CN113237892B - 半导体激光器芯片的辅助夹持装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种半导体激光器芯片的辅助夹持装置及检测方法，所述半导体激光器芯片的辅助夹持装置包括安装座和夹持组件，所述安装座用于放置在显微镜观测平台上；所述夹持组件包括沿左右向活动安装至所述安装座的承载台，由上至下的方向上，所述承载台的上端面呈向左倾斜设置，用于供待检测的半导体激光器芯片倾斜放置，所述承载台的上端面上设有沿左右向间隔设置的两个夹持板，两个所述夹持板之间的距离可调，两个所述夹持板用于夹持待检测的半导体激光器芯片。移动所述承载台，使得需要进行外观检测的部位位于显微镜镜头的正下方，从而便于检测人员进行观测检查，该辅助夹持装置稳定性好，适用于不同尺寸的半导体激光器芯片，芯片不易损坏。

Description

半导体激光器芯片的辅助夹持装置及检测方法

技术领域

本发明涉及辅助工装技术领域，特别涉及半导体激光器芯片的辅助夹持装置及检测方法。

背景技术

半导体激光器芯片在生产完成后需要进行外观检测，以判断半导体激光器芯片的外部结构完整，在半导体激光器芯片进行外观检测时，一般将需要将半导体激光器芯片放到高倍显微镜下，然后对半导体激光器芯片上侧的金线部和一侧的发光面进行观察。

现有的半导体激光器芯片的外观检测过程中，一般用镊子夹持半导体激光器芯片然后放到高倍显微镜下观察，通过改变手持的角度改变其观测角度，但用操作人员在使用镊子夹持半导体激光器芯片的过程中，可能因为手部晃动使得显微镜下画面不清晰，或者因为用力不当而损坏半导体激光器芯片。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种半导体激光器芯片的辅助夹持装置及检测方法，旨在解决目前的手持镊子夹持半导体激光器芯片造成的芯片损坏或者观察不清晰的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种半导体激光器芯片的辅助夹持装置，包括：

安装座，用于放置在显微镜观测平台上；以及，

夹持组件，包括沿左右向活动安装至所述安装座的承载台，由上至下的方向上，所述承载台的上端面呈向左倾斜设置，用于供待检测的半导体激光器芯片倾斜放置，所述承载台的上端面上设有沿左右向间隔设置的两个夹持板，两个所述夹持板之间的距离可调，两个所述夹持板用于夹持待检测的半导体激光器芯片。

