焙烧装置的制作方法

文档序号:6856166阅读:270来源:国知局
专利名称:焙烧装置的制作方法
技术领域
本发明涉及用于半导体装置等被试验体的焙烧(burn in)试验工序及老化(ageing)试验工序等的焙烧装置。
背景技术
在以往的技术中,在1个恒温槽的收容空间内高密度地收容多个半导体激光器,将收容空间保持在预定的温度,驱动半导体激光器元件,监测工作不良的半导体激光器元件(例如,参照实开平7-2933号公报)。
在以往的技术中,由于收容在收容空间的多个半导体激光器元件的温度不均匀,所以存在各半导体激光器元件的试验条件分别不同的问题。为此,在实用时,为了使多个半导体激光器元件的温度均匀化,而以与多个半导体激光器元件接触的方式设置金属制的散热片。但是,即使设置散热片,由于各半导体激光器元件的热的传递不充分,因此存在多个半导体激光器元件的温度产生偏差的问题。尤其,由于工作不良的半导体激光器元件的温度低于正常工作的半导体激光器元件的温度,所以在有如此工作不良的半导体激光器元件的情况下,同样存在与散热片接触的半导体激光器元件的温度的偏差增大的问题。

发明内容
本发明的目的在于提供一种焙烧装置,其通过抑制因工作而发热的多个被试验体的温度的偏差,使试验条件一致,从而提高焙烧试验及老化试验的可靠性。
本发明的焙烧装置,其特征在于,包括恒温槽,具有能够收容多个被试验体的收容空间,该被试验体具有因工作而发热的发热部;保持部,设在收容空间上,用于保持多个被试验体;
工作状态检测部,向保持部所保持的各被试验体上,发送让各被试验体工作的工作信号,检测被发送了工作信号的各被试验体的输出,作为工作状态输出检测结果;散热片,设在收容空间上,与保持部所保持的各被试验体的发热部接触;导热管,沿着由保持部保持的各被试验体的排列方向设在散热片上,传递散热片的热。
根据本发明,如果通过工作状态输出部向收容在恒温槽的收容空间内的多个被试验体发送工作信号,被试验体中的正常的被试验体就开始工作。工作状态输出部检测被发送工作信号的各被试验体的输出,输出检测的结果,即表示工作正常或工作不良的工作状态。因此,通过取得该输出,能够判断有成为初期不良的被试验体及因长时间使用导致工作不良的顾虑的被试验体等,能够实施所谓的焙烧试验及老化试验等。
由于保持部所保持的各被试验体的发热部与散热片接触,因此因各被试验体工作产生的热被传递给散热片。由于导热管沿着由保持部保持的各被试验体的排列方向设在散热片上,向散热片传递热,并且从散热片传递热,因此能够沿着各被试验体的排列方向抑制散热片的温度的偏差,由此能够抑制各被试验体的温度的偏差。
尤其在多个被试验体中有成为工作不良的被试验体的情况下,该被试验体的温度低于正常工作的被试验体的温度,成为工作不良的被试验体接触的散热片的温度,低于正常工作的被试验体所接触的散热片的温度。由此,成为工作不良的被试验体的周围的被试验体的温度降低,但与散热片相比,通过由导热率高的导热管移动散热片的热,能够尽量抑制各被试验体的温度的偏差,能够尽量使各被试验体的温度均匀化。
如此,通过使各被试验体的温度均匀化,能够使各被试验体的试验条件均匀化,能够提高焙烧试验及老化试验的可靠性。
此外,本发明,其特征在于所述保持部相互间隔开地设置多个;所述散热片,与各保持部对应地设置多个,各散热片经由导热管相互连接。
此外,根据本发明,设置多个保持部。各保持部,设置成相互间隔开,例如通过存在空气,形成不易相互传热的状态。散热片,与各保持部对应地设置多个。因此,散热片相互间隔开。
由于各散热片经由导热管相互连接,因此各散热片的热经由导热管传递给其它散热片。由此,在各保持部上,即使工作的被试验体的数量不同,也能够抑制工作的被试验体多的保持部上的散热片、和工作的被试验体少的保持部上的散热片的温度的偏差,能够尽可量地抑制各保持部所保持的被试验体的温度的偏差。
此外,本发明,其特征在于所述导热管通过膏状填充材料与散热片连接,且该填充材料由金属粉末和润滑脂构成。
此外,根据本发明,所述导热管通过由金属粉末和润滑脂构成的膏状填充材料而与散热片连接。如果在导热管和散热片的之间存在气体,就形成大的热阻力,妨碍导热管和散热片上的热的移动。但是,通过在导热管和散热片的之间存在由金属粉末和润滑脂构成的膏状填充材料,就能够顺利地进行导热管和散热片之间的热的传递。能够更加抑制各被试验体的温度的偏差。金属粉末例如由铜构成。
此外,本发明,其特征在于所述保持部具有推压部,将用于散发在发热部产生的热的被试验体的散热部弹性地推压在散热片上。
此外,根据本发明,由于通过推压部,在散热片上弹性推压所述被试验体的散热部,所以能够防止施加给被试验体的负荷过大,同时能够确实使散热部与散热片接触。
此外,本发明,其特征在于,包括检测导热管的温度的温度检测部;温度保持部,基于温度检测部的检测结果,以保持部所保持的多个被试验体的温度达到预定的温度范围内的温度的方式,保持收容空间中的气体环境的温度。
此外,根据本发明,利用温度检测部检测导热管的温度,温度保持部基于该检测结果,以保持部所保持的多个被试验体的温度达到预定的温度范围内的温度的方式,调整收容空间内的气体环境的温度。导热管的温度,相对于被试验体的温度的变化敏感地反应变化,导热管的温度成为表示多个被试验体的温度的基准。由于各被试验体的热经由散热片传递给导热管,所以即使不直接测定各被试验体的温度,通过测定导热管的温度,也能够测定被试验体的温度。基于检测导热管的温度的检测结果,温度保持部,能够通过调整收容空间内的气体环境的温度,用简单的构成,将保持部所保持的多个被试验体的温度保持在预定的温度范围内。
以下,通过详细说明和附图,能够更明确地阐述本发明的目的、特色及优点。


图1是模式表示本发明的一实施方式的焙烧装置的构成的主视图。
图2是模式表示从图1的切断面线II-II看的焙烧装置的构成的剖面图。
图3是模式表示在图2中从外部的空间封闭收容空间形成试验状态的焙烧装置的构成的剖面图。
图4是表示焙烧装置的电构成的功能框图。
图5是放大表示保持部、散热片及导热管的俯视图。
图6是放大表示图3的区域VI的剖面图。
图7是放大表示图2的区域VII的剖面图。
图8是以与框架连接的状态表示多个半导体激光器元件的俯视图。
图9是放大表示与框架连接的多个半导体激光器元件中的1个半导体激光器元件的图示。
图10是从图2的切断面线X-X看的焙烧装置的剖面图。
具体实施例方式
以下,参照附图详细说明本发明的优选的实施方式。
图1是模式表示本发明的一实施方式的焙烧装置1的构成的主视图。在图1中,表示在恒温槽3的外部的空间开放收容空间13的状态的焙烧装置。图2是模式表示从图1的切断面线II-II看的焙烧装置1的构成的剖面图。图3是模式表示在图2中从外部的空间13封闭收容空间,形成试验状态的焙烧装置1的构成的剖面图。图4是表示焙烧装置1的电构成的功能框图。
焙烧装置1,用于被试验体的焙烧试验及老化试验。在焙烧试验中,通过焙烧装置1,在使用前使被试验体工作一定的时间,来检测有成为初期不良的顾虑的被试验体。此外,在老化试验中,利用焙烧装置1,在比常温高的温度即预定的温度环境下,使被试验体工作,通过检测施加应力时的被试验体的状态,检测长期使用被试验体时的可靠性。在本实施方式中,被试验体是半导体激光器元件2。半导体激光器元件2含有发热的发热部。在图1~图3中,都用实线表示半导体激光器元件2。
