。ＹＡＧレーザ照射前、ＹＡＧレーザ照射後とは、レーザ発光素子のハウジングを金属ベースにＹＡＧレーザによる溶接で固定することにより、光学サブアセンブリという中間製品が作られる前と後のことである。溶接を施したときの熱衝撃によってΔＰｏが変化した場合、ＹＡＧレーザ照射前のΔＰｏとＹＡＧレーザ照射後のΔＰｏによってその履歴がデータ保存できる。
【００２２】
ＴＲ調整工程データは、光通信機器を組み上げた直後に行う初期調整試験で得たデータである。初期調整試験では、光発光パワー、発光波長、消光比などを測定する。よって、ＴＲ調整工程データは、光発光パワー、発光波長、消光比などからなる。初期調整試験では、光出力パワーや光出力振幅を所定のターゲット値に調整する。この際に得られる調整結果（例えば、ＬＤに流れる電流値）がデータとなる。
【００２３】
本発明に係る光通信機器の温度試験方法には判断基準データベース２が使用される。判断基準データベース２は、温度試験における測定の省略を行うか否かを判断するための基準を数値化して記憶しておくものである。判断は、統計値が基準を満足するかどうかで行う。統計値とは、工程能力指数（工程能力ともいう）Ｃｐ、標準偏差σなどの統計によって得られる値を言う。
【００２４】
工程能力指数Ｃｐは、（規格上限値−規格下限値）／（６×標準偏差）で定義され、一般に、１．３３より大であればその工程は適格、１．３２以下０．６７より大であればその工程は積極的に改善が必要、０．６７以下であればその工程は不適格と判断される。ここでは、各試験において測定された数値の統計的動向が好適かどうかを判断することに使用する。例えば、当該試験項目の測定数値の直近の５００サンプルについて工程能力指数Ｃｐを求め、その工程能力指数Ｃｐが１．３３より大であれば、温度試験における測定の省略を行い、１．３２以下であれば測定を再開する。この場合、判断基準データベース２に記憶する判断基準は、５００サンプル、工程能力指数Ｃｐ＞１．３３である。
【００２５】
標準偏差σを用いる場合ならば、当該試験項目の測定数値の直近の５００サンプルについて標準偏差σを求め、目標基準値に対して結果値が持つマージンが標準偏差σを４倍した４σよりも大きければ（これを４σ以上のマージンがあると言う）、温度試験における測定の省略を行い、４σ以下のマージンしかないとき測定を再開する。この場合、判断基準データベース２に記憶する判断基準は、５００サンプル、マージン＞４σである。
【００２６】
本発明に係る光通信機器の温度試験方法では、判断基準データベース２の判断基準データ（工程能力指数Ｃｐ、標準偏差σ）を更新する判断基準データ更新手段を使用する。
【００２７】
なお、図示しないが、図示した手順のプログラムを記憶するメモリ、そのプログラムを実行するＣＰＵ、表示器、操作盤などは当然備えているものとする。
【００２８】
以下、温度試験が進行される様子を試験手順に従って説明する。ただし、説明を簡素化するため、手順が前後する場合もある。
【００２９】
まず、ステップＳ１では、温度試験の試料となる光通信機器をセットする。すなわち、恒温槽、恒温室などの試験場所に光通信機器を１サンプル又は複数サンプルからなる１検査ロットを設置し、各種試験項目（つまり、光通信機器の光学特性を表す諸数値を測定する複数の試験）のための試験機器を準備する。
【００３０】
温度試験で行う試験項目としては、リセットを行うことができるかどうか確認する、光出力をオンオフすることができるかどうか確認する等のファンクション試験、光出力パワーを測定する、波長を測定する、波形を観測する等の光出力試験、受信エラーレートを測定する光受信試験がある。
【００３１】
ステップＳ２では、実績データベース１を参照する。このとき、入荷部品検査データに含まれる発光効率、電圧など、ＯＳＡ組み立て工程データに含まれるＹＡＧレーザ照射前のΔＰｏ、ＹＡＧレーザ照射後のΔＰｏ、ヒートサイクル時のパワー変動、高温通電後のΔＰｏなど、ＴＲ調整工程データに含まれる光発光パワー、発光波長、消光比などを全てのサンプルについて読み出すことが可能であるが、実際には必要なサンプル個数分読み出す。
