CN113466672A - 一种超低温激光器芯片老化检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超低温激光器芯片老化检测装置，包括罐体、盖子、第一伸缩件和测试台，罐体上端敞口，盖子可拆卸的密封安装在罐体上端的敞口处，罐体内部设有一个隔板，隔板将罐体分割成上腔室和下腔室，隔板的中部设有开口，隔板的下端转动安装有一个门板，且门板处设有驱动件，驱动件用以驱动门板向下转动至将开口打开，第一伸缩件安装在盖子的中部，且其伸缩端朝下，测试台安装在第一伸缩件的伸缩端，下腔室内用以装纳液态气体，第一伸缩件伸长以驱动测试台经开口进入到下腔室内，或收缩以驱动测试台经开口回位到上腔室内，测试台的导线经密封贯穿至盖子外，测试台用以安装超低温激光器芯片，其结构简单，且测试成本低。

Description

一种超低温激光器芯片老化检测装置

技术领域

本发明属于芯片检测工装领域，尤其涉及一种超低温激光器芯片老化检测装置。

背景技术

根据芯片失效率的浴盆曲线，任何一种芯片在出厂前，都需要经过测试以及预老化的过程，以确保出厂芯片的良率。具体到光芯片而言，由于涉及到光电转换，其测试较一般的集成电路芯片而言更加复杂，具体表现为待测参数除阈值电压等电性能外，还包括光性能，如功率、峰值波长、脉冲频率、光束宽度、发散角等，因此除了测试电性能所用的探针外，还要引入光传感器。

与此同时，测试设备也要根据激光器设计工作条件的不同进行专门设计。例如，低温能使激光器发挥出更优秀的性能，因此许多激光器设计工作在零下几十度甚至更低温度下。相应地，此类激光器的测试和老化也应在相同的条件下完成。

现有技术缺陷与不足：若直接将激光器固定在低温的空气中，激光器表面就容易出现凝露，带来短路的风险。现有低温测试设备有如下解决方案：

例如，测试之前抽真空，以防止水汽产生。该方案每轮测试之前都要抽真空，测试完成后需先将温度升至室温，以防止常温空气遇冷时产生冷凝水。该方案操作繁琐且耗时，不利于批量测试。

再如，由专利CN202010188576.0所述，采用液态气体作为非接触一级冷源，引入防凝露吸附装置排除气氛中水汽的同时，放置多组测试样品在腔体内，完成一组测试后无需打开箱体，从而保证了测试过程的连续性。但该装置采用的液态气体仅仅作为非接触式制冷剂，通过导管通入，和样品直接接触的介质仍然是被降温的空气，对液态气体的制冷能力应用效率较低，也较难获得液态气体沸点附近的超低温，无法覆盖工作在极端低温环境下激光器芯片的测试要求；另外，箱体内部使用双重密封舱，使得结构相对复杂。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种结构简单，且使用方便，同时可实现超低温环境下对激光器芯片进行老化检测的检测装置。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种超低温激光器芯片老化检测装置，包括罐体、盖子、第一伸缩件和测试台，所述罐体上端敞口，所述盖子可拆卸的密封安装在所述罐体上端的敞口处，所述罐体内部设有一个隔板，所述隔板将所述罐体分割成上腔室和下腔室，所述隔板的中部设有开口，所述隔板的下端转动安装有一个门板，且所述门板处设有驱动件，所述驱动件用以驱动所述门板向下转动至将所述开口打开，或向上转动至将所述开口关闭，所述第一伸缩件安装在所述盖子的中部，且其伸缩端朝下，所述测试台安装在所述第一伸缩件的伸缩端，所述下腔室内用以装纳液态气体，所述第一伸缩件伸长以驱动所述测试台经所述开口进入到所述下腔室内，或收缩以驱动所述测试台经所述开口回位到所述上腔室内，所述测试台的导线经密封贯穿至所述盖子外，所述测试台用以安装超低温激光器芯片。