焙烧装置1,包括恒温槽3、第1保持部4a及第2保持部4b、第1散热片5a及第2散热片部5b、导热管6、输入部7、工作状态检测部8、温度调整部9。
恒温槽3是收容容器,包括恒温槽本体11和恒温槽盖体12,具有可收容多个半导体激光器元件2的预定的收容空间13。以后,预定的收容空间13只记载为“收容空间13”。恒温槽本体11具有以大致有底筒形状形成的内周面。恒温槽本体11的开口部14形成大致矩形状。恒温槽盖体12设在恒温槽本体11上,能够向恒温槽3的外部空间开放收容空间13,并且能够从恒温槽3的外部的空间封闭收容空间13。如图2所示,将收容空间13向恒温槽3的外部的空间开放的状态作为开放状态,如图3所示,将从恒温槽3的外部空间封闭收容空间13的状态作为封闭状态。恒温槽3,由不锈钢及铁等金属材料形成。
恒温槽盖体12,具有矩形板形状,在封闭状态下与收容空间13对置的面形成平面。恒温槽盖体12,通过第1铰链部16将其一端部15连结在恒温槽本体11的开口部14的一端部17上。恒温槽盖体12,在第1铰链部16的轴线L1周围能够角变位,在所述封闭状态下,与开口部14接触,堵塞恒温槽本体11的开口。如果从封闭状态,在轴线L1的周围,向图2所示的箭头F1方向使恒温槽盖体12角变位,就露出恒温槽本体11的内周面。恒温槽3的收容空间13,是被恒温槽3的内周面围住的区域,在所述封闭状态下,为大致长方体形状。
在封闭状态下,如果将与所述轴线L1的延伸方向平行的第1方向A1(图1的左右方向)上的、与收容空间13对置的一侧的恒温槽3的尺寸设定为W1,将与第1方向A1垂直的、沿着与面向封闭状态下的恒温槽盖体12的收容空间13的面平行的第2方向A2(图1的上下方向)的、面向收容空间13一侧的恒温槽3的尺寸设定为W2,将沿着与第1方向A1及第2方向A2垂直的第3方向A3(与图1的纸面垂直的方向)的方向的、面向收容空间13一侧的恒温槽3的尺寸设定为W3,所述W1例如选择为200mm~500mm,W1例如选择为100mm~300mm,W3例如选择为25mm~80mm。在本实施方式中,例如选择为W1=350mm、W2=170mm及W3=50mm。
第1保持部4a及第2保持部4b,被收容在由恒温槽3形成的所述收容空间13内。第1保持部4a及第2保持部4b,能够装卸自如地保持多个半导体激光器元件2。第1散热片5a及第2散热片5b设在收容空间内。第1散热片5a与保持在第1保持部4a上的各半导体激光器元件2的后述的散热部接触。第2散热片5b与保持在第2保持部4b上的各半导体激光器元件2的后述的散热部接触。导热管6沿着由第1保持部4a及第2保持部4b保持的各半导体激光器元件2的排列方向,设在第1散热片5a及第2散热片5b上,用来传递第1散热片5a及第2散热片5b的热。关于保持部4、第1散热片5a及第2散热片5b及导热管6的详细说明,后述。
输入部7是接口,用于输入表示发送给焙烧装置1的工作指令的指令信息。输入的指令信息,发送给工作状态检测部8及后述的温度保持部22。由此焙烧装置1开始工作,能够进行检测。在输入部7上,例如装卸自如地连接通过计算机能够实现的信息处理装置,从该信息处理装置发出指令信息。在指令信息中,包括开始信息,表示用户开始利用焙烧装置1的试验的开始指令;结束信息,表示用于结束利用焙烧装置1的试验的结束指令;及驱动条件信息,表示驱动半导体激光器元件2的条件。
温度调整部9,包括温度检测部21及温度保持部22。温度检测部21通过包括热电偶来实现,用于检测后述的导热管6的温度。温度保持部22,基于温度检测部21的检测结果,调整恒温槽3的收容空间13的气体环境的温度,将由保持部4保持的半导体激光器元件2的温度保持在预定的温度范围内的温度。保持部22,如果从输入部7发出开始信息,就开始工作,此外如果从输入部7发出结束指令,就停止工作。
工作状态检测部8,基于从输入部7发出的驱动条件信息,发出使保持在保持部4上的各半导体激光器元件2工作的工作信号,检测被发送了工作信号的各半导体机关元件2的输出,作为工作状态输出检测的结果。工作状态检测部8,包含驱动部23,向半导体激光器元件2发出驱动信号;受光部24,通过接受从半导体激光器元件2发出的光,检测半导体激光器元件的输出;输出部25,输出表示半导体激光器元件2的工作状态的规定的信号。
在本实施方式中,半导体激光器元件2的老化试验,在预定的温度环境下,通过评价以光量达到一定的方式驱动半导体激光器元件2时的半导体激光器元件2的驱动电流的变化而进行。如此的试验称为APC(Automatic Power Control)试验。所述预定的温度,高于常温的恒温槽3的周围的气温,例如可选择50℃以上且不足80℃。通过设定在如此的比常温高的温度,能够加快半导体激光器元件2的劣化,能够推断长期使用半导体激光器元件2时的年季变化。
受光部24包含多个受光元件26,其分别与保持部4保持的各半导体激光器元件2对应地设置,受光驱动的各半导体激光器元件2输出的光,输出与光量相符的电信号。受光元件26,例如能够由砷化镓铟(InGaAs)光电二极管等光电二极管形成。所述InGaAs光电二极管,由于即使变化配置的气体环境的温度,暗电流的变化也小,因此与半导体激光器元件2同样,即使收容在恒温槽3内,也能够正确检测半导体激光器元件2的光量。在后述的安装部27上设置受光部连接器29。各受光元件26,经由设在安装部27上的布线与受光部连接器29连接,各受光元件26,经由受光部连接器29及电线束,与驱动部23及输出部25连接。
驱动部23,向保持在保持部4上的各半导体激光器元件2提供电流。具体是,驱动部23,基于由各受光元件26检测的各半导体激光器元件2的光量,以该光量达到一定量的方式,调整供给各半导体激光器元件2的驱动电流,向各半导体激光器元件2提供驱动电流。此外,驱动部23也向输出部25提供表示各半导体激光器元件2的驱动电流的信号。在本实施方式中,所谓表示半导体激光器元件2的工作状态的信息,是表示所述APC试验中的半导体激光器元件2的驱动电流的信号。
输出部25,通过含有的连接器来实现。输出部25,包含输出表示各半导体激光器元件2的驱动电流的信号的驱动电流输出端子。在工作不良的半导体激光器元件2中,驱动电流大于预定的阈值。由此,能够判定半导体激光器元件2是否工作不良。
恒温槽盖体12具有安装部27,用于装卸自由地安装受光部24的多个受光元件26。受光部24的多个受光元件26,通过安装部27装卸自如地安装在恒温槽盖体12上。安装部27,以稍微脱离恒温槽盖体12的状态,通过螺旋部件28装卸自如地固定在恒温槽盖体12上。受光部24的各受光元件26,以封闭状态与保持在所述保持部4上的各半导体激光器元件2对置。
