專利名稱:半導(dǎo)體激光芯片組件的測試裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種半導(dǎo)體激光芯片組件的測試裝置，包括：芯片載臺(tái)，用于放置待測試的半導(dǎo)體激光芯片組件；探針載板，用于承載至少兩個(gè)探針；傳動(dòng)組件，用于相對(duì)所述芯片載臺(tái)傳動(dòng)所述探針載板，以使所述至少兩個(gè)探針能夠在所述傳動(dòng)組件的一次傳動(dòng)過程中分別接觸位于所述半導(dǎo)體激光芯片組件的兩端的不同電極。通過上述方式，本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)熱沉的均勻壓力和電流注入，對(duì)半導(dǎo)體激光芯片組件進(jìn)行無損測試。
【專利說明】半導(dǎo)體激光芯片組件的測試裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，特別是涉及一種半導(dǎo)體激光芯片組件的測試裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著半導(dǎo)體激光器(LD，Laser D1de)應(yīng)用領(lǐng)域如LD泵浦固體激光器(DPL，D1de-Pumped Solid-State Laser)、各類光纖激光器的泵源、激光切割、焊接、醫(yī)療以及激光軍事應(yīng)用等的日益拓寬，對(duì)半導(dǎo)體激光器輸出功率、可靠性的要求也越來越高。大功率半導(dǎo)體激光芯片在工作中會(huì)產(chǎn)生大量的廢熱，為了更好的散熱，需要高質(zhì)量的封裝工藝，方便后續(xù)的二次設(shè)計(jì)，如To_Can封裝、光纖耦合等。半導(dǎo)體激光芯片最常的封裝形式是COS (Chip On Submount)，S卩直接封裝在導(dǎo)熱系數(shù)高的熱沉上。半導(dǎo)體激光芯片在封裝后，需要通過嚴(yán)格的功能性檢測，其性能參數(shù)的好壞直接影響半導(dǎo)體激光器的質(zhì)量。
[0003]對(duì)半導(dǎo)體激光器芯片的性能參數(shù)進(jìn)行測試和表征是深刻理解激光器芯片特性、優(yōu)化芯片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及完善芯片生產(chǎn)工藝的關(guān)鍵，同時(shí)也是判斷激光器芯片好壞的重要依據(jù)。其中，半導(dǎo)體激光器芯片的性能參數(shù)包括LIV特性(I ight-current-voltage功率電流電壓特性)、光譜特性、FFP(Far-field pattern,遠(yuǎn)場特性)特性等。因此開發(fā)和研制半導(dǎo)體激光器綜合性能測試系統(tǒng)對(duì)于科研單位、生產(chǎn)廠商、使用客戶都具有極為重要的意義。
[0004]給COS供電的測試夾具是測試系統(tǒng)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，其要求供電的穩(wěn)定性好，是對(duì)COS進(jìn)行無損測試的前提和保證?，F(xiàn)有的給COS測試治具大都使用商業(yè)化的探針座或其改裝設(shè)計(jì)，存在以下幾個(gè)問題:結(jié)構(gòu)復(fù)雜，費(fèi)用昂貴。使用的剛性探針注入電流的同時(shí)注入的部分壓力，容易造成兩端壓力不平衡，影響重復(fù)測量精度。并且如若壓力過大，壓痕明顯，外觀不美觀，嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致COS斷裂，對(duì)激光芯片具有毀滅性的損壞。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型解決的技術(shù)問題是，提供一種半導(dǎo)體激光芯片組件的測試裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)熱沉的均勻壓力和電流注入，對(duì)半導(dǎo)體激光芯片組件進(jìn)行無損測試。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種半導(dǎo)體激光芯片組件的測試裝置，包括:
[0007]芯片載臺(tái)，用于放置待測試的半導(dǎo)體激光芯片組件；
[0008]探針載板，用于承載至少兩個(gè)探針；
[0009]傳動(dòng)組件，用于相對(duì)芯片載臺(tái)傳動(dòng)探針載板，以使至少兩個(gè)探針能夠在傳動(dòng)組件的一次傳動(dòng)過程中分別接觸位于半導(dǎo)體激光芯片組件的兩端的不同電極。
[0010]其中，探針為彈性探針。