可选地，所述承载台的上端面设有沿左右向延伸的第一滑槽；

两个所述夹持板中，其中一所述夹持板固定安装至所述承载台的左端或者右端，另一所述夹持板的下端设有滑块，所述滑块滑动安装至所述第一滑槽内。

可选地，所述安装座的上端面设置沿左右向延伸的第二滑槽；

所述夹持组件还包括沿上下向延伸的连接柱，所述连接柱的下端滑动安装至所述第二滑槽内；

其中，所述承载台可沿上下延伸的轴线转动安装至所述连接柱的上端。

可选地，所述承载台的下端面设有安装槽；

所述半导体激光器芯片的辅助夹持装置还包括轴承，所述轴承套设在所述连接柱外，且套设于所述安装槽内。

可选地，所述夹持组件还包括倚靠结构，所述倚靠结构包括沿上下向活动安装至所述安装座上的支撑架，所述支撑架位于所述承载台上方，所述支撑架包括沿前后向延伸的支撑臂；

其中，其中一所述夹持板和所述支撑臂用于分别对应与立式倾斜放置的待检测半导体激光器芯片的下端和上端接触。

可选地，所述倚靠结构还包括驱动气缸，所述驱动气缸的缸筒固定安装在所述安装座上，所述驱动气缸的气缸杆沿上下向延伸，且与所述支撑臂的下端面固定连接；和/或，

所述支撑臂的上端面设有导向孔，所述倚靠结构还包括沿上下向延伸的导向柱，所述导向柱的下端固定安装至所述安装座上，所述导向柱的上端穿设于所述导向孔内。

可选地，所述支撑架包括沿左右向延伸的连接臂；

所述支撑臂设有两个，分别位于所述连接臂的左右两端，用于供待检测的半导体激光器芯片可选择的倚靠。

可选地，所述夹持组件设有多个，多个所述夹持组件沿左右向间隔设置；和/或，

安装座的下端面设置定位槽，用于与显微镜观测平台的定位块配合；和/或，

两个所述夹持板的材质为聚氨酯。

本发明还提出一种基于上述的半导体激光器芯片的辅助夹持装置的半导体激光器芯片的检测方法，该检测方法包括以下步骤：

获取卧式倾斜放置在所述承载台上的待检测的半导体激光器芯片的第一实际检测图像；

比较所述第一实际检测图像与第一预设检测图像获得第一差异图像；

计算所述第一差异图像与所述第一预设检测图像的比值获得第一差异比值；

当所述第一差异比值满足第一预设条件时，判断待检测的半导体激光器芯片为一次检测合格品。

可选地，所述当所述第一差异比值满足第一预设条件时，判断待检测的半导体激光器芯片为一次检测合格品的步骤之后还包括以下步骤：

获取立式倾斜放置在所述承载台上的待检测的半导体激光器芯片的第二实际检测图像；

比较所述第二实际检测图像与第二预设检测图像获得第二差异图像；

计算所述第二差异图像与所述第二预设检测图像的比值获得第二差异比值；

当所述第二差异比值满足第二预设条件时，判断待检测的半导体激光器芯片为二次检测合格品。

本发明的技术方案中，所述安装座放置在显微镜观察平台上，待检测的半导体激光器芯片放置在所述承载台的上端面，跟随所述承载台上端面的倾斜设置而使得待检测面倾斜，通过调节两个所述夹持板将卧式倾斜放置的半导体激光器芯片夹持固定，移动所述承载台，使得需要进行外观检测的部位位于显微镜镜头的正下方，从而便于检测人员进行观测检查，该辅助夹持装置稳定性好，适用于不同尺寸的半导体激光器芯片，倾斜的放置平面使得显微镜观察到的画面更加的立体，芯片不易损坏。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明提供的半导体激光器芯片的辅助夹持装置一实施例的立体示意图；

图2为图1中局部A的放大示意图；

图3为本发明提供的半导体激光器芯片的检测方法的流程示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

半导体激光器芯片在生产完成后需要进行外观检测，以判断半导体激光器芯片的外部结构完整，在半导体激光器芯片进行外观检测时，一般将需要将半导体激光器芯片放到高倍显微镜下，然后对半导体激光器芯片上侧的金线部和一侧的发光面进行观察。现有的半导体激光器芯片的外观检测过程中，一般用镊子夹持半导体激光器芯片然后放到高倍显微镜下观察，通过改变手持的角度改变其观测角度，但用操作人员在使用镊子夹持半导体激光器芯片的过程中，可能因为手部晃动使得显微镜下画面不清晰，或者因为用力不当而损坏半导体激光器芯片。

鉴于此，本发明提供一种半导体激光器芯片的辅助夹持装置及半导体芯片的检测方法，无需镊子夹取，通过设置夹持组件对半导体激光器芯片进行夹持固定，解决目前的手持镊子夹持半导体激光器芯片造成的芯片损坏或者观察不清晰的问题。图1至图2为本发明提供的半导体激光器芯片的辅助夹持装置的实施例，图3为本发明提供的半导体激光器芯片的检测方法的流程示意图。

请参照图1至图2，半导体激光器芯片的辅助夹持装置100包括安装座1和夹持组件2，所述安装座1用于放置在显微镜观测平台上；所述夹持组件2包括沿左右向活动安装至所述安装座1的承载台21，由上至下的方向上，所述承载台21的上端面呈向左倾斜设置，用于供待检测的半导体激光器芯片倾斜放置，所述承载台21的上端面上设有沿左右向间隔设置的两个夹持板211，两个夹持板211之间的距离可调，两个所述夹持板211用于夹持待检测的半导体激光器芯片。

本发明的技术方案中，所述安装座1放置在显微镜观察平台上，待检测的半导体激光器芯片放置在所述承载台21的上端面，跟随所述承载台21上端面的倾斜设置而使得待检测面倾斜，通过调节两个所述夹持板211将卧式倾斜放置的半导体激光器芯片夹持固定，移动所述承载台21，使得需要进行外观检测的部位位于显微镜镜头的正下方，从而便于检测人员进行观测检查，该辅助夹持装置稳定性好，适用于不同尺寸的半导体激光器芯片，倾斜的放置平面使得显微镜观察到的画面更加的立体，芯片不易损坏。