上述技术方案的有益效果在于：如此可在下腔室内填充液态气体，测试台上安装激光器芯片，在将盖子密封盖设在所述罐体上端，然后由驱动件驱动门板转动至将开口打开，此时再由第一伸缩件伸长以使测试台伸入到下腔室内，由于下腔室内为液态气体环境，其温度较低，此时可模拟在超低温调节下对激光器芯片进行老化测试，测试完后，再由第一伸缩件收缩以带动测试台回位到上腔室内，再由驱动件驱动所述门板将开口关闭，再打开盖子取下测试完成后的芯片，并安装新的待测试芯片后重复上述操作，其中，每次测试会存在部分液态气体气化进入到上腔室内，并最终流失，故液态气体随着测试次数的增多逐渐减少。

上述技术方案中还包括泄压阀，所述泄压阀设置在所述上腔室的外侧壁上或设置在所述盖子的上端。

上述技术方案的有益效果在于：如此可避免盖子密封该在罐体上端时，上腔室内的气压过高而影响设备的安全运行。

上述技术方案中所述罐体的侧壁上设有与所述下腔室内连通的进气口，且在所述进气口处设有阀门。

上述技术方案的有益效果在于：如此可便捷的对下腔室内充入液态气体。

上述技术方案中所述驱动件包括扭簧和第二伸缩件，所述扭簧安装在所述门板与所述隔板转动连接处，所述扭簧的弹性作用力驱动所述门板趋于向上转动至将所述开口关闭，所述第二伸缩件安装在所述隔板的上端，并靠近所述门板与所述隔板的转动连接处，且所述第二伸缩件的伸缩端朝下并贯穿所述隔板，所述第二伸缩件伸长以驱动所述门板克服所述扭簧的弹性作用力向下转动至将所述开口打开，或所述第二伸缩件收缩，且所述门板在所述扭簧的弹性作用力的作用下向上转动至将所述开口关闭。

