光計測用高機能光学系・光計測システムソリューション

光応用計測・検査装置 専用用途光計測検査システム

個片サンプルローダ・アンローダ機構付光テスター/光配線導波路高速導通検査装置

製品の概要
個片サンプルローダ・アンローダ機構付光テスター/光配線導波路高速導通検査装置

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個片サンプルローダ・アンローダ機構付光テスター/光配線導波路高速導通検査装置は、個片サンプル自動給排機構を搭載したポリマー光導波路高速・高精度導通自動検査装置です。

個片サンプル給排機構を搭載することで、個片サンプル測定時のサンプルセッティングの手間を大幅に軽減し、検査効率とスループットの大幅改善が可能です。また、測定光一括照射方式と高速導通検査ソフトウエアにより、複数チャンネルの光導波路の光導通を一度にかつ迅速に測定することが可能です。従来のファイバ調芯による損失測定方式では実現できなかった光配線導波路の量産高速光導通検査が可能となります。

光テスターの計測方式

光テスターによるポリマー光配線導波路の量産高速導通検査

光配線板では、光導波路を形成した基板上に送信・受信用の発光・受光素子を実装し、電気信号-光信号-電気信号の変換を介して信号伝送を行います。このため、光の通り道となる光導波路の導通テストを行うことは必須の条件となります。

従来、光導波路の導通測定には、光導波路入出射端において光ファイバ調芯による位置決めを行い、光導波路の導波損失を測定する方法は一般的でした。しかしながら、この方式では1チャンネルごとにファイバ調芯を行う必要があり、非常に長い検査時間を要し、量産段階での導通検査の際の大きなボトルネックとなっていました。

この問題を解決するために、当社では、

  • 広い測定領域に高安定・均一な測定光を一括で入射
  • 高N.A.検出光学系と高速画像処理を組合せ、複数チャンネルの導通を一括で処理
以上の方法で、ファイバ調芯を行うことなく迅速・高精度に光配線導波路の各チャンネルの光導通を検査する方法を開発しました。

個片サンプルローダ・アンローダ機構

個片サンプルローダ・アンローダ機構の概要

個片サンプルをサンプルトレイから測定部に供給、また測定が終了したサンプルをサンプルトレイに自動的に整列する機構です。

通常光テスターでは、専用の個片サンプル測定用サンプルホルダに手作業で個片サンプルを並べて設置、測定を行います。個片サンプル自動ローダ・アンローダ機構を搭載することで、個片サンプル測定の効率化が可能です。

サンプルトレイにおかれた個片サンプルは、ロボットアームにより吸着されます。吸着されたサンプルは位置決め用カメラと画像認識処理により位置・傾きの調整が行われ、サンプル測定部に精度よく自動的に設置されます。

また、測定が終了したサンプルは、自動的に測定部からサンプルトレイに回収されます。測定結果によるNG判定サンプルに関しては、NGサンプル回収用のサブトレイに回収することも可能です。

サンプル測定部

個片サンプル自動ローダ・アンローダ機構によりサンプル測定部に精度よく整列された個片サンプルは、光テスターにより高速に導通測定・判定処理が行われます。

自動サンプルローダ・アンローダ機構と光テスタによる高速導通測定方式の併用により、個片サンプル型の光配線導波路の導通検査時間を大幅に短縮し、検査のスループットを改善することができます。

測定内容に関しては、従来の光テスターと同様に、光導通測定(相対損失測定)と判定、デフォーカス測定、コアピッチ・コア位置計測等の処理・測定に対応可能です。

製品の特長

  • 個片サンプルの測定部への自動給排機構を装備。個片サンプルの検査スループットを大幅に短縮。
  • 測定光一括励振方式による無調芯・高速測定
  • 測定光一括励振光源ユニット・高N.A.検出光学系・高速画像処理アルゴリズムにより、量産検査にも対応可能な高速・高精度・高再現性高速導通・相対損失測定
    • 専用ソフトウエアにより光導波路の導波伝搬信号のみを抽出・処理・判定
  • 電動ステージとの組み合わせによるデフォーカス測定モード・測定の自動化にも対応

製品の主な応用

  • ポリマー光配線導波路の量産検査(相対損失測定・導通のOK/NG判定等)
  • ポリマー光配線導波路のコアピッチ・コア位置の量産検査
  • ポリマー光配線導波路内蔵45度ミラーの傾き計測

主な測定項目

  • 導通測定:各チャンネルの導通を高速にOK/NG判定
  • 相対損失値の測定:リファレンスサンプルとの比較による相対損失値の測定
  • コア位置測定:コアの輝度重心等からコア位置を測定
  • コアピッチ計測:コアの輝度重心等からコアピッチを測定
  • デフォーカス測定:仮想PD位置等デフォーカス位置での相対輝度値測定
  • 45度ミラー傾き測定:デフォーカス測定との組み合わせによる傾き測定

製品の構成・コンポーネントセレクション

装置の構成図
装置の主な構成品
  • 測定用光源・光源照射用光学ユニット部
    • 測定光源:850nmLED光源ユニット(光源・コントローラ)
    • 測定光広域一括均一励振光学ユニット
    • 光学系位置調整用ステージシステム
  • 検出部
    • 光テスタ専用高N.A.計測光学系
    • 高精度CMOS検出器 ISA071
      • その他の検出器も対応可能です。
    • 同軸落射照明装置
    • 光学系位置調整用ステージシステム
  • サンプルステージ部
    • サンプルホルダ
    • サンプル位置調整用ステージシステム
  • 個片サンプルローダ・アンローダ機構
    • 測定サンプル自動ローダ・アンローダ機構
    • 位置合わせ用光学システム
    • 測定サンプルトレイ
  • 装置電装制御システム部
    • データ処理・システム制御用コンピュータ
    • オペレーション用PCモニタ
    • 光テスター用データ解析・システム制御・データ処理管理用統合ソフトウエア
    • 電動ステージ制御部
    • サンプルローダ・アンローダ機構制御部
    • 装置制御部
    • 集中電源装置
    • 安全対策装備
  • 周辺機器・付帯設備
    • 装置カバー付防振台
    • システムラック
    • その他付帯設備
  • 光テスターは、完全カスタム仕様製品です。お客様のご要求仕様に合わせたシステム構成・ステージ選定・ソフトウエア処理をご提案します。

製品の主な仕様

装置各部の主な仕様
広域一括均一励振光源ユニット
出射N.A. 0.57
均一照射面サイズ 約φ4mm(ギャップ 5mm)
照射面内光量均一度 約±2%
測定光源中心波長 850nm(波長半値幅:±40nm)
最大出射光量 約15mW
出射光量安定度 ±1%
専用高N.A.型計測光学系
受光N.A. 0.4
計測実倍率 5倍(20倍対物レンズ使用時)
実観察・計測視野 約1.41mm×1.05mm
検出器(高精度CMOS検出器 ISA071)
有効画素数 2048×1536画素(約320万画素)
ピクセルピッチ 3.45×3.45μm角
素子サイズ 1/1.8インチ
諧調 12bit

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