为了实现两个所述夹持板211之间的距离可调，本实施例中，所述承载台21的上端面设有沿左右向延伸的第一滑槽；两个所述夹持板211中，其中一所述夹持板211固定安装至所述承载台21的左端或者右端，另一所述夹持板211的下端设有滑块，所述滑块滑动安装至所述第一滑槽内。其中一个所述夹持板211固定，便于半导体激光器芯片在安置的过程中定位，另一滑动调节，以靠近或者远离另一所述夹持板211，从而实现两个所述夹持板211之间的距离调整，如此设置结构简单，操作人员通过手动拨动即可完成调节。

在本发明的其他实施例中，也可以设置两个所述夹持板211均滑动安装至所述第一滑槽内，可以通过螺栓固定的方式进行调节完成后位置的限定，在此不做详细说明。

进一步的，为了实现所述承载台21的活动调节，所述安装座1的上端面设置沿左右向延伸的第二滑槽11；所述夹持组件2还包括沿上下向延伸的连接柱22，所述连接柱22的下端滑动安装至所述第二滑槽11内；其中，所述承载台21可沿上下延伸的轴线转动安装至所述连接柱22的上端。如此设置，通过调节所述连接柱22在所述第二滑槽11内的位置以带动所述承载台21方位的活动调节，同时，所述承载台21可相对于所述连接柱22转动，实现半导体激光器芯片在检测的过程中可以进行360°的旋转，改变显微镜观察的角度，灵活性更强。

本发明的一实施例中，所述承载台21的下端面设有安装槽；所述半导体激光器芯片的辅助夹持装置100还包括轴承，所述轴承套设在所述连接柱22外，且套设于所述安装槽内。由于轴承的结构特性，使得所述承载台21可与所述连接柱22的上端转动连接，如此设置结构简单，并且轴承的成本低廉，容易实现。

需要说明的是，在本发明的其他实施例中，也可以通过皮带传动、轴孔配合的方式实现所述承载台21与所述连接柱22的相对转动，在此不再一一赘述。

半导体激光器芯片在进行外观检测的过程中，不同检测位置的最佳观测角度不同，而显微镜的镜头角度是无法调节的，为此，本发明的一实施例中，所述夹持组件2还包括倚靠结构23，所述倚靠结构23包括沿上下向活动安装至所述安装座1上的支撑架231，所述支撑架231位于所述承载台21上方，所述支撑架231包括沿前后向延伸的支撑臂2311；其中，其中一所述夹持板211和所述支撑臂2311用于分别对应与立式倾斜放置的待检测半导体激光器芯片的下端和上端接触。在半导体激光器芯片卧式放置时，通过所述承载台21的倾斜的上端面和两个所述夹持板211进行固定，设置所述支撑架231后，本发明的辅助检测装置可以更改半导体激光器芯片的放置方式，可以将该芯片立式倾斜放置，此时，所述半导体激光器芯片的下端位于其中一个所述夹持板211和所述承载台21上端面之间的夹角处，上端倚靠在所述支撑臂2311上，需要改变芯片的倾斜角度时，通过调节该所述夹持板211的位置并配合所述支撑架231的高度进行适配，使得该辅助夹持装置对半导体激光器芯片的夹持固定方式更广，通用性更强，为使用者带来便利。

进一步的，为了实现所述支撑架231的高度可调，所述倚靠结构23还包括驱动气缸232，所述驱动气缸232的缸筒固定安装在所述安装座1上，所述驱动气缸232的气缸杆沿上下向延伸，且与所述支撑臂2311的下端面固定连接；通过控制所述驱动气缸232的伸缩即可实现所述支撑臂2311的高度调节，结构简单，占用的空间小，便于结构整体的紧密布置。

需要说明的是，本发明的其他实施例中，还可以通过电动推杆或者手动调节实现，在此不做详细说明。

为了保证所述支撑臂2311上下运动过程中的导向，所述支撑臂2311的上端面设有导向孔，所述倚靠结构23还包括沿上下向延伸的导向柱233，所述导向柱233的下端固定安装至所述安装座1上，所述导向柱233的上端穿设于所述导向孔内。所述导向柱233和所述导向孔的设置防止所述支撑部升降过程中发生偏转，从而影响半导体激光器芯片的支撑。

