CN113865835A - 一种基于双积分球的芯片测试设备及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及芯片测试技术领域，具体涉及一种基于双积分球的芯片测试设备及测试方法。包括：沿芯片传输方向依次设置的自动供给装置、自动对位装置、测试装置和收纳装置；测试装置包括：转盘，具有相对设置的至少两个测试工位;驱动结构，设于转盘的一侧，包括支架、与支架连接的驱动件和与支架滑动连接的滑轨，支架上并排设有两个安装工位;第一积分球和第二积分球，分设于两个安装工位上，在驱动件的作用下，第一积分球或第二积分球与两个安装工位之间的测试工位对准，第一积分球和第二积分球可测试的最大功率不同。本发明提供的基于双积分球的芯片测试设备及测试方法可以同时测量不同功率和波长的芯片，测试效率较高。

Description

一种基于双积分球的芯片测试设备及测试方法

技术领域

本发明涉及芯片测试技术领域，具体涉及一种基于双积分球的芯片测试设备及测试方法。

背景技术

集成电路（Integrated Circuit，IC），也称微芯片、晶片或芯片，是一种把电路（包括半导体设备，也包括被动组件等）小型化的方式，并时常制造在半导体晶圆表面，广泛应用于移动终端、计算机设备、人脸识别、智能家居、无人驾驶、航空航天等各个领域当中。随着半导体行业的发展，集成电路芯片的厚度越做越薄，芯片的加工和检测精度越来越高。对于生产厂家制造的芯片尺寸以矩形最为常见，现有的芯片在加工完成之后需要通过检测机构进行检测，检测的参数包括光束发散角、光功率、电流、电压以及光谱的波长等，以确定芯片的光电特性和工作状态是否满足要求。但现有的芯片测试系统只能针对单一量程和范围的功率和波长的芯片进行测试，当需要对超出测试系统的量程和范围的功率和波长的芯片进行测试时，只能采取如下两种方法：一种是需要将现有的测试系统配置结构拆除，再更换相应量程和范围的另一套测试系统配置结构；另一种是需要单独购买只能适用于待测芯片的量程和范围的测试设备。上述两种方法既大幅增加了设备投资成本，且更换使用中极其不方便，影响测试效率和测试精度。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的芯片测试装置不能同时测量不同功率和波长的芯片，操作复杂，测试效率较低的缺陷，从而提供一种成本低廉，测试效率极高，方便灵活，可以任意测量不同功率和波长芯片的基于双积分球的芯片测试设备及测试方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于双积分球的芯片测试设备，包括：

沿芯片传输方向依次设置的自动供给装置、自动对位装置、测试装置和收纳装置；

所述测试装置包括：

转盘，具有相对设置的至少两个测试工位;

驱动结构，设于所述转盘的一侧，包括支架、与支架连接的驱动件和与所述支架滑动连接的滑轨，所述支架上并排设有两个安装工位;

第一积分球和第二积分球，分设于两个所述安装工位上，在所述驱动件的作用下，所述第一积分球或第二积分球与两个安装工位之间的测试工位对准，所述第一积分球和第二积分球可测试的最大功率不同。

可选地，所述第一积分球和第二积分球均设有两个光谱输出端和一个PD输出端。

可选地，还包括一对探针，一对探针对应两个安装工位之间的测试工位设置。

可选地，还包括对应两个安装工位之间的测试工位设置的第一相机和第二相机，所述第一相机垂直于所述测试工位设置，所述第二相机垂直于所述第一相机设置。

可选地，所述测试工位上设有温控结构，载片台设于所述温控结构上。

可选地，所述自动供给装置包括:

承载机构，具有用于放置芯片的承载区，所述承载区为透明材质，所述承载机构连接有第一驱动机构;

顶出机构，设于所述承载机构的下方，包括座体和设于所述座体中心的顶针，所述座体朝向所述承载机构的端面上设有多个用于吸附承载区的通孔，所述座体连接有抽气机构，所述顶针连接有第二驱动机构;