[0011]其中，至少兩個(gè)探針設(shè)置成在傳動(dòng)組件的一次傳動(dòng)過程中的同一時(shí)刻分別接觸位于半導(dǎo)體激光芯片組件的兩端的不同電極。
[0012]其中，芯片載臺(tái)包括支架以及設(shè)置于支架上的散熱基板，半導(dǎo)體激光芯片組件設(shè)置于散熱基板上，并由散熱基板進(jìn)行散熱。
[0013]其中，芯片載臺(tái)進(jìn)一步包括冷卻液循環(huán)槽，冷卻液循環(huán)槽設(shè)置于散熱基板的下方。
[0014]其中，芯片載臺(tái)進(jìn)一步包括致冷片，致冷片設(shè)置于散熱基板的下方，冷卻液循環(huán)槽設(shè)置于致冷片的下方。
[0015]其中，芯片載臺(tái)進(jìn)一步包括定位塊，定位塊固定于散熱基板上，定位塊上設(shè)置有用于容納半導(dǎo)體激光芯片組件的定位槽。
[0016]其中，定位塊設(shè)置在散熱基板任一邊，以方便換向使用，定位塊的定位槽尺寸可根據(jù)半導(dǎo)體激光芯片組件的大小定制。
[0017]其中，測試裝置進(jìn)一步包括支撐組件，支撐組件用于支撐傳動(dòng)組件，且包括傳動(dòng)組件載板，傳動(dòng)組件固定于傳動(dòng)組件載板上，傳動(dòng)組件為杠桿式傳動(dòng)組件，且包括手柄、L形傳動(dòng)件和傳動(dòng)桿，其中手柄的第一端與傳動(dòng)組件載板鉸接，L形傳動(dòng)件的第一端鉸接于手柄的第一端與手柄的第二端之間，L形傳動(dòng)件的第二端與傳動(dòng)桿的第一端鉸接，傳動(dòng)桿的第二端與探針載板固定連接。
[0018]其中，傳動(dòng)組件載板上設(shè)置有導(dǎo)向件，導(dǎo)向件套設(shè)于傳動(dòng)桿的外圍，并限定傳動(dòng)桿的運(yùn)動(dòng)方向。
[0019]其中，支撐組件設(shè)置有導(dǎo)軌和滑塊，導(dǎo)軌與滑塊配合，探針載板固定于滑塊處，以提供探針載板的上下運(yùn)動(dòng)，并限定探針載板的運(yùn)動(dòng)方向。
[0020]其中，支撐組件進(jìn)一步包括用于調(diào)節(jié)傳動(dòng)組件載板與芯片載臺(tái)的相對(duì)位置的位置調(diào)節(jié)組件。
[0021]其中，位置調(diào)節(jié)組件包括沿豎直方向設(shè)置的支撐桿以及沿水平方向連接傳動(dòng)組件載板與支撐桿的橫梁，其中支撐桿和橫梁相對(duì)于芯片載臺(tái)的位置是可調(diào)的。
[0022]其中，傳動(dòng)組件載板呈L形設(shè)置第一承載部和第二承載部，其中第一承載部支撐于橫梁的頂部，傳動(dòng)組件設(shè)置于第二承載部的遠(yuǎn)離第一承載部的一側(cè)，導(dǎo)軌或滑塊設(shè)置于橫梁的一端，支撐桿設(shè)置于橫梁的另一端。
[0023]通過上述方案，本實(shí)用新型的有益效果是:通過芯片載臺(tái)，用于放置待測試的半導(dǎo)體激光芯片組件；探針載板，用于承載至少兩個(gè)探針；傳動(dòng)組件，用于相對(duì)芯片載臺(tái)傳動(dòng)探針載板，以使至少兩個(gè)探針能夠在傳動(dòng)組件的一次傳動(dòng)過程中分別接觸位于半導(dǎo)體激光芯片組件的兩端的不同電極，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)熱沉的均勻壓力和電流注入，對(duì)半導(dǎo)體激光芯片組件進(jìn)行無損測試。

【附圖說明】

[0024]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的半導(dǎo)體激光芯片組件的測試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的半導(dǎo)體激光芯片組件的測試裝置實(shí)現(xiàn)自鎖的方法示意圖；
[0026]圖3是圖1中基板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例的半導(dǎo)體激光芯片組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例的半導(dǎo)體激光芯片組件的進(jìn)行測試的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0029]請(qǐng)參見圖1，圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的半導(dǎo)體激光芯片組件的測試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，半導(dǎo)體激光芯片組件的測試裝置10包括:芯片載臺(tái)11、探針載板12、傳動(dòng)組件13以及支撐組件14。芯片載臺(tái)11用于放置待測試的半導(dǎo)體激光芯片組件15。探針載板12用于承載至少兩個(gè)探針16。傳動(dòng)組件13用于相對(duì)芯片載臺(tái)傳動(dòng)探針載板12，以使至少兩個(gè)探針16能夠在傳動(dòng)組件13的一次傳動(dòng)過程中分別接觸位于半導(dǎo)體激光芯片組件15的兩端的不同電極。支撐組件14用于支撐傳動(dòng)組件13，且包括傳動(dòng)組件載板17。