在恒温槽盖体12的自由端部31形成卡合部32,在恒温槽本体上设置有在封闭状态下与所述卡合部32卡合而卡住恒温槽盖体12的固定部33,在封闭状态下,通过利用固定部33卡合固定所述卡合部32,使恒温槽本体11和恒温槽盖体12密封,能够提高收容空间13的气密性,此外能够防止在半导体激光器元件2的试验中,收容空间13向恒温槽3的外部的空间开放。在收容空间13中存在预定的气体。在本实施方式中,预定的气体为空气。
第1保持部4a及第2保持部4b,从恒温槽本体11的第1方向A1的一端部3a附近的区域到另一端部3b附近的区域,排列地保持多个半导体激光器元件2。第1保持部4a及第2保持部4b,在第2方向A2间隔预定的距离T2地设置2个。所述预定的距离T2,以间隔空气来形成难相互传递第1保持部4a及第2保持部4b的热的状态的方式选择,例如选定在5cm~20cm。以后,在统称第1保持部4a及第2保持部4b的时候,有时只记载为保持部4。第1保持部4a及第2保持部4b为相同的构成。
各保持部4,沿着第1方向A1,排成一列地保持多个半导体激光器元件2。各保持部4,能够分别保持20个半导体激光器元件2。保持部4,以与其出射端面设在恒温槽盖体12上的受光部24的受光元件26对置的方式保持半导体激光器元件2。各保持部4并列地设置。在封闭状态下,各受光元件26的受光部24、和与该受光部24对应的半导体激光器元件2隔开微小的间隙T1,分别对置。所述间隙T1,例如选择在0.2mm~3.0mm。
在本发明的另一本实施方式中,保持部4保持的半导体激光器元件2的个数不局限于20个,保持部4,例如也能够保持10个~100个范围的半导体激光器元件2。
图5是放大表示保持部4、散热片5及导热管的俯视图,图6是放大表示图3的区域VI的剖面图,图7是放大表示图2的区域VII的剖面图,图8是以与框架34连接的状态表示多个半导体激光器元件2的俯视图,图9是放大表示与框架34连接的多个半导体激光器元件2中的1个半导体激光器元件2的图示。在图5~图7中,都用实线表示半导体激光器元件2。
保持部4,具有固定在恒温槽本体11上的基部41、和可角变位地设在设在基部41上的可动部42。可动部42经由第2铰链部43与基部41连结。可动部42,在基部41的基础端部44附近与基部41连结。第2铰链部43,包括第1连结片45、第2连结片46、可角变位地连结第1连结片45及第2连结片46的轴部47。在轴部47的轴线L2的周围,能够使第1连结片45及第2连结片46相对地角变位。第1连结片45与可动部42连接,第2连结片46固定在基部41上。由此,可动部42,能够在所述轴线L2周围角变位。所述轴线L2与第1方向A1平行地延伸。
保持部4,通过在基部41和可动部42的之间夹持多个半导体激光器元件2,保持多个半导体激光器元件2。在可动部42上,当在可动部42和基部41的之间夹持多个半导体激光器元件2的时候,设置可防止可动部42和基部41的相对变位的变位阻止部48。变位阻止部48,包括形成公螺纹的公螺纹形成部51、和用于绕该公螺纹形成部51的轴线旋转公螺纹形成部51的旋钮部52。旋钮部52,绕公螺纹形成部51的轴线可旋转地支持在可动部42上。在可动部42上,形成螺合公螺纹形成部51的母螺纹部53。在可动部42和基部41的之间,夹持多个半导体激光器元件2,通过操作旋钮部52,可防止可动部42和基部41的相对变位。
将通过使可动部42和基部41相对角变位,可在可动部42和基部41的之间保持半导体激光器元件2的状态规定为保持状态,将可分离保持在可动部42和基部41之间的半导体激光器元件2的状态规定为展开状态。基部41,具有在保持状态下与可动部42对向的第1保持面54。可动部42,具有在保持状态下与基部41对向的第2保持面55。在保持状态下,半导体激光器元件2,被保持在第1保持面54及第2保持面55的之间。第1保持面54及第2保持面55为平面。第1保持面54与第2方向A2垂直。
多个半导体激光器元件2,以与框架34连接的状态,被保持在保持部4上。框架34由铝等导电性材料形成。通过以与框架34连接的状态将多个半导体激光器元件2保持在保持部4上,与将半导体激光器元件2逐个保持在保持部4上时相比,能够容易使多个半导体激光器元件2保持在保持部4上,此外能够容易脱离保持部4,能够缩短试验的半导体激光器元件2的交换时间,提高试验效率。
框架34,以多个半导体激光器元件2的出射端面与相同方向对置的方式,与多个半导体激光器元件2连结。框架34,具有框架基部35,与半导体激光器元件2的元件端子部57的自由端部连接,沿着半导体激光器元件2的排列方向延伸;框架突部36,从框架基部35向连接半导体激光器元件2的一侧突出,延伸到半导体激光器元件2的元件本体部56的侧方。框架突部36,与半导体激光器元件2的散热部58相互连接。
半导体激光器元件2,具有元件本体56和元件端子部57。元件本体56,含有半导体激光器芯片及散热部58。半导体激光器芯片是发热部。散热部58具有散发在半导体激光器芯片发生的热的功能。元件端子部57,具有从元件本体部56突出的、用于供给驱动半导体激光器元件2的电流的正极(+)端子57a和接地端子57b。半导体激光器元件2,例如含有CD(Compact Disk)用或DVD(Digital Versatile Disk)用的半导体激光器芯片。所述半导体激光器芯片,也可以是输出单波长或2个波长的光的构成。
接地端子57b连接散热部58及框架34。在框架34上形成定位孔59,能够通过使该定位孔59嵌合在后述的保持部4的突出部119上,进行保持部4上的半导体激光器元件2的定位。所述散热部58具有散热面61,平面形成散热面61。元件端子部57的各端子,通过退避到比散热面61更靠近元件本体56的中央而形成,与散热面61平行地延伸。
基部41,含有通过合成树脂等隔热材料形成的基部本体部62、以保持状态与半导体激光器元件2的元件端子部57接触的连接端子部63、形成由导电性材料构成的布线基底基板64、连接部66。连接端子部63具有端子片65,其分别与能够通过保持部4保持的多个半导体激光器元件2的正极端子57a及接地端子57b接触。各端子片65由导电性材料形成。各端子片65,以从基部41的第1保持面54稍微突出的方式设置。各端子片65,经由形成在所述基础基板64上的布线,与连接部66连接。电线束与驱动部23连接,从驱动部23经由电线束、连接部66、形成在基板上的布线及端子片65,向半导体激光器元件2供给驱动电流。
第1散热片5a设在第1保持部4上,第2散热片5b设在第1保持部4上。第1散热片5a及第2散热片5b的构成相同。在统称第1散热片5a及第2散热片5b的情况下,有时只记载为散热片5。
散热片5设在基部41的自由端部即第3方向A3的另一端部67上。散热片5通过金属制的第2螺旋部件71可装卸地固定在基部本体62上。散热片5由铝形成。散热片5具有以保持状态与保持在保持部4上的各半导体激光器元件2的散热部58接触的接触面72。接触面72为平面,与第2方向垂直。散热片5,以接触面72由第1保持面54稍微向第2方向一侧的退避的方式设置。所述半导体激光器元件的元件端子部57,设在比散热部58的散热面61更靠元件本体56的中央附近。从所述散热片5的接触面72的第1保持面54向第2方向一方的退避量,在半导体激光器元件2的散热部58与接触面72接触的状态下,选择成端子片6与第1保持面接触。散热片5,以尽量增大表面积,并且尽量减小热容量的方式形成。