上述技术方案的有益效果在于：其结构简单，且运行方便，在门板转动至关闭时，由于下腔室内的压强大于上腔室内的压强，此时门板会紧密的与隔板的下端贴合以将开口封堵。

上述技术方案中所述门板上端边缘处设有环形的密封垫，且在所述门板关闭时，所述密封垫压设在所述门板与所述隔板之间。

上述技术方案的有益效果在于：如此使得门板在关闭是其密闭效果更佳。

上述技术方案中所述隔板距离所述罐体的上端的间距为所述罐体总高度的1/5-1/3。

上述技术方案的有益效果在于：如此使得每次测试损耗的液态气体用量较少。

附图说明

图1为本发明实施例所述超低温激光器芯片老化检测装置的结构简图；

图2为本发明实施例所述超低温激光器芯片老化检测装置的另一结构简图；

图3为本发明实施例中所述门板的俯视图。

图中：1罐体、11上腔室、12下腔室、13进气口、14阀门、15连接栓、16螺母、2盖子、3第一伸缩件、4测试台、5隔板、51开口、52门板、521密封垫、6泄压阀、71扭簧、72第二伸缩件。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1和图2所示，本实施例提供了一种超低温激光器芯片老化检测装置，包括罐体1、盖子2、第一伸缩件3和测试台4，所述罐体1上端敞口，所述盖子2可拆卸的密封安装在所述罐体1上端的敞口处，所述罐体1内部设有一个隔板5，所述隔板5将所述罐体1分割成上腔室11和下腔室12，所述隔板5的中部设有开口51，所述隔板5的下端转动安装有一个门板52，且所述门板52处设有驱动件，所述驱动件用以驱动所述门板52向下转动至将所述开口51打开，或向上转动至将所述开口51关闭，所述第一伸缩件3安装在所述盖子2的中部，且其伸缩端朝下，所述测试台4安装在所述第一伸缩件3的伸缩端，所述下腔室12内用以装纳液态气体，所述第一伸缩件3伸长以驱动所述测试台4经所述开口51进入到所述下腔室12内，或收缩以驱动所述测试台4经所述开口51回位到所述上腔室11内，所述测试台4的导线经密封贯穿至所述盖子2外（其属于现有技术，如潜水泵的导线密封穿出潜水泵外），所述测试台4用以安装超低温激光器芯片，如此可在下腔室内填充液态气体，测试台上安装激光器芯片，在将盖子密封盖设在所述罐体上端，然后由驱动件驱动门板转动至将开口打开，此时再由第一伸缩件伸长以使测试台伸入到下腔室内，由于下腔室内为液态气体环境，其温度较低，此时可模拟在超低温调节下对激光器芯片进行老化测试，测试完后，再由第一伸缩件收缩以带动测试台回位到上腔室内，再由驱动件驱动所述门板将开口关闭，再打开盖子取下测试完成后的芯片，并安装新的待测试芯片后重复上述操作，其中，每次测试会存在部分液态气体气化进入到上腔室内，并最终流失，故液态气体随着测试次数的增多逐渐减少。其中，所述盖子与所述罐体的连接方式可如灭菌锅类似，其中盖子与罐体上端摆转连接，所述盖子可向上翻转至打开，或向下翻转至盖在罐体的上端，同时罐体上端边缘环向间隔均匀的转动设有多个连接栓15，所述盖子的边缘设有与多个连接栓15一一对应的缺口，且连接栓15上设有螺母16，所述盖子盖在所述罐体上端时，多个连接栓15可向上转动至伸入到对应的所述缺口内并拧紧螺母16以将盖子密封紧固在罐体的上端，如此可实现盖子的快速打开和快速关闭。所述开口的尺寸大小要大于测试台的尺寸大小，而门板的尺寸大于开口的尺寸。所述第一伸缩件可采用伸缩气缸（同理其通气管密封穿过所述盖子）或伸缩电缸（同理其导线密封穿出至所述盖子外）。其中，所述测试台属于现有技术，其上具有激光器芯片可插接的插座（属于现有技术），激光器芯片插在插座上并与插座电连接，而测试台的导线在盖子外与测试设备（属于现有技术）电连接。

上述技术方案中还包括泄压阀6，所述泄压阀6设置在所述上腔室11的外侧壁上或设置在所述盖子2的上端（泄压阀与现有灭菌锅上的泄压阀的结构类似），如此可避免盖子密封该在罐体上端时，上腔室内的气压过高而影响设备的安全运行。

上述技术方案中所述罐体1的侧壁上设有与所述下腔室12内连通的进气口13，且在所述进气口13处设有阀门14，如此可便捷的对下腔室内充入液态气体。

上述技术方案中所述驱动件包括扭簧71和第二伸缩件72，所述扭簧71安装在所述门板52与所述隔板5转动连接处，所述扭簧71的弹性作用力驱动所述门板52趋于向上转动至将所述开口51关闭，所述第二伸缩件72安装在所述隔板5的上端，并靠近所述门板52与所述隔板5的转动连接处，且所述第二伸缩件72的伸缩端朝下并贯穿所述隔板5，所述第二伸缩件72伸长以驱动所述门板52克服所述扭簧71的弹性作用力向下转动至将所述开口51打开，或所述第二伸缩件72收缩，且所述门板52在所述扭簧71的弹性作用力的作用下向上转动至将所述开口51关闭，其结构简单，且运行方便，在门板转动至关闭时，由于下腔室内的压强大于上腔室内的压强，此时门板会紧密的与隔板的下端贴合以将开口封堵。其中，所述扭簧的安装方式属于现有技术，在此不作赘述。其中，所述第二伸缩件可采用伸缩电缸（其导线密封穿过所述上腔室的侧壁），且其伸缩端的端部可为为半球面体形，如此可减小其伸缩端与门板上端的摩擦阻力。

如图3所示，上述技术方案中所述门板52上端边缘处设有环形的密封垫521，且在所述门板52关闭时，所述密封垫521压设在所述门板52与所述隔板5之间，如此使得门板在关闭是其密闭效果更佳。

上述技术方案中所述隔板5距离所述罐体1的上端的间距为所述罐体1总高度的1/5-1/3，如此使得每次测试损耗的液态气体用量较少，即下腔室的容积要大于上腔室的容积。

还可在罐体外设置控制器来与第一伸缩件和第二伸缩件电连接，以由控制器分别控制第一伸缩件和第二伸缩件伸长或收缩，所述控制器可采用arm系列单片机或采用PLC系列单片机。