第一吸附机构和定位对准机构，依次设置在所述承载机构上方，且所述定位对准机构、第一吸附机构、承载机构的承载区上的待测芯片和顶针的中心重合。

可选地，多个所述通孔均布在所述顶针的周向。

可选地，所述定位对准机构为相机，所述相机的“十”字对准线的中心与所述第一吸附机构、承载机构的承载区上的待测芯片和顶针的中心重合设置。

可选地，所述第一驱动机构包括相互垂直设置的第一驱动件和第二驱动件，以及与所述承载机构转动连接的第二驱动件，所述第二驱动机构为在垂直于所述承载机构方向运动的竖直驱动件。

可选地，所述承载区上设有蓝膜或透明膜。

所述自动对位装置包括：

移动机构；

对位件，安装在所述移动机构上，所述对位件具有校正板，所述校正板与载片台对应设置，所述移动机构适于驱动所述校正板在载片台所处的平面上方沿第一方向和/或第二方向上进行移动，所述第一方向和第二方向相互垂直；

所述校正板上开设有适于芯片通过的第一孔体，所述第一孔体一组相对的侧面上开设有防止所述芯片上的发光点与所述第一孔体接触的避让槽。

可选的，所述避让槽为弧形，内径小于芯片的宽度。

可选的，所述第一孔体的横截面呈矩形，且靠近载片台设置。

可选的，所述校正板上还设有与所述第一孔体贯通设置的第二孔体，所述第二孔体远离所述载片台设置，所述第二孔体的中心线和第一孔体的中心线重合，且所述第二孔体的横截面为圆形，适于用于吸附芯片的吸嘴通过。

可选的，所述载片台上开设有吸附孔。

可选的，还包括工作台，所述工作台上安装有载片台，所述移动机构包括有第一移动机构和第二移动机构，所述第一移动机构滑动安装在所述第二移动机构上，所述第二移动机构固定安装在所述工作台上；

所述对位件安装在所述第一移动机构上。

可选地，所述收纳装置包括多个盛放结构。

还提供了一种测试方法，包括以下步骤：

将待测芯片自动对位后运送至测试工位，根据待测芯片的功率和波长驱动相应的第一积分球或第二积分球对准测试工位上的待测芯片进行测试；根据测试结果将测试完的芯片转移至收纳装置的相应位置。

可选地，还包括根据待测芯片的测试要求向一对探针施加所需要的电流或电压。

可选地，第二驱动机构驱动顶针上升至第一预定位置后，顶针与承载机构的被顶起点脱离，同时第一吸附机构对芯片持续施加吸附力，并且吸附芯片继续上升，当到达第三预定位置后，将芯片通过直线滑轨横向移动至下道工序的工位。

可选地，还包括在第二驱动机构驱动顶针上升前，第一吸附机构下降至芯片上方的第二预定位置。

可选地，所述顶针和所述第一吸附机构同步上升至第一预定位置。

可选地，将定位对准机构、第一吸附机构和顶针的中心调整至重合的具体步骤为：

先将顶针与定位对准机构的中心调整至同轴；以定位对准机构的“十”字中心为参照，移动第一吸附机构使得第一吸附机构的中心与定位对准机构的中心重合。

可选的，还包括在对芯片施加第一吸附力时同时吸嘴对芯片吹气的步骤。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的基于双积分球的芯片测试设备，待测芯片经自动供给装置转移至自动对位装置校正后，再传输至测试装置中进行光电性能测试，当需要对不同功率和波长的芯片进行测试时，只需驱动件驱动支架移动至相应的第一积分球或第二积分球与两个安装工位之间的测试工位对准即可，不需要拆装测试结构，测试方便，效率较高。该装置适用于任意测量不同功率和波长的芯片，降低用户对于设备的投资成本，起到一机多用，可满足一台设备可适用于大功率和小功率芯片的测试，同时由于两个积分球上的光谱仪波长范围可自由选配，不重叠，扩展了波长的测试范围。