[0030]芯片載臺(tái)11包括支架110、設(shè)置于支架上的散熱基板111、冷卻液循環(huán)槽112以及定位塊113。半導(dǎo)體激光芯片組件15設(shè)置于散熱基板111上，并由散熱基板111進(jìn)行散熱。冷卻液循環(huán)槽112設(shè)置于散熱基板111的下方。芯片載臺(tái)11進(jìn)一步還可以包括致冷片(圖未示)，設(shè)置于散熱基板111的下方，冷卻液循環(huán)槽112設(shè)置于致冷片的下方。定位塊113固定于散熱基板111上，定位塊113上設(shè)置有用于容納半導(dǎo)體激光芯片組件15的定位槽114。其中，支架110包括左支架115、右支架116以及基板117，三者組合固定提供一個(gè)穩(wěn)定的測試平臺(tái)。
[0031]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，散熱基板111選擇具有良好導(dǎo)熱系數(shù)的材料。優(yōu)選地，選擇導(dǎo)熱系數(shù)高的無氧銅，為了防止表面氧化，無氧銅表面進(jìn)行了鍍金處理。散熱基板111的放置待測試的半導(dǎo)體激光芯片組件15的表面具有嚴(yán)格的平坦性，使得半導(dǎo)體激光芯片組件15的底面能夠與其充分接觸。提供良好的散熱環(huán)境。同時(shí)散熱基板111可以為正方形設(shè)計(jì)，在散熱基板111表面的四方都帶有定位塊113的固定位置，可用于放置半導(dǎo)體激光芯片組件15以進(jìn)行測試。定位塊113可以設(shè)置在散熱基板111的任一邊，以方便換向使用。定位塊113的定位槽114尺寸可根據(jù)半導(dǎo)體激光芯片組件15的大小定制。如此將散熱基板111換向后即可提供一個(gè)完全嶄新的定位槽114，并且表面很平坦，避免了因?yàn)殚L時(shí)間在一個(gè)定位槽114上進(jìn)行測試，相應(yīng)位置的散熱基板111的上表面會(huì)磨損，進(jìn)而造成表面凹凸不平，影響散熱和測試結(jié)果。
[0032]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，傳動(dòng)組件13固定于傳動(dòng)組件載板17上，傳動(dòng)組件13為杠桿式傳動(dòng)組件，且包括手柄131、L形傳動(dòng)件132和傳動(dòng)桿133，其中手柄131的第一端與傳動(dòng)組件載板17鉸接，L形傳動(dòng)件132的第一端鉸接于手柄131的第一端與手柄131的第二端之間，L形傳動(dòng)件132的第二端與傳動(dòng)桿133的第一端鉸接，傳動(dòng)桿133的第二端與探針載板12固定連接。傳動(dòng)組件載板17上設(shè)置有導(dǎo)向件134，導(dǎo)向件134套設(shè)于傳動(dòng)桿133的外圍，并限定傳動(dòng)桿133的運(yùn)動(dòng)方向。支撐組件14設(shè)置有導(dǎo)軌18和滑塊19，導(dǎo)軌18與滑塊19配合，探針載板12固定于滑塊19處，以提供探針載板12的上下運(yùn)動(dòng)，并限定探針載板12的運(yùn)動(dòng)方向。
[0033]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，傳動(dòng)組件13主要用來快速將探針16抬起或下壓，并且在下壓時(shí)可以實(shí)現(xiàn)自鎖，不反彈。如圖2所示，圖a)為探針16處于沒有下壓至半導(dǎo)體激光芯片組件15時(shí)的工作狀態(tài)，由于通過操作手柄131產(chǎn)生的傳動(dòng)桿133的反彈力F為垂直向上，而此時(shí)支點(diǎn)A和支點(diǎn)B不在同一直線上，即支點(diǎn)A和支點(diǎn)B在水平方向上的距離d不為0，考慮到力矩=力*力臂，可見此時(shí)力矩不為0，處于不穩(wěn)定的狀態(tài)。b)為探針16處于下壓至半導(dǎo)體激光芯片組件時(shí)的工作狀態(tài)，支點(diǎn)A和支點(diǎn)B在同一直線上，即支點(diǎn)A和支點(diǎn)B在水平方向上的距離為0，此時(shí)力矩為0，如此無論通過操作手柄131產(chǎn)生的傳動(dòng)桿133的反彈力F多大，都不會(huì)發(fā)生運(yùn)動(dòng)。即探針16 —直保持下壓狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)自鎖功能。