在散热片5上设置导热管6。散热片5具有保持导热管6的导热管保持部73。导热管保持部73具有贯通孔74,该贯通孔74具有比导热管6的直径稍微大的内径。贯通孔74沿着散热片5的纵向,即沿着保持在导热管保持部73上的半导体激光器元件2的排列方向延伸。
导热管6,含有壳体77,具有棒形状及圆筒形状的圆筒部75及封闭圆筒部75的两端部的开口的封闭部76;芯材78,沿着壳体77的内周面80,通过壳体77的两端部77a、77b之间,设在被壳体77围住的空间内;及热介质。导热管6,是所谓的”芯式导热管。导热管6,与散热片5相比,导热率高几倍到几十倍。芯材78,在壳体77的两端部77a、77b之间连续地延伸,含有由金属构成的多个金属线材。金属线材设置几十根~几百根。芯材78,通过导热管弹簧部79,朝壳体77的内周面80推压。由此,在壳体77的内部空间的中央形成预定的空间。减压壳体77的内部空间。热介质少量地封入在壳体77的内部空间内。如果在导热管6的延伸的方向产生温度差,在壳体77的内部空间,液状的热介质就在高温部从壳体77吸收蒸发潜热并使其蒸发,蒸发的热介质在低温部,向周围放出潜热,然后冷凝。冷凝的热介质即液状的热介质通过毛细管现象沿芯材78内向高温部侧回流。如此,利用热介质的相变化,进行蒸发潜热从高温部向低温部的热移动,即导热管6的延伸方向的热移动。通过该热从高温部向低温部的移动,高温部的温度下降,同时低温部的温度上升,然后达到热平衡状态,抑制温度的偏差。所述壳体77由铜材料构成。在本发明的另一实施方式中,壳体77,例如也可以通过铝及不锈钢形成。此外,热介质为水。在本发明的另一实施方式中,热介质也可以是萘、导热姆-A、甲醇、氨、丙酮、及氟利昂12等。
导热管6插在各散热片5的贯通孔74内,保持在散热片5上。因此,导热管6与接触面72平行地延伸,在保持在散热片5上的部分中,与保持在保持部4上的半导体激光器元件2的排列方向平行地延伸。导热管6热连接各散热片5。导热管6传递各散热片5的热。第1保持部4a及第2保持部4b,设置成相互间隔开,通过存在空气形成不易相互传热的状态。因此第1散热片5a及第2散热片5b相互间隔开,但各散热片5经由导热管6相互连接。因此,各散热片5的热,经由导热管6传递给另一散热片5,在各保持部4上,即使在工作的半导体激光器元件2的数量不同的时候,也能够抑制工作的半导体激光器元件2多的保持部4上的散热片5、和工作的半导体激光器元件2少的保持部4上的散热片5的温度的偏差,能够尽量抑制保持在各保持部4上的半导体激光器元件2的温度的偏差。
导热管6,分别从各散热片5的第1方向A1的端部81、82突出,从各散热片5的第1方向A1的另一端部82突出的部分,圆弧状地连接形成。因此,导热管6,以大致U字状折弯的状态与各散热片5连接。
在导热管6和散热片5的之间,具体在导热管6的壳体77的外周面和散热片5的面向贯通孔74的内周面的之间存在由金属粉末和润滑脂构成的膏状填充材料。所述填充材料,能够由硅酮润滑脂和金属粉末构成的金属膏形成。构成的金属优选铜粉末。如果在导热管6和散热片5的之间存在空气,就形成大的热阻力,妨碍导热管6和散热片5上的热的移动。但是,通过在导热管6和散热片5的之间夹装含有金属粉末的硅酮润滑脂83,就能够顺利地进行导热管6和散热片5之间的热的传递,能够更加抑制各半导体激光器元件2的温度的偏差。
在可动部42上,设置第1推压部85、第1弹力作用部86、第2推压部87及第2弹力作用部88。
第1推压部85,被第1弹力作用部86施加弹力。第1弹力作用部86,包含第1弹簧部件91、和支持第1弹簧部件91的第1弹簧支持部92。第1弹簧部件91、第1弹簧支持部92及第1推压部85,设在推压螺杆部件93上。第1弹簧部件91由圈簧形成。推压螺杆部件93具有大致圆柱形状,在外周部形成螺纹。推压螺杆部件93,具有向轴线方向一方开口的有底筒状的第1孔部94。通过该第1孔部94形成第1弹簧支持部92。在第1孔部94内收容第1弹簧部件91及第1推压部85的一部分,第1弹簧部件91的轴线方向的一端部与第1孔部94的底壁接触,另一端与第1推压部85接触,通过弹力向轴线方向一方推第1推压部85。推压螺杆部件93,设在可动部42的自由端部96上。
第1推压部85的前端部95,从推压螺杆部件93的开口向推压螺杆部件93的外方突出。第1推压部85的前端部95形成半球形状。推压螺杆部件93的第1孔部94的轴线方向一端部97的内径,比其它部分的内径小地形成。第1推压部85的基端部98形成圆柱形状,其直径比第1孔部94的轴线方向一端部97的内径大地形成。由此,在展开状态下,通过第1弹簧部件91的弹力,第1推压部85的基端部98,与第1孔部94的轴线方向一端部97碰接,能够防止第1推压部85脱离可动部42。第1推压部85,能够由合成树脂材料等电绝缘性材料形成。
推压螺杆部件93,拧在形成在可动部42上的螺孔99内,通过在该推压部件的轴线周围拧进或拧出该推压螺杆部件93,能够调整保持状态的第1推压部85和散热片5的之间的距离。由此,能够调整推压夹持在第1推压部85和散热片5之间的半导体激光器元件2的推压力。
在推压螺杆部件93的与第1推压部85突出的一侧相反一侧的端部111上形成卡合部,卡合用于使推压螺杆部件93绕轴线旋转的卡合工具。以覆盖所述卡合部的方式,将螺母112螺接在推压螺杆部件93上。通过拧出螺母112,从推压螺杆部件93卸下螺母112,露出卡合部,在卡合部上卡合卡合工具,能够使其旋转。
通过可动部42绕第2铰链43的轴线L2角变化,第1推压部85绕轴线L2沿着圆弧状的移动路径移动。第1推压部85,被第1弹簧部件91朝所述第1推压部85的移动路径的切线方向作用。
在保持状态下,第1推压部85与半导体激光器元件2的元件本体56碰接。在保持状态下,所述第1推压部85的基端部98、和第1孔部94的轴线方向一端部97间隔开。由此,第1推压部85在散热片5上,与元件本体56弹性地碰接,第1推压部85从与散热片5的接触面72垂直的方向,推压元件本体56。由此,能够确实使半导体激光器元件2的散热部58与散热片5接触。由于第1推压部85弹性地推压元件本体56,所以能够防止施加给半导体激光器元件2的负荷过大,同时能够确实使散热部58与散热片接触。此外,由于第1推压部85的前端部95形成半球形状,所以能够在第1推压部85不损伤半导体激光器元件2的情况下,推压半导体激光器元件2。
第2推压部87,被第2弹力作用部88施加弹力。第2弹力作用部88,包含第2弹簧部件114、和支持第2弹簧部件114的第2弹簧支持部115。第2弹簧部件114、第2弹簧支持部115及第2推压部87,设在可动部42上。第2弹簧部件114能够由圈簧形成。可动部42具有有底筒状的第2孔部116。第2孔部116设成比推压螺杆部件93靠近可动部42的基端部。第2孔部116以保持状态面向基端部41开口。通过该第2孔部116形成第2弹簧支持部115。在第2孔部116内收容第2弹簧支持部115及第2推压部件87的一部分。第2弹簧部件114与第2弹簧支持部115及第2推压部件87接触,通过弹力以保持状态向第2推压部件87的轴线方向一方推第2推压部件87。第2推压部件87由大致圆筒状的销部件形成。