需要说明的是，上述两个相关联的特征，驱动气缸232、导向孔和导向柱233配合，可以同时设置也可以择一设置，本实施例中同时设置，稳定性更好。

进一步的，所述支撑架231包括沿左右向延伸的连接臂2312；所述支撑臂2311设有两个，分别位于所述连接臂2312的左右两端，用于供待检测的半导体激光器芯片可选择的倚靠。当需要进行半导体激光器芯片反面的观测时，只需要拨动该芯片使其倾倒，即可切换成另一所述夹持板211和另一所述连接臂2312进行支撑，便于同一待检测零件的反复测量，或者同批次待检测零件的依次测量，无需每次更换零件或者检测平面都需要调整相关部件，更加方便。

本发明的实施例中，所述夹持组件2设有多个，多个所述夹持组件2沿左右向间隔设置，可同时放置多个不同批次的半导体激光器芯片进行依次检测，提高检测效率。

为了便于所述安装座1的安置稳定，安装座1的下端面设置定位槽12，用于与显微镜观测平台的定位块配合，放置在移动所述承载台21的过程中所述安装座1发生偏移，影响观测画面的清洗度。

为了保护待检测的半导体激光器芯片不被夹伤，两个所述夹持板211的材质为聚氨酯，聚氨酯的材质较软，并且不易发生形变，可以在保证夹持稳定的同时保护待检测的半导体激光器芯片，避免刚性件的硬度过大造成磕碰夹伤。

需要说明的是，上述三个相关的技术特征：所述夹持组件2设有多个、定位槽12、夹持板211为聚氨酯材质，可以择一设置、择二设置或者同时设置。

基于上述的半导体激光器芯片的辅助夹持装置100，本发明还提出一种半导体激光器芯片的检测方法，参照图3，在本实施例中，半导体激光器芯片的检测方法包括以下步骤：

S10、获取卧式倾斜放置在所述承载台21上的待检测的半导体激光器芯片的第一实际检测图像；

S20、比较所述第一实际检测图像与第一预设检测图像获得第一差异图像；

S30、计算所述第一差异图像与所述第一预设检测图像的比值获得第一差异比值；

S40、当所述第一差异比值满足第一预设条件时，判断待检测的半导体激光器芯片为一次检测合格品。

具体的，将待检测的半导体激光器芯片卧式倾斜放置在承台上，通过调节两个夹持板211共同夹紧固定，移动所述承载台21的位置以使待检测面位于显微镜镜头的正下方，通过显微镜观察待检测面得到第一实际检测图像，所述第一差异图像与所述第一预设检测图像的比值为需要确认的缺陷部位的面积、缺陷处最大直径或者RGB对应的参数值，当满足质量检测要求中对应的缺陷面积值、缺陷处最大直径或者色度值时，判定该处外观合格，反之判定不合格。

当所述半导体激光器芯片的辅助夹持装置100设置依靠结构23，其中一所述夹持板21和所述支撑臂2311用于分别对应与立式倾斜放置的待检测半导体激光器芯片的下端和上端接触，此时，在所述当所述第一差异比值满足第一预设条件时，判断待检测的半导体激光器芯片为一次检测合格品的步骤之后还包括以下步骤：

S50、获取立式倾斜放置在所述承载台21上的待检测的半导体激光器芯片的第二实际检测图像；

S60、比较所述第二实际检测图像与第二预设检测图像获得第二差异图像；

S70、计算所述第二差异图像与所述第二预设检测图像的比值获得第二差异比值；

S80、当所述第二差异比值满足第二预设条件时，判断待检测的半导体激光器芯片为二次检测合格品。

具体的，将待检测的激光器芯片立式倾斜放置在承载台21上，通过调节其中一所述夹持板211与所述支撑臂2311共同支撑固定，移动所述承载台21的位置以使待检测面位于显微镜镜头的正下方，通过显微镜观察待检测面得到第二实际检测图像；所述第二差异图像与所述第二预设检测图像的比值为需要确认的缺陷部位的面积、缺陷处最大直径或者RGB对应的参数值，当满足质量检测要求中对应的缺陷面积值、缺陷处最大直径或者色度值时，判定该处外观合格，反之判定不合格。

需要说明的是，所述第一实际检测图像和所述第二实际检测图像可以为该半导体激光器芯片同一位置不同观测角度下的检测图像，可以是该半导体激光器芯片不同位置不同观测角度下的检测图像。图像的获取方式可以通过在显微镜观测镜头的位置连接拍摄相机进行摄取。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种半导体激光器芯片的辅助夹持装置，其特征在于，包括：