[0034]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，支撐組件14還包括用于調(diào)節(jié)傳動(dòng)組件載板17與芯片載臺(tái)12的相對(duì)位置的位置調(diào)節(jié)組件，包括沿豎直方向設(shè)置的支撐桿141以及沿水平方向連接傳動(dòng)組件載板17與支撐桿141的橫梁142，其中支撐桿141和橫梁142相對(duì)于芯片載臺(tái)12的位置是可調(diào)的。具體地，如圖3所示，基板117的后端拉出有兩條U型槽118，支撐桿141可以在基板117上的U型槽118中前后移動(dòng)，確定好支撐桿141的位置后進(jìn)行固定。傳動(dòng)組件載板17呈L形設(shè)置第一承載部171和第二承載部172，其中第一承載部171支撐于橫梁142的頂部，傳動(dòng)組件13設(shè)置于第二承載部172的遠(yuǎn)離第一承載部171的一側(cè)，導(dǎo)軌18或滑塊19設(shè)置于橫梁142的一端，支撐桿141設(shè)置于橫梁142的另一端。橫梁142可以在支撐桿141上上下移動(dòng)，并選擇合適的位置后固定。
[0035]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，如圖4所示，半導(dǎo)體激光芯片組件15包括:第一電極151、第二電極152、半導(dǎo)體激光芯片153以及金線154，半導(dǎo)體激光芯片153直接引出第一電極151，同時(shí)通過金線154引出第二電極152。半導(dǎo)體激光芯片153封裝在熱沉上，導(dǎo)熱系數(shù)高，封裝后形成的半導(dǎo)體激光芯片組件15為長方體形。其中第一電極151為正極，第二電極152為負(fù)極，或者第一電極151為負(fù)極，第二電極152為正極。
[0036]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，探針16為彈性探針。探針載板12承載有至少兩個(gè)探針16，使得至少兩個(gè)探針16設(shè)置成在傳動(dòng)組件13的一次傳動(dòng)過程中的同一時(shí)刻分別接觸位于半導(dǎo)體激光芯片組件15的兩端的不同電極。具體地，在需要對(duì)半導(dǎo)體激光芯片組件15進(jìn)行測試時(shí)，作用于手柄131，通過L形傳動(dòng)件132使探針16抬起，利用鑷子將半導(dǎo)體激光芯片組件15放置在，定位塊113的定位槽114中。作用于手柄131，通過L形傳動(dòng)件132將探針16下壓，并通過L形傳動(dòng)件132進(jìn)行自鎖，使得探針16下壓至與半導(dǎo)體激光芯片組件15充分接觸，如圖5所示，由于至少兩個(gè)探針16分別同時(shí)與半導(dǎo)體激光芯片組件15接觸，并且至少兩個(gè)探針16使用的是彈性探針。在本實(shí)用新型的其他實(shí)施例中，還可以使用多個(gè)探針，如4個(gè)彈性探針等，這就使得彈性探針下壓量合適，壓力適中，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)半導(dǎo)體激光芯片組件15的均勻壓力和電流注入，在不至于損壞半導(dǎo)體激光芯片組件15的前提下，使得半導(dǎo)體激光芯片組件15的底面能與散熱基板111充分接觸以進(jìn)行散熱，方便對(duì)半導(dǎo)體激光芯片組件15進(jìn)行無損測試。
[0037]綜上所述，本實(shí)用新型通過芯片載臺(tái)放置待測試的半導(dǎo)體激光芯片組件；探針載板承載至少兩個(gè)探針；傳動(dòng)組件相對(duì)芯片載臺(tái)傳動(dòng)探針載板，以使至少兩個(gè)探針能夠在傳動(dòng)組件的一次傳動(dòng)過程中分別接觸位于半導(dǎo)體激光芯片組件的兩端的不同電極，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)熱沉的均勻壓力和電流注入，對(duì)半導(dǎo)體激光芯片組件進(jìn)行無損測試。