第2推压部件87的前端部117,从可动部42的第2保持面55突出。第2推压部件87的前端部117形成平面。第2孔部116的第2保持面55附近的内径,形成得比其它部分的内径小,第2推压部件87形成圆筒形状,其内径,以大于第2孔部116的第2保持面55附近的内径的方式形成。由此,在展开状态下,通过第2弹簧部件114的弹力,第2推压部87的基端部118,与第2孔部116的第2保持面56附近的部分碰接,能够防止第2推压部87脱离可动部42。第2推压部87,能够由合成树脂材料等电绝缘性材料形成。
通过可动部42绕第2铰链43的轴线L2角变化,第2推压部87绕轴线L2沿着圆弧状的移动路径移动。第2推压部87,被第2弹簧部件114推向所述第2推压部87的移动路径的切线方向。
在可动部42上,具有从第2保持面55突出的突出部119。该突出部119分别设在可动部42的第1方向A1的两端部上。突出部119插通在所述框架34的定位孔59内。由此,能够进行保持在保持部4上的多个半导体激光器元件2的定位。
在保持状态下,第2推压部件87与半导体激光器元件2的元件端子部57碰接,在设在基部41上的连接端子部63的端子片65上压紧元件端子部57。在保持状态下,第2推压部87的基端部118间隔开以展开状态接触的第2孔部116的第2保持面55附近的部分。由此,第2推压部87在第1保持面54上,与元件端子部57弹性地碰接,第2推压部87,通过第2弹簧部件114的弹力,确实向端子片65推压元件端子部57的端子,并与其接触。由此,能够确实使元件端子部57与端子片65接触。此外,第2推压部87的前端部117的端面形成平面。由于元件端子部57的各端子是细的金属线,所以通过将第2推压部87的前端部117的端面形成平面,能够利用第2推压部87确实推压元件端子部57,使其与端子片65接触。
所述散热片5和保持部4的可动部42以热绝缘状态组装。即以散热片5的热难传递给可动部42的方式,在散热片5和可动部42的之间夹装由绝缘性部件构成的基部本体62,进行组装。
在保持状态下,通过保持在保持部4上的多个半导体激光器元件2的散热部58与散热片5接触,因驱动而发热的多个半导体激光器元件2的热容易向收容空间13放出,同时同样能够使与散热片5接触的多个半导体激光器元件2的温度均匀化。在本实施方式的另一实施方式中,散热片5只要由导热率高的材料形成就可以,例如也可以由不锈钢及铁等金属材料形成。
导热管6,与保持部4的各散热片5连接。由于2个保持部4相互间隔开,中间存在空气,因此形成难相互传递热的状态。散热片5设在各保持部4上,散热片5相互间隔开。由于各散热片5经由导热管6相互连接,所以各散热片5的热经由导热管6向另一散热片5传递。例如,在设在第1保持部4上的第1散热片5的温度高于设在第2保持部4上的第2散热片5的温度的情况下,导热管6,如图5的箭头C1所示,从第1散热片5向第2散热片5传递热。此外,例如在设在第1保持部4上的第1散热片5的温度低于设在第2保持部4上的第2散热片5的温度的情况下,导热管6,如图5的箭头C2所示,从第2散热片5向第1散热片5传递热。
由此,在各保持部4上,即使工作的半导体激光器元件2的个数不同,也能够抑制工作的半导体激光器元件2多的保持部4上的散热片5和工作的半导体激光器元件2少的保持部4上的散热片5的温度的偏差,能够尽量抑制各保持部4上的半导体激光器元件2的温度的偏差。
图10是从图2的切断面线X-X看的焙烧装置的剖面图。在恒温槽3上设置温度调整部9。温度调整部9,包含温度检测部21、温度保持部22、形成预定的温度调整空间121的温度调整筐体122。温度调整筐体122,包含加热部123、送风部124、控制加热部及送风部124的温度控制部125。
温度检测部21,包含热电偶地形成。热电偶,在第1散热片5a和第2散热片5b之间露出的导热管6的中间部126上,从第1散热片5a和第2散热片5b,与等距离的位置接触地设置。热电偶与导热管6的壳体77的外表面接触。
温度调整筐体122,为温度调整空间形成体,设在恒温槽3的所述第3方向A3的一端部上,形成预定的温度调整空间。以后,有时只将预定的温度调整空间121记载为温度调整空间。
在面向收容空间13的恒温槽本体11的底壁部130上,形成第1通气孔131及第2通气孔132。第1通气孔131形成在恒温槽本体11的第2方向A2的一端部133上,向第3方向A3贯通恒温槽本体11。第2通气孔132形成在恒温槽本体11的第2方向A2的另一端部134上,向第3方向A3贯通恒温槽本体11。第1通气孔131及第2通气孔132,涉及恒温槽本体11的第1方向A1的两端部3a、3b间地形成长孔状。
第1通气孔131及第2通气孔132,在第2方向A2上,形成在保持在保持部4上的半导体激光器元件2的外方。换句话讲,第1通气孔131形成在第1保持部4的第2方向A2的一方上,第2通气孔132形成在第2保持部4的第2方向A2的另一方上。第1通气孔131及第2通气孔132,与温度调整筐体122的温度调整空间121连通。第1通气孔131及第2通气孔132,大致相等地形成,并且关于与第2方向A2垂直的假设一平面,面对称地形成。第1方向A1上的第1通气孔131的尺寸、和第1方向A1上的第2通气孔132的尺寸,比由各保持部4保持的多个半导体激光器元件2的第1方向A1的排列宽度大地选择,此外比散热片5及保持部4的纵向尺寸大地选择。第1通气孔131及第2通气孔132,由配置用被保持部4保持的多个半导体激光器元件2的排列的第1方向A1的一端保持的半导体激光器元件2的位置,形成到恒温槽本体11的第1方向A1的另一端附近,此外由配置用被保持部4保持的多个半导体激光器元件2的排列的第1方向A1的另一端保持的半导体激光器元件2的位置,形成到恒温槽本体11的第1方向A1的另一端附近。规定所述第1通气孔131及第2通气孔132的第1方向A1的一方及另一方的内周面,由朝外成为凸状的曲面形成,由此能够防止通过第1通气孔131及第2通气孔132的空气的滞留。
温度调整部9,通过经由第1通气孔131,向恒温槽3的预定的收容空间13供给空气,经由第2通气孔132向温度调整空间121排出恒温槽3内的收容空间13中的空气,将收容空间13的气体环境调整到规定的温度范围的温度。
加热部123由温度控制部125控制,加热温度调整空间121的气体环境,即加热温度调整空间121的空气。加热部123含有镍铬耐热合金线加热器136,通过发热加热所述气体环境。以与收容空间13的容积相同的尺寸选择温度调整空间121。加热部123包含镍铬耐热合金线加热器136,沿着所述第1方向A1延伸,在第2方向A2上配置在第1通气孔131附近。镍铬耐热合金线加热器136,在第1方向A1上,涉及温度调整筐体122的两端部间地设置。在将收容空间13的气体环境设定在规定的温度范围内的温度的时候,例如由于如果在收容空间13中配置加热空气的加热器123,越接近加热部123气体环境的温度就越高,越远离加热部123气体环境的温度就越低,所以在收容空间13中气体环境的温度产生不均,有时难将收容空间13整体保持在规定的温度范围内的温度,但是通过经由第1通气孔131,从恒温槽3的外部空间,向收容空间13供给加热了的空气,能够以尽量抑制温度不均的状态,提高收容空间13整体的气体环境的温度,容易将收容空间13的气体环境温度保持在规定的温度范围内的温度。