2.本发明提供的基于双积分球的芯片测试设备，当需要将芯片与承载机构分离时，抽气机构对座体抽气，使得座体朝向承载机构的端面与承载机构吸附固定，这样当顶针上升对承载机构上的芯片施加顶出力时，由于承载机构的大部分均与座体吸附固定，因此即使顶出力较大，也不会发生移动，从而保证芯片的位置不会发生变化，即芯片的中心与吸附机构的中心始终重合，无需重新调整，保证了吸附的准确性；同时承载机构通过座体上的多个通孔与座体吸附固定，受力均匀，不会因吸附力较大发生弯折损坏，降低了成本。

3.本发明提供的基于双积分球的芯片测试设备，对位件安装在移动机构上，移动机构可以控制对位件进行第一方向和/或第二方向上的移动，当芯片放置在载片台上时，通过控制移动机构带动对位件进行第一方向和第二方向上前后左右的移动，在对位件进行前后左右移动时，位于对位件第一孔体内的芯片在第一孔体的侧面作用下进行角度和位置的调整，并且在第一孔体上设置有避让槽，避让槽位于对位件朝向载片台的端部，避让槽可以避免芯片上的发光点接触到第一孔体的侧面。保证芯片在检测时处于准确的位置及角度，避免检测机构无法精准检测芯片上对应位置的现象发生，保证芯片检测结果的准确性；本装置还可以使得芯片每次移动至指定的位置进行测试，使得芯片在测试时均处于特定的测试位置，虽然芯片下落至载片台上时的位置是随机的，但是仍然会落在吸附孔上，即芯片是在靠近吸附孔的范围内随机落至载片台上，在对芯片的位置及角度进行调整时，芯片在对位件的作用下发生横平竖直的移动（对位件的移动距离是固定的），使得吸附孔附近的区域磨损均匀，测试时保证了芯片与载片台上的接触都在这个均匀区域，使得芯片在测试过程中的导电与导热性能稳定，极大的提高了芯片的测试精准度。

4.本发明提供的测试方法，顶针与承载机构脱离的同时吸附机构对芯片持续施加吸附力，避免了芯片在自身重力作用下再次与承载区贴合，影响吸附效果，同时有效防止了顶针将承载机构和芯片损坏的现象。

5.本发明提供的测试方法，将芯片放置在载片台上，校正板推动芯片在载片台上沿第一方向和第二方向进行移动，在移动过程中对芯片的角度及位置进行调整，使得芯片横平竖直的准确定位在预定的位置，使得检测机构对芯片进行检测时，芯片与接收器PD的位置准确，光谱的耦合效率极高，保证检测机构可以精准的进行光电信号的测量；同时，移动过程中芯片上的发光点与校正板上的避让槽对应且不接触，避免发光点被破坏产生劣化现象，保证了芯片测试后的良好率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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获得其他的附图。

图1为本发明提供的基于双积分球的芯片测试设备的示意图；

图2为图1中测试装置的局部放大示意图；

图3为图1中自动供给装置的局部放大示意图；

图4为座体的俯视图；

图5为图1中自动对位装置的局部放大示意图；

图6为对位件的示意图。

附图标记说明：

1、工作台；2、承载机构；3、顶出机构；4、第一吸附机构；5、定位对准机构；6、支撑板；7、第一驱动件；8、第二驱动件；9、座体；10、顶针；11、通孔；12、直线滑轨；13、架体；14、对位件；15、安装板；16、校正板；17、第二孔体；18、第一孔体；19、避让槽；20、载片台；21、移动机构；22、转盘；23、第一积分球；24、第二积分球；25、温控结构；26、支架；27、滑轨；28、滑座；29、光谱输出端；30、PD输出端；31、安装架；32、探针；33、第一相机；34、第二相机；35、第二吸附机构；36、盛放结构。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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做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。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1至6所示的基于双积分球的芯片测试设备的一种具体实施方式，包括沿芯片传输方向依次设置的自动供给装置、自动对位装置、测试装置和收纳装置，自动供给装置、自动对位装置、测试装置和收纳装置均设于工作台1上，工作台1上设有架体13，架体13一侧设有直线滑轨12，架体13上设有定位对准机构5和第一相机33，直线滑轨12上设有第一吸附机构4和第二吸附机构35，第一吸附机构4在自动供给装置和自动对位装置之间往复移动，第二吸附机构35在自动对位装置和收纳装置之间往复移动。