[0038]以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種半導(dǎo)體激光芯片組件的測試裝置，其特征在于，包括: 芯片載臺(tái)，用于放置待測試的半導(dǎo)體激光芯片組件； 探針載板，用于承載至少兩個(gè)探針； 傳動(dòng)組件，用于相對(duì)所述芯片載臺(tái)傳動(dòng)所述探針載板，以使所述至少兩個(gè)探針能夠在所述傳動(dòng)組件的一次傳動(dòng)過程中分別接觸位于所述半導(dǎo)體激光芯片組件的兩端的不同電極。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述探針為彈性探針。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述至少兩個(gè)探針設(shè)置成在所述傳動(dòng)組件的一次傳動(dòng)過程中的同一時(shí)刻分別接觸位于所述半導(dǎo)體激光芯片組件的兩端的不同電極。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述芯片載臺(tái)包括支架以及設(shè)置于所述支架上的散熱基板，所述半導(dǎo)體激光芯片組件設(shè)置于所述散熱基板上，并由所述散熱基板進(jìn)行散熱。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述芯片載臺(tái)進(jìn)一步包括冷卻液循環(huán)槽，所述冷卻液循環(huán)槽設(shè)置于所述散熱基板的下方。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述芯片載臺(tái)進(jìn)一步包括致冷片，所述致冷片設(shè)置于所述散熱基板的下方，所述冷卻液循環(huán)槽設(shè)置于所述致冷片的下方。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述芯片載臺(tái)進(jìn)一步包括定位塊，所述定位塊固定于所述散熱基板上，所述定位塊上設(shè)置有用于容納所述半導(dǎo)體激光芯片組件的定位槽。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述定位塊設(shè)置在所述散熱基板的任一邊，以方便換向使用，所述定位塊的定位槽尺寸可根據(jù)所述半導(dǎo)體激光芯片組件的大小定制。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述測試裝置進(jìn)一步包括支撐組件，所述支撐組件用于支撐所述傳動(dòng)組件，且包括傳動(dòng)組件載板，所述傳動(dòng)組件固定于所述傳動(dòng)組件載板上，所述傳動(dòng)組件為杠桿式傳動(dòng)組件，且包括手柄、L形傳動(dòng)件和傳動(dòng)桿，其中所述手柄的第一端與所述傳動(dòng)組件載板鉸接，所述L形傳動(dòng)件的第一端鉸接于所述手柄的第一端與所述手柄的第二端之間，所述L形傳動(dòng)件的第二端與所述傳動(dòng)桿的第一端鉸接，所述傳動(dòng)桿的第二端與所述探針載板固定連接。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述傳動(dòng)組件載板上設(shè)置有導(dǎo)向件，所述導(dǎo)向件套設(shè)于所述傳動(dòng)桿的外圍，并限定所述傳動(dòng)桿的運(yùn)動(dòng)方向。11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述支撐組件設(shè)置有導(dǎo)軌和滑塊，所述導(dǎo)軌與所述滑塊配合，所述探針載板固定于所述滑塊處，以提供所述探針載板的上下運(yùn)動(dòng)，并限定所述探針載板的運(yùn)動(dòng)方向。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述支撐組件進(jìn)一步包括用于調(diào)節(jié)所述傳動(dòng)組件載板與所述芯片載臺(tái)的相對(duì)位置的位置調(diào)節(jié)組件。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述位置調(diào)節(jié)組件包括沿豎直方向設(shè)置的支撐桿以及沿水平方向連接所述傳動(dòng)組件載板與所述支撐桿的橫梁，其中所述支撐桿和所述橫梁相對(duì)于所述芯片載臺(tái)的位置是可調(diào)的。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，所述傳動(dòng)組件載板呈L形設(shè)置第一承載部和第二承載部，其中所述第一承載部支撐于所述橫梁的頂部，所述傳動(dòng)組件設(shè)置于所述第二承載部的遠(yuǎn)離所述第一承載部的一側(cè)，所述導(dǎo)軌或所述滑塊設(shè)置于所述橫梁的一端，所述支撐桿設(shè)置于所述橫梁的另一端。
【文檔編號(hào)】G01R31-26GK204287405SQ201420603907
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