送风部124,经由第1通气孔131,通过送风向收容空间13供给温度调整空间121的空气。此外通过利用送风部124,经由第2通气孔132,通过送风向温度调整空间121吸引收容空间13的空气,能够向温度调整空间121排出收容空间13的空气。
通过形成如此的构成,能够使收容空间13及温度调整空间121的空气循环,调整收容空间13的气体环境的温度。如果温度控制部125判断由温度检测部21检测的导热管6的温度低于预定的温度范围的温度,就向送风部124送风由加热部123加热的空气。由此,向收容空间13供给被加热的空气,升高收容空间13的温度,抑制试验中的半导体激光器元件2的温度降低。
此外,如果温度控制部125判断由温度检测部21检测的导热管6的温度高于预定的温度范围的温度,就停止在加热部123加热温度调整空间121的空气,或停止利用送风部124的送风或吸引,或进行其两者。由此,停止收容空间13的温度上升,抑制试验中的半导体激光器元件2的温度过高。
在恒温槽3中,由于在第2方向A2上,从一端部133向收容空间13供给空气,从另一端134排出收容空间13的空气,所以能够尽量抑制在收容空间13中滞留空气,能够抑制在收容空间13中发生温度不均。
送风部124,含有第1旋转驱动部141a及第2旋转驱动部141b、第1叶轮142a及第2叶轮142b、飞轮143。在统称第1旋转驱动部141a及第2旋转驱动部141b时,记载为旋转驱动部141。在统称第1叶轮142a及第2叶轮142b时,记载为叶轮142。
旋转驱动部141,例如由电机形成。叶轮142,固定在旋转驱动部141的旋转轴144上,通过驱动旋转驱动部141,向旋转轴144的旋转轴线L3周围的预定的方向旋转。所述旋转轴144沿着第3方向A3延伸。叶轮142,通过绕所述旋转轴线L3旋转,能够使空气从旋转轴线L3向背离的方向移动,换句话讲能够送风。飞轮143,分别固定在各旋转驱动部141的旋转轴144上。飞轮143,不配置在温度调整空间121内,而配置在温度调整筐体122的外方。飞轮143设在叶轮142和使旋转轴144旋转的旋转驱动部141的之间。通过设置飞轮143,能够防止旋转驱动部141的急剧的旋转速度的变化,由此稳定利用叶轮142的送风。旋转驱动部141的旋转轴144的旋转轴线L3沿着所述第3方向A3延伸。叶轮142沿着第1方向A1排列地配置。叶轮142及旋转轴144的一部收容在所述温度调整空间121内。
叶轮142,在第2方向A2上,由镍铬耐热合金线加热器136,配置在第2通气孔132附近。由此,如果使叶轮142绕旋转轴144的轴线旋转,由镍铬耐热合金线加热器136加热的空气,能够经由第1通气孔131,供给收容空间13。
在温度调整筐体122上,设置第1风向控制板145a及第2风向控制板145b。在统称第1风向控制板145a及第2风向控制板145b的时候,只记载为风向控制板145。风向控制板145分别与各叶轮142对应地设置,通过旋转各叶轮142调整空气的流动,以使移动的空气向预定的方向流动。风向控制板145,具有以旋转轴线L3为中心的形成圆弧形状的内周面。风向控制板145,由板状部件形成,以在以旋转轴线L3为中心的半径方向外方,所述内周面覆盖叶轮142的大致半周的方式形成。风向控制板145,以向第1通气孔131侧移动空气的方式,相对于夹着叶轮142地形成预定的第1通气孔131的一侧,从第2方向A2的相反侧覆盖叶轮142。此外风向控制板145,以其两端部146覆盖旋转轴线L3的第1方向A1的外方的方式设定。
在夹着叶轮142地与风向控制板145的相反侧,镍铬耐热合金线加热器136设在温度调整空间121上。镍铬耐热合金线加热器136,具有在温度调整筐体122的第1方向A1的两端部间,与第1方向A1平行延伸的部分。镍铬耐热合金线加热器136,从温度调整筐体122相隔规定的间隔地,通过加热器保持部147固定在温度调整筐体122上。
此外,在温度调整筐体122上设置用于将通过旋转叶轮142而移动的空气导入给预定的第1通气孔131的第1流路形成部148、和用于从第2通气孔132流入的空气导入给叶轮142的第2流路形成部149。第1流路形成部148,在比叶轮142靠近恒温槽3、并且比旋转轴线L3靠第1通气131的区域,形成在叶轮142的外方。
此外,温度调整筐体122在叶轮142的第2方向A2的一方向上具有隔板151,该隔板151将温度调整空间121在第1通气孔131的延伸方向即第1方向A1上切分成多个规定空间。隔板151,从温度调整筐体122的第2方向A2的一端部,在第2方向A2上延伸到比镍铬耐热合金线加热器136靠叶轮142的空间。由此,镍铬耐热合金线加热器136,能够设在被隔板151切分的多个规定的空间内,加热规定的空间内的空气。
隔板151为平板状部件,其厚度方向与第1方向A1平行设置。隔板151具有中心隔板152,其配置在温度调整筐体122的第1方向A1的中央,形成在风向控制板145a、145b的之间。中心隔板152,从温度调整筐体122的第2方向A2的一端部,形成到风向控制板145。通过设置中心隔板152,防止因旋转各叶轮142而产生的风的干涉。此外,隔板151具有多个调整隔板153,在第1方向A1上,配置在中心隔板152和与温度调整筐体122的温度调整空间121对置的内周面的之间。调整隔板153,包括第1调整隔板153a、第2调整隔板153b、第3调整隔板153c、第4调整隔板153d、第5调整隔板153e和第6调整隔板153f。
第1~第3调整隔板153a~153c,设在中心隔板152的第1方向A1的一方向上,第4~第6调整隔板153d~153f设在中心隔板152的第1方向A1另一方向上。通过叶轮142旋转而且移动的空气分别流入被各隔板隔开的规定的空间。
通过由镍铬耐热合金线加热器136加热第1~第6调整隔板153a~153f各之间的空间内的空气,在通过送风部124向第1处理空间供给在各空间加热的空气时,以在第1方向A1上,从第1通气孔131流出的空气的温度大致均匀的方式,选择第1~第6调整隔板153a~153f的第1方向A1上的间隔。由此,在第1通气孔131的延伸的方向,即在第1方向A1上,能够更加提高从第1通气孔131供给收容空间13的被加热的空气的温度的均匀性。在本实施方式中,设置第1~第6调整隔板153a~153f的6个隔板,但在本发明的其它实施方式中,隔板的数量不局限于6个。