如图3和4所示，自动供给装置包括承载机构2、顶出机构3、第一吸附机构4和定位对准机构5。

承载机构2的承载区上设有透明材质的蓝膜，也可以为透明膜，蓝膜设于水平设置的支撑板6上，支撑板6设于水平设置的第一驱动件7上，第一驱动件7滑动设于第二驱动件8上，且第一驱动件7和第二驱动件8的运动方向相互垂直。第一驱动件7和第二驱动件8均包括滑轨、滑动设于滑轨上的滑块和与滑块连接的电机，支撑板6的一端与第一驱动件7的滑块固定连接，第一驱动件7和第二驱动件8组成第一驱动结构。蓝膜具有用于放置芯片的承载区，多个芯片成行列放置在蓝膜上，当一个芯片被吸附转移后，通过第一驱动件7和第二驱动件8的移动，将下一个芯片移动至待吸附抓取位置。

如图3所示，顶出机构3设于所述承载机构2的下方，包括座体9和设于所述座体9中心的顶针10。如图3所示，所述座体9为圆柱体，朝向所述承载机构2的端面上设有多个通孔11，多个所述通孔11均布在所述顶针10的周向。所述座体9连接有抽气机构，顶针10连接有第二驱动机构，所述第二驱动机构为在垂直于所述承载机构2方向（即竖直方向）运动的竖直驱动件，例如马达或电机；抽气机构为真空泵，座体9内部设有同时与通孔11和真空泵连通的腔体，以通过真空泵对腔体内施加负压，使得座体9顶部与蓝膜牢固贴附。

第一吸附机构4设置在承载机构2上方，第一吸附机构4包括吸嘴、与吸嘴连接的抽气结构和与直线滑轨滑动连接的座体，通过安装在工作台1上的直线滑轨12在自动供给工位和自动对位工位往复移动，以输送芯片。

在测试时，定位对准机构5通过架体13设置在所述第一吸附机构4上方，且高于第一吸附机构4设置，以避免三点一线对位时的干涉。所述定位对准机构5为相机，所述相机的“十”字对准线的中心与所述第一吸附机构4、承载机构2的承载区上的待测芯片和顶针10的中心重合设置。

如图5和6所示，自动对位装置包括移动机构和安装在移动机构上的对位件。

移动机构21上安装有对位件14，移动机构21可以带动对位件14在载片台20所处的平面上方进行第一方向和/或第二方向的移动，第一方向和第二方向互相垂直，其中，载片台20所处的平面为载片台20上放置芯片的平面，对位件14移动的平面平行于载片台20所处的平面。对位件14具有校正板16，校正板16与载片台20对应设置，校正板16设置在载片台20的上方，校正板16上开设有第一孔体18，芯片可以穿过第一孔体18下落至载片台20上；第一孔体18一组相对的侧面上开设有防止芯片上的发光点与第一孔体18接触的避让槽19，可以使发光点处于避让槽19的位置处，此时发光点与避让槽19的槽壁之间具有间隙，避免发光点接触到第一孔体18的内壁。在保证校正板16可以对芯片进行调整的前提，可以避免芯片上的发光点接触到校正板16。在芯片放置到载片台20的过程中，芯片穿过第一孔体18落至载片台20上，然后控制移动机构21进行第一方向的前后移动和第二方向的左右移动，对芯片的角度和位置进行调整，以使芯片达到待检测的位置和角度要求；本装置还可以使得芯片每次移动至指定的位置进行测试，使得芯片在测试时均处于特定的测试位置，虽然芯片下落至载片台20上时的位置是随机的，但是仍然会落在载片台的吸附孔上，即芯片是在靠近吸附孔的范围内随机落至载片台20上，在对芯片的位置及角度进行调整时，芯片在对位件的作用下发生横平竖直的移动，使得吸附孔附近的区域磨损均匀，即芯片落在载片台20上的位置为磨损均匀的区域，使得芯片的背面与载片台之间处于较紧密的接触，保证了芯片在测试过程中对导电和导热性的苛刻要求，保证芯片的测试结果的准确性。