当然还可在所述盖子上端还可设置一个温度测量装置（数显式），其测量头为一个耐超低温的温度传感器，且其测量头安装在所述测试台上，而测量头与测试台的导线合成一束穿出至盖子外并与温度测量装置的主体电连接，如此可便捷的知晓测试台在下腔室内所处环境的温度。

或在测试台上设置一个温度传感器，且所述温度传感器的导线经所述盖子穿出并与所述控制器电连接，如此在测试时，可通过控制器设定测试台测试时环境的温度值，如此在测试时，可由温度感应器感应测试台实时所处的环境温度值，若测量的温度值小于设定的温度值，则控制器控制第一伸缩件伸长以将测试台下入到下腔室内更深的位置处（下腔室内的温度随深度的增加而降低），直至测量值与设定值相当即可，其中测量值和设定值均非绝对值，而是随着设备的灵敏度允许误差存在，若第一伸缩件伸缩至最长时，测量值仍小于设定值，则可考虑往下腔室内加入液态气体，优选的液态气体为液氮。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种超低温激光器芯片老化检测装置，其特征在于，包括罐体（1）、盖子（2）、第一伸缩件（3）和测试台（4），所述罐体（1）上端敞口，所述盖子（2）可拆卸的密封安装在所述罐体（1）上端的敞口处，所述罐体（1）内部设有一个隔板（5），所述隔板（5）将所述罐体（1）分割成上腔室（11）和下腔室（12），所述隔板（5）的中部设有开口（51），所述隔板（5）的下端转动安装有一个门板（52），且所述门板（52）处设有驱动件，所述驱动件用以驱动所述门板（52）向下转动至将所述开口（51）打开，或向上转动至将所述开口（51）关闭，所述第一伸缩件（3）安装在所述盖子（2）的中部，且其伸缩端朝下，所述测试台（4）安装在所述第一伸缩件（3）的伸缩端，所述下腔室（12）内用以装纳液态气体，所述第一伸缩件（3）伸长以驱动所述测试台（4）经所述开口（51）进入到所述下腔室（12）内，或收缩以驱动所述测试台（4）经所述开口（51）回位到所述上腔室（11）内，所述测试台（4）的导线经密封贯穿至所述盖子（2）外，所述测试台（4）用以安装超低温激光器芯片。

2.根据权利要求1所述的超低温激光器芯片老化检测装置，其特征在于，还包括泄压阀（6），所述泄压阀（6）设置在所述上腔室（11）的外侧壁上或设置在所述盖子（2）的上端。

3.根据权利要求1所述的超低温激光器芯片老化检测装置，其特征在于，所述罐体（1）的侧壁上设有与所述下腔室（12）内连通的进气口（13），且在所述进气口（13）处设有阀门（14）。

4.根据权利要求1所述的超低温激光器芯片老化检测装置，其特征在于，所述驱动件包括扭簧（71）和第二伸缩件（72），所述扭簧（71）安装在所述门板（52）与所述隔板（5）转动连接处，所述扭簧（71）的弹性作用力驱动所述门板（52）趋于向上转动至将所述开口（51）关闭，所述第二伸缩件（72）安装在所述隔板（5）的上端，并靠近所述门板（52）与所述隔板（5）的转动连接处，且所述第二伸缩件（72）的伸缩端朝下并贯穿所述隔板（5），所述第二伸缩件（72）伸长以驱动所述门板（52）克服所述扭簧（71）的弹性作用力向下转动至将所述开口（51）打开，或所述第二伸缩件（72）收缩，且所述门板（52）在所述扭簧（71）的弹性作用力的作用下向上转动至将所述开口（51）关闭。

5.根据权利要求4所述的超低温激光器芯片老化检测装置，其特征在于，所述门板（52）上端边缘处设有环形的密封垫（521），且在所述门板（52）关闭时，所述密封垫（521）压设在所述门板（52）与所述隔板（5）之间。

6.根据权利要求1-5任一项所述的超低温激光器芯片老化检测装置，其特征在于，所述隔板（5）距离所述罐体（1）的上端的间距为所述罐体（1）总高度的1/5-1/3。

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