此外,在温度调整筐体122上,设置用于将通过旋转叶轮142而移动的空气导入给预定的第1通气孔131的第1流路形成部148、和用于从第2通气孔132流入的空气导入给叶轮142的第2流路形成部149。第1流路形成部148,以连通由隔板151形成的各规定的空间、和第1通气孔131的方式形成。通过叶轮142旋转,按图3的箭头E1所示,温度调整空间121的空气朝第2方向A2一方移动。送向所述第2方向A2一方的空气,通过由隔板151切分的规定的空间,从温度调整筐体122的第2方向A2的端部,按图3的箭头E2所示,送给第3方向A3的另一方,经过第1流路形成部148,通过第1通气孔131,流入收容空间13。流入收容空间13内的空气,按图3的箭头E3所示,朝第2方向A2的另一方。在所述收容空间13内,送入所述第2方向A2的另一方的空气,通过第2通气孔132,从恒温槽3的第2方向A2的端部,按图3的箭头E4所示,流入第3方向A3的一方,通过由旋转叶轮142而形成的吸引力,流入温度调整空间121。流入温度调整空间121内的空气,通过第2流路形成部149导给叶轮142的旋转轴线L3附近。第2流路形成部149,在由叶轮142到恒温槽3附近,并且在第2通气孔132附近的区域,形成在叶轮142的旋转轴线L3附近和第2通气孔132的之间。如此,通过旋转叶轮142,能够使收容空间13和温度调整空间121中的空气循环。
在温度调整筐体122上,设置保护部件155,以保护向第3方向A3的温度调整筐体122的一侧突出的旋转驱动部141。保护部件155,向温度调整筐体122的第3方向A3的一侧突出,从旋转轴线L2周围的外方,覆盖旋转驱动部141。
在收容空间13,从第1通气孔131向第2通气孔132流动空气,在第1通气孔131附近设置第1保持部4,由于设在第1保持部4上的第1散热片5,与设在第2保持部4上的第2散热片5相比,容易挡风,所以第1散热片5的温度容易低于第2散热片5的温度,但是即使第1散热片5的温度降低,也能够尽量抑制通过由导热管6传递热而在第1散热片5和第2散热片5产生温度差,能够尽量使多个半导体激光器元件2的检查条件一致,能够提高试验的可靠性。此外,能够不管收容空间13中的空气的移动方向地配置保持部4,能够提高设计的自由度。
表1表示在本实施方式的焙烧装置1的各保持部4上,保持多个半导体激光器元件2,驱动半导体激光器元件2时的温度的试验结果。在表1中,将第1保持部4规定为“A”,将第2保持部4规定为“B”。在表1中,在实验序号1~11的各实验中,采用直径4mm的导热管6。在从导热管6的延伸方向的一端到延伸方向另一方,将50mm的范围作为加热部分,从另一端到延伸方向一方,将250mm的范围作为冷却部分时,直径4mm的导热管6的热阻力为0.38K/W,直径6mm的导热管6的热阻力为0.24K/W。
表1
在各实验中,在第1保持部4a及第2保持部4b上分别保持20个半导体激光器元件2。此外,在各实验中,检测保持在各保持部4上的半导体激光器元件2中的从第1方向A1的一方到另一方的第1号、第5号、第10号、第15号及第20号上的半导体激光器元件2的温度。将保持在第1保持部4上的半导体激光器元件2中的从第1方向A1的一方到另一方的第1号、第5号、第10号、第15号及第20号上的半导体激光器元件2,分别作为F-CH1、F-CH5、F-CH10、F-CH15及F-CH20。此外,将保持在第2保持部4上的半导体激光器元件2中的从第1方向A1的一方到另一方的第1号、第5号、第10号、第15号及第20号上的半导体激光器元件2,分别作为R-CH1、R-CH5、R-CH10、R-CH15及R-CH20。
在表1中,示出试验号、点灯状况、A的温度、B的温度、A的温度分布、B的温度分布、整体的温度分布、A的平均温度、B的平均温度、整体的平均温度、与基准的比较。
点灯状况,表示点灯的半导体激光器元件2的个数。点灯状况,表示由第1保持部4a(A)保持的半导体激光器元件2的点灯数、和由第2保持部4b(B)保持的半导体激光器元件2的点灯数。例如在实验序号4中,表示点灯全部29个半导体激光器元件2,点灯保持在第1保持部4上的半导体激光器元件2中的19个半导体激光器元件2,点灯保持在第2保持部4上的半导体激光器元件2中的10个半导体激光器元件2。
A的温度,表示所述F-CH1、F-CH5、F-CH10、F-CH15及F-CH20的温度。对于F-CH1、F-CH5、F-CH10、F-CH15及F-CH20中的熄灯的元件,表示为“熄”。
B的温度,表示所述R-CH1、R-CH5、R-CH10、R-CH15及R-CH20的温度。对于R-CH1、R-CH5、R-CH10、R-CH15及R-CH20中的熄灯的元件,表示为“熄”。
A的温度分布,对于所述F-CH1、F-CH5、F-CH10、F-CH15及F-CH20中的熄灯的元件,表示最大的温度和最小的温度的差。即表示保持在第1保持部4a上的半导体激光器元件2的温度的偏差。
B的温度分布,对于所述R-CH1、R-CH5、R-CH10、R-CH15及R-CH20中的熄灯的元件,表示最大的温度和最小的温度的差。即表示保持在第2保持部4b上的半导体激光器元件2的温度的偏差。
整体的温度分布,对于所述F-CH1、F-CH5、F-CH10、F-CH15及F-CH20、以及所述R-CH1、R-CH5、R-CH10、R-CH15及R-CH20中的熄灯的元件,表示最大的温度和最小的温度的差。即表示保持在第1保持部4a及第2保持部4b上的半导体激光器元件2的温度的偏差。
A的平均温度,对于所述F-CH1、F-CH5、F-CH10、F-CH15及F-CH20中的熄灯的元件,表示平均温度。
B的平均温度,对于所述R-CH1、R-CH5、R-CH10、R-CH15及R-CH20中的熄灯的元件,表示平均温度。
整体的平均温度,对于所述F-CH1、F-CH5、F-CH10、F-CH15及F-CH20、以及所述R-CH1、R-CH5、R-CH10、R-CH15及R-CH20中的熄灯的元件,表示平均温度。
在实验序号1~3中,使保持在第1及第2保持部4上的半导体激光器元件2中的19个半导体激光器元件点灯。表1也表示实验序号1~3中的各项目的平均值。如果参考实验序号1~3中的平均值,保持在各保持部4上的半导体激光器元件2的温度的偏差,在第1保持部4a中为2.9℃,在第2保持部4a中为5.1℃,在分别看各保持部时,得知保持在各保持部4上的半导体激光器元件2的温度的偏差小,此外在看全部保持部4时,半导体激光器元件2的温度的偏差也小。
与基准值的比较,表示各实验序号的实验中的半导体激光器元件2的整体的平均温度、和作为基准的整体的平均温度的差。该差越小,不管保持部4保持的半导体激光器元件2的点灯数如何,都能够尽量使各半导体激光器元件2的试验条件一致。即,例如即使在点灯保持在保持部4上的多个半导体激光器元件2中的19个的情况下、和只点灯10个的情况下,也能够尽可能接近半导体激光器元件2的温度。由此,采用焙烧装置1,在多个半导体激光器元件2的试验中,在1次试验中,不仅恒温槽3的收容空间所收容的多个半导体激光器元件2,而且能够使采用焙烧装置1试验的所有的半导体激光器元件2的试验条件尽量一致。在与基准的比较中,只要是基准温度的±5℃,优选是±3℃,就能够得到高可靠性的试验结果。