具体的，避让槽19开设在校正板16朝向载片台20的端部上，校正板16朝向载片台20的端部为校正板16的底面，校正板16的底面与载片台20之间具有间隙，此间隙小于芯片的厚度，校正板16在对芯片位置校正的过程中，校正板16的底面不会与载片台20发生摩擦接触，也不会划伤载片台20。

本实施例中，避让槽19开设在第一孔体18的前后侧面上，第一孔体18的左右侧面保持平直，保证左右推移时横向平直。

如图2所示，对位件14还具有安装板15，校正板16连接在安装板15上，安装板15通过螺栓连接在移动机构21上，校正板16与安装板15形成的对位件14呈T形。

具体的，第一孔体18的横截面呈矩形，并且靠近载片台20设置，第一孔体18在进行第一方向和第二方向的移动时，由于第一方向和第二方向互相垂直，使得第一孔体18可以将芯片调整为横平竖直的状态。

如图4所示，避让槽19呈弧形，内径小于芯片的宽度。使得芯片在避免发光点接触到第一孔体18的前提下，仍可通过第一孔体18的内壁进行移动。作为一种可替换的实施方式，避让槽19可以呈矩形或其他多边形，还可以是不规则形状，只要其能够避让芯片上发光点的位置，并且能够推动芯片侧面移动即可。

本实施例中，避让槽19的高度可以设置为与第一孔体18相同的高度，此时在安装时必须要保证安装板15的底部不能磨损到载片台20的表面。

作为一种可替换的实施方式，避让槽19的高度还可以设置为小于第一孔体18的高度，只要避让槽19的槽深能够避免芯片上发光点与校正板16接触即可。

本实施例中，校正板16上开设有与第一孔体18贯通设置的第二孔体17，第二孔体17的截面积大于第一孔体18的截面积，并且第二孔体17设置在校正板16的上方，远离载片台20设置，第二孔体17的中心线与第一孔体18的中心线重合设置，具体的，第二孔体17的横截面为圆形，可以允许吸嘴进入第二孔体17内，使吸附有芯片的吸嘴与载片台20更加接近。

作为一种可替换的实施方式，第二孔体17的截面积还可以与第一孔体18的截面积相同，即第二孔体17的横截面也可呈矩形。

本实施例中，移动机构21和载片台20均安装在转盘22上。移动机构21包括有第一移动机构和第二移动机构。具体的，第二移动机构安装在转盘22上，第一移动机构安装在第二移动机构的驱动端上；具体的第二移动机构可以是第一滑块滑动安装在第一滑轨上，第一滑轨安装在转盘22上，第一方向可以是第二滑轨安装在第一滑块上，并且在第二滑轨上滑动安装有第二滑块，对位件14通过安装板15安装在第二滑块上。

作为一种可替换的实施方式，也可以是第一移动机构安装在转盘22上，第二移动机构安装在第一移动机构的驱动端上。

作为一种可替换的实施方式，第二移动机构还可以是第一电缸，第一移动机构为第二电缸，第一电缸安装在载片台20上，第二电缸安装在第一电缸的驱动端上，对位件14通过安装板15安装在第二电缸的驱动端上。

本实施例中，载片台20上开设有吸附孔，当芯片放置到载片台20上时，载片台20上的吸附孔产生吸力，将芯片吸附在载片台20上，实现对芯片的吸附固定。

如图2所示，测试装置包括转盘22、设于所述转盘22的一侧的驱动结构和设于驱动结构上的第一积分球23、第二积分球24。

转盘22具有相对设置的两个测试工位，一个测试工位用于承接经第一吸附机构4转移的芯片，并对芯片的位置进行校正，另一个测试工位用于对校正后的芯片进行相关的光电测试。转盘22由电机驱动进行旋转，以将校正后的芯片转移至测试工位，并将测试完成的芯片输送至校正工位后，由第二吸附机构35转移至收纳装置的相应盛放结构36中。具体的，测试工位上设有温控结构25，载片台20设于所述温控结构25上，芯片放置在载片台20上。