安装座，用于放置在显微镜观测平台上；以及，

夹持组件，包括沿左右向活动安装至所述安装座的承载台，由上至下的方向上，所述承载台的上端面呈向左倾斜设置，用于供待检测的半导体激光器芯片倾斜放置，所述承载台的上端面上设有沿左右向间隔设置的两个夹持板，两个所述夹持板之间的距离可调，两个所述夹持板用于夹持待检测的半导体激光器芯片，通过调节两个所述夹持板将卧式倾斜放置的半导体激光器芯片夹持固定；

所述夹持组件还包括倚靠结构，所述倚靠结构包括沿上下向活动安装至所述安装座上的支撑架，所述支撑架位于所述承载台上方，所述支撑架包括沿前后向延伸的支撑臂，其中一所述夹持板和所述支撑臂用于分别对应与立式倾斜放置的待检测半导体激光器芯片的下端和上端接触，所述支撑架包括沿左右向延伸的连接臂，所述支撑臂设有两个，分别位于所述连接臂的左右两端，用于供待检测的半导体激光器芯片可选择的倚靠，需要改变芯片的倾斜角度时，通过调节所述夹持板的位置并配合所述支撑架的高度进行适配；

所述安装座的上端面设置沿左右向延伸的第二滑槽；

所述夹持组件还包括沿上下向延伸的连接柱，所述连接柱的下端滑动安装至所述第二滑槽内；

其中，所述承载台可沿上下延伸的轴线转动安装至所述连接柱的上端，所述承载台可相对于所述连接柱转动；

通过将半导体激光器芯片进行卧式倾斜放置或者立式倾斜放置，使得显微镜内观察到该半导体激光器芯片同一位置不同观测角度下的检测图像，或者该半导体激光器芯片不同位置不同观测角度下的检测图像。

2.如权利要求1所述的半导体激光器芯片的辅助夹持装置，其特征在于，所述承载台的上端面设有沿左右向延伸的第一滑槽；

两个所述夹持板中，其中一所述夹持板固定安装至所述承载台的左端或者右端，另一所述夹持板的下端设有滑块，所述滑块滑动安装至所述第一滑槽内。

3.如权利要求1所述的半导体激光器芯片的辅助夹持装置，其特征在于，所述承载台的下端面设有安装槽；

所述半导体激光器芯片的辅助夹持装置还包括轴承，所述轴承套设在所述连接柱外，且套设于所述安装槽内。

4.如权利要求1所述的半导体激光器芯片的辅助夹持装置，其特征在于，所述倚靠结构还包括驱动气缸，所述驱动气缸的缸筒固定安装在所述安装座上，所述驱动气缸的气缸杆沿上下向延伸，且与所述支撑臂的下端面固定连接；和/或，

所述支撑臂的上端面设有导向孔，所述倚靠结构还包括沿上下向延伸的导向柱，所述导向柱的下端固定安装至所述安装座上，所述导向柱的上端穿设于所述导向孔内。

5.如权利要求1所述的半导体激光器芯片的辅助夹持装置，其特征在于，所述夹持组件设有多个，多个所述夹持组件沿左右向间隔设置；和/或，

安装座的下端面设置定位槽，用于与显微镜观测平台的定位块配合；和/或，

两个所述夹持板的材质为聚氨酯。

6.一种基于如权利要求1-5中任一项所述的半导体激光器芯片的辅助夹持装置的半导体激光器芯片的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取卧式倾斜放置在所述承载台上的待检测的半导体激光器芯片的第一实际检测图像；

比较所述第一实际检测图像与第一预设检测图像获得第一差异图像；

计算所述第一差异图像与所述第一预设检测图像的比值获得第一差异比值；

当所述第一差异比值满足第一预设条件时，判断待检测的半导体激光器芯片为一次检测合格品。

7.如权利要求6所述的半导体激光器芯片的检测方法，其特征在于，所述当所述第一差异比值满足第一预设条件时，判断待检测的半导体激光器芯片为一次检测合格品的步骤之后还包括以下步骤：

获取立式倾斜放置在所述承载台上的待检测的半导体激光器芯片的第二实际检测图像；

比较所述第二实际检测图像与第二预设检测图像获得第二差异图像；

计算所述第二差异图像与所述第二预设检测图像的比值获得第二差异比值；

当所述第二差异比值满足第二预设条件时，判断待检测的半导体激光器芯片为二次检测合格品。