【００３２】
ステップＳ３では、判断基準データベース２から判断基準を読み出す。このとき読み出した判断基準が例えば５００サンプル、工程能力指数Ｃｐ＞１．３３であるならば、ステップＳ２における読み出しサンプル個数は５００となる。また、ステップＳ４において求める統計量は工程能力指数Ｃｐとなる。
【００３３】
ステップＳ４では、測定を省略するか否かを判断する。すなわち、最近の所定期間（ここではサンプル５００個分）における実績データについて試験項目（例えば素子試験中の発光効率試験）ごとに測定数値（発光効率）の統計値（ここでは工程能力指数Ｃｐ）を求め、所定の試験項目において統計値が所定の基準（ここでは＞１．３３）を満足したら、その後は、温度試験における測定を一部の温度又は全ての温度で省略するという決定をする。逆に、統計値が所定の基準を満足しなければ、省略していた測定を再開するという決定をする。
【００３４】
例えば、温度試験において各試験項目で絶対性能が十分に高くかつ安定していたなら、その試験項目を削除する。
【００３５】
ステップＳ５では、測定を実行する。温度試験における測定の省略の態様は、様々である。例えば、低温、常温、高温の全ての測定を省略してもよいし、低温と高温について測定の省略し、常温での測定は継続してもよい。後者の場合、ステップＳ５では、常温での測定だけを実行することになる。
【００３６】
ステップＳ６では、測定結果を保存する。その際、ある条件が満たされたら、ステップＳ７を実行する。条件が満たされないときは、ステップＳ７は実行せずに、現在の試料に関する温度試験を終了し、次の試料のためにステップＳ１に戻る。
【００３７】
ステップＳ７では、判断基準データベース２の判断基準データを更新する。
【００３８】
以上のような手順を実行するので、最近に測定された数値が統計的に見て好ましい値に安定しているとき、温度試験のうちの例えば低温と高温における測定を省略することができる。ある試験項目について何かの数値の測定を省略することができれば、それだけ所要時間が短縮される。また、全ての試験項目について低温あるいは高温における測定を省略することができれば、環境温度を低温あるいは高温まで変化させる必要がないということであるから、所要時間が顕著に短縮される。
【００３９】
本発明の着眼点は、光半導体部品単体、あるいは光学サブアセンブリ単体での常温における特性が良好であって、個体のばらつきも少ない場合であるとか、製品に組み上げられた光通信機器の初期調整において特性が良好であって、個体のばらつきも少ない場合には、光通信機器の特性が環境温度によって極端に左右されることがない（少ない、まれである）ということである。この着眼点によると、統計量が基準を満足した場合には、低温や高温での測定を省略しても、低温や高温での特性が保証できる。
【００４０】
なお、上記の実施形態では、統計値が所定の基準を満足しないときのみ、省略していた測定を再開するとしたが、その他の理由で測定を再開するようにしてもよい。例えば、抜き取り検査のように、ときどき１サンプルだけ、あるいは１検査ロットだけを測定してもよい。
【００４１】
また、部品のいずれかがロット変更されたときに、省略していた測定を再開するようにしてもよい。ロット変更があったときは、その部品は以前のロットに比べて平均的に特性が落ちていたり、平均的には特性が落ちていなくてもばらつきが拡大している可能性がある。しかし、ロット変更の直後にはこのような新ロットの統計的特徴が不明であるから、統計に必要なサンプル数を試験して結果を蓄積し終えるまでの期間は強制的に測定を再開するのが好ましいのである。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施形態を示す温度試験の試験手順と装置構成図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  実績データベース
２  判断基準データベース
【図１】
2007322216.tif 000003