为实现对不同功率和波长的芯片的高效测试，本实施例中设置了驱动结构，包括支架26、与支架26连接的驱动件和与所述支架26滑动连接的滑轨27，滑轨27为直线滑轨，所述支架26的底部设有与滑轨27滑动连接的滑座28，上部并排设有两个安装工位;驱动件为电机，用于驱动滑座28在滑轨27上往复滑动，以切换两个安装工位的位置。

第一积分球23和第二积分球24分设于两个所述安装工位上，具体的，所述第一积分球具有第一功率，所述第二积分球24具有第二功率，其中，第一功率大于第二功率。所述第一积分球和第二积分球远离转盘22的球面上均设有两个光谱输出端29和一个PD输出端30。在所述驱动件的作用下，当待测芯片的功率和波长（750nm-1100nm之间）较大时，所述第一积分球23与两个安装工位之间的测试工位对准；当待测芯片的功率和波长（300nm-750nm之间）较小时，所述第二积分球24与两个安装工位之间的测试工位对准。这是由于若使用大功率积分球测试小功率芯片，分辨率较低，测试准确度也较低；而若用小功率积分球测试大功率芯片，当大功率芯片上施加的驱动电流较大时，会产生很大的峰值功率，平均功率也会很高，对积分球造成损害，甚至烧毁。

在两个安装工位之间的测试工位的两侧还设有一对安装架31，一对探针32分设在一对安装架31上。当待测芯片的功率较大时，同时对一对探针32施加驱动电流；当待测芯片的功率较小时，只对其中一个探针32施加驱动电流，另一个探针32只起到辅助按压芯片，以提高芯片与载片台的接触效果的作用。

为保证一对探针32既能准确按压芯片，又不至于损坏芯片，在两个安装工位之间的测试工位上方还设置有第一相机33和第二相机34，所述第一相机33垂直于所述测试工位设置，所述第二相机34垂直于所述第一相机33设置在两个安装工位之间。

一种测试方法，包括以下步骤：

先将顶针10与定位对准机构5的“十”字对准线的中心调整至同轴，为方便第一吸附机构4和承载机构2的调节，定位对准机构5与顶针10之间的距离较大，且定位对准机构5的位置固定后便不再移动。驱动第一吸附机构4朝向承载区移动，直至第一吸附机构4的中心与定位对准机构5的“十”字对准线的中心重合，从而将定位对准机构5、第一吸附机构4和顶针10的中心调整至重合。在承载机构2的承载区上放置的蓝膜上依次有序地排列多个芯片，抽气机构对座体9吸气，以使座体9与承载机构2吸附固定。以定位对准机构5的中心为参照，第一驱动件7和第二驱动件8驱动承载区的一个芯片中心与定位对准机构5的“十”字对准线的中心重合，相当于将定位对准机构5的中心、第一吸附机构4的中心、芯片的中心以及顶针10的顶端重合。

第一吸附机构4下降至芯片上方的第二预定位置。第二预定位置为第一吸附机构4与芯片几乎接触的位置。

第二驱动机构驱动顶针10朝向承载区运动以顶起芯片并上升至第一预定位置，且第一预定位置高于第二预定位置，此时，第一吸附机构4抽气对上升的芯片持续施加吸附力，并且吸附着芯片同步上升。

第二驱动机构驱动顶针10与承载机构2的被顶起点脱离，同时第一吸附机构4对芯片施加持续吸附力，并且吸附芯片继续上升，当到达第三预定位置（即安全高度）后，将芯片通过直线滑轨12横向移动至自动对位装置中。

第一吸附机构4重新移动至承载机构2上方，且与定位对准机构5的“十”字对准线的中心重合。同时根据程序控制第一驱动件7和第二驱动件8驱动蓝膜上的下一颗芯片与定位对准机构5的“十”字对准线的中心重合（即芯片中心与顶针中心也中和），重复上述步骤，直至将承载区的全部芯片均转移至自动对位装置的载片台上。

吸嘴对芯片吹气以将芯片放置在载片台20上，同时对芯片施加第一吸附力；校正板16推动芯片在载片台20上沿第一方向和/或第二方向上进行移动，直至到达预定位置，移动过程中芯片的发光点与校正板16上的避让槽19对应且不接触，且对芯片施加第二吸附力；其中，第一方向和第二方向相互垂直，第二吸附力小于第一吸附力。