当在多个半导体激光器元件2中存有工作不良的元件的时候,该半导体激光器元件2的温度,低于正常工作的半导体激光器元件2的温度,散热片5中的工作不良的半导体激光器元件2接触的部分的温度,低于正常工作的半导体激光器元件2碰接的部分的温度。由此,工作不良的半导体激光器元件2周围的半导体激光器元件2的温度降低,但是在焙烧装置1中,与散热片5相比,通过由导热率高的导热管6移动散热片5的热,能够尽量抑制各半导体激光器元件2的温度偏差,能够尽量使各半导体激光器元件2的温度均匀化。如此,通过使各半导体激光器元件2的温度均匀化,能够使各半导体激光器元件2的试验条件均匀化,能够提高焙烧试验及老化试验的可靠性。
此外在焙烧装置1中,即使在焙烧试验及老化试验的途中需要变化温度,通过利用导热管6传递散热片5的热,也能够按变化温度的指令,使半导体激光器元件2的温度迅速追踪。
在焙烧装置1中,在各恒温槽3的多个收容空间13中,收容半导体激光器元件2,以将收容空间13的气体环境保持在规定的温度范围内的状态,通过工作状态检测部8,输出表示被驱动半导体激光器元件2的状态的规定信号。通过得到所述规定信号,能够检测半导体激光器元件2的初期不良,此外,能够了解规定试验条件下的半导体激光器元件2的工作状态。
此外,如果通过相对移动恒温槽本体11及恒温槽盖体12,向恒温槽3的外部的空间开放收容空间13,容易在收容空间13内配置半导体激光器元件2及受光元件26。例如当在受光元件26产生不适合的时候,能够脱离受光元件26,易于交换及修理。此外,由于易于半导体激光器元件2的交换,所以提高试验的效率。
此外,在焙烧装置1中,不是用镍铬耐热合金线加热器136直接加热预定的收容半导体激光器元件2的收容空间13的气体环境,而是首先加热温度调整空间121的气体环境,通过送风部124将加热的气体环境送入收容空间13。如果形成如此的构成,能够防止只有收容空间13的部分气体环境的温度上升,能够在规定的温度范围内大致均匀地保持收容空间13的气体环境的温度。
在本实施方式的焙烧装置1中,具有2个保持部4,但在本发明的其它实施方式中,也可以形成具有3个以上的保持部4的构成。在此种情况下,通过用导热管6连接设在各保持部4上的散热片5,能够得到与所述实施方式的焙烧装置1相同的效果。
本实施方式的焙烧装置1,被用于半导体激光器元件2的焙烧试验及老化试验,但也不局限于半导体激光器元件2,例如也可以用于光电二极管(Light Emitting Diode简称LED)及集成电路(Integrated Circuit简称IC)芯片等的焙烧试验及老化试验。
此外,在本实施方式中,保持部4,将半导体激光器元件2一列地保持在第1方向A,但也不局限于此,在本发明的其它实施方式中,保持部4也可以按任意的排列保持半导体激光器元件2。
此外,在本发明的其它实施方式中,半导体激光器元件2的老化试验,也可以在预定的温度环境下,通过评价固定保持半导体激光器元件2的驱动电流时的光输出的变化而进行。将如此的试验称为ACC(AutomaticCurrent Control)试验。在此种情况下,驱动部23固定半导体激光器元件2的驱动电流,向输出部25提供与由受光部24检测的光量对应的信息。
在所述的实施方式中,将规定的气体定为空气。但是,规定的气体不只是空气,只要是耐燃性的气体就可以,例如也可以是氮气等。
在本实施方式的焙烧装置1中,散热片5由铝材料形成,但在本发明的其它实施方式中,所述散热片5,也可以由铜材料及不锈钢材料等形成。如果由铜材料形成散热片5,更能够使半导体激光器元件2的温度的偏差均匀化。
在本发明的其它实施方式中,也可以一体地形成所述导热管6的壳体77和散热片5。
在焙烧装置1中,在所述散热片5和导热管6的之间夹装含有金属粉末的硅酮润滑脂,但在本发明的其它实施方式中,也可以使散热片5和导热管6直接接触。即使是如此的构成,也能够得到同样的效果。
在本发明的其它实施方式中,与所述第1散热片5a及第2散热片5b连接的导热管6,也可以形成圆环状。即,也可以相互连接地形成图1的导热管6的两端部。由此,能够在第1散热片5a及第2散热片5b间更顺利地进行热的移动,能够更加降低保持在各保持部4上的各半导体激光器元件2的温度的偏差。在本发明的各实施方式的焙烧装置1中,能够得到与所述实施方式的焙烧装置1同样的效果。
本发明,在不脱离其精神或主要特征的情况下,能够以其它多种方式实施。因此,所述实施方式只不过是所谓单一的例示,对本说明书本文无任何约束。此外,属于专利要求范围的变形或变更全部包含在本发明的范围内。
权利要求
1.一种焙烧装置(1),其特征在于,包括恒温槽,具有能够收容多个被试验体(2)的收容空间(13),该被试验体(2)具有因工作而发热的发热部;保持部(4),设在收容空间(13)上,用于保持多个被试验体(2);工作状态检测部(8),向被保持部(4)所保持的各被试验体(2),发送使各被试验体(2)工作的工作信号,检测被发送了工作信号的各被试验体(2)的输出并作为工作状态输出检测的结果;散热片(5),设在收容空间(13)上,与被保持部(4)所保持的各被试验体(2)的发热部接触;以及导热管(6),沿着由保持部(4)保持的各被试验体(2)的排列方向设在散热片(5)上,传递散热片(5)的热。
2.如权利要求1所述的焙烧装置(1),其特征在于所述保持部(4)相互间隔开地设置多个;所述散热片(5),与各保持部(4)对应地设置多个,各所述散热片(5)经由导热管(6)相互连接。
3.如权利要求1所述的焙烧装置(1),其特征在于所述导热管(6)经由膏状填充材料而与散热片(5)连接,且该填充材料由金属粉末和润滑脂构成。
4.如权利要求1所述的焙烧装置(1),其特征在于所述保持部(4)具有推压部(85),该推压部(85)将用于散发在发热部产生的热的被试验体(2)的散热部(58)弹性推压在散热片(5)上。
5.如权利要求1所述的焙烧装置(1),其特征在于,包括检测导热管(6)的温度的温度检测部(21);温度保持部(22),基于温度检测部(21)的检测结果,以被保持部(4)所保持的多个被试验体(2)的温度达到预定的温度范围内的温度的方式保持收容空间(13)中的气体环境的温度。
全文摘要
本发明提供一种焙烧装置,由于保持在保持部(4)上的各半导体激光器元件(2)的散热部(58)与散热片(5)接触,所以因各半导体激光器元件(2)工作而产生的热传递给散热片(5)。由于导热管(6)沿着由保持部(4)保持的各半导体激光器元件(2)的排列方向设在散热片(5)上,向散热片(5)传递热,并且从散热片(5)传递热,所以能够沿着各半导体激光器元件(2)的排列方向,抑制散热片(5)的温度的偏差,由此能够抑制各半导体激光器元件(2)的温度的偏差。
文档编号H01L21/66GK1776443SQ200510120198
公开日2006年5月24日 申请日期2005年11月15日 优先权日2004年11月19日
发明者玉石正幸 申请人:夏普株式会社
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