通过移动机构21控制校正板16推动芯片在载片台20上沿第一方向和第二方向进行移动，移动过程中，芯片上的发光点处于避让槽19内；在移动过程中通过第一孔体18对芯片的角度及位置进行调整，可以使芯片处于横平竖直的状态，使得检测机构对芯片进行检测时，芯片的角度及位置符合检测标准，保证检测机构准确检测到芯片；同时，移动过程中芯片上的发光点与校正板16上的避让槽19对应且不接触，使得发光点处于避让槽19内，并与避让槽19的槽壁之间具有间隙，避免发光点被破坏，保证芯片检测的准确性。

具体的，载片台20上的吸附孔连通有抽气装置，如真空泵、抽气泵等，并且抽气装置上设有开关，可以控制抽气的流量及流速，进而实现吸附孔对芯片的吸附力的大小调节。芯片落在载片台20上时，吸附孔对芯片施加第一吸附力，将芯片牢牢吸附在载片台20上，使其无法移动；推动芯片在载片台20上移动时，控制抽气装置的开关，减弱吸附孔产生的吸附力，吸附孔对芯片施加第二吸附力，第二吸附力仍可以使芯片被吸附在载片台20上，但此时吸附力较小，可以允许芯片在载片台20上发生位移，并且芯片不会脱离吸附孔的吸附，使得芯片的角度和位置能够进行调整。

当吸嘴带动芯片靠近吸附孔时，吸附孔对芯片施加第一吸附力，同时，吸嘴由吸附状态转换为吹气状态，对芯片进行吹气，能够使芯片快速脱离吸嘴，被吸附孔吸附。

具体的，吸嘴连通有具有两种工作状态的空气泵，即空气泵既可以实现吸气状态，也可以实现吹气状态，即吸嘴的吸附作用和吹气作用可以通过空气泵的不同工作状态进行实现。

电机驱动转盘22旋转180°，至自动对位后的待测芯片到达两个安装工位之间的另一测试工位，探针32下压至与待测芯片接触，当待测芯片的功率较大，波长在750nm-1100nm之间时，必须对两个探针32同时施加电流，驱动相应的第一积分球对准测试工位上的待测芯片进行光功率特性和光谱特性扫描测试。与此同时，吸嘴将供给工位的另一芯片转移至远离驱动结构的测试工位后进行自动定位对准校正。根据客户需求，对测试结果进行判定，即芯片是否合格。当该芯片测试完成后，探针32抬起，转盘22反向旋转180°，进行下一芯片的测试，并将测试完成的芯片通过第二吸附机构35转移至收纳装置的相应盛放结构中。盛放结构为成行列设置的蓝膜或卡片盒，可以根据需求，例如产品等级要求，设置多个蓝膜或卡片盒。

当待测芯片的功率较小，波长在300nm-750nm之间时，只需要对一个探针32施加电流，另一个探针32只保持与芯片的接触，但不需要施加电流，驱动相应的第二积分球对准测试工位上的待测芯片进行光功率特性和光谱特性扫描测试。

作为替代的实施方式，支架26包括并排设置的两个，每个支架26上各设有一个安装工位。

作为替代的实施方式，转盘22上相对设置有两组测试工位，两组测试工位的连线相互垂直设置。一组测试工位可以放置大功率芯片，另一组测试工位则可以放置小功率芯片，以提高检测效率。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动和自由组合积分球功率量程和光谱仪测量范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种基于双积分球的芯片测试设备，其特征在于，包括沿芯片传输方向依次设置的自动供给装置、自动对位装置、测试装置和收纳装置；

所述测试装置包括：

转盘（22），具有相对设置的至少两个测试工位;

驱动结构，设于所述转盘（22）的一侧，包括支架（26）、与支架（26）连接的驱动件和与所述支架（26）滑动连接的滑轨（27），所述支架（26）上并排设有两个安装工位;

第一积分球（23）和第二积分球（24），分设于两个所述安装工位上，在所述驱动件的作用下，所述第一积分球（23）或第二积分球（24）与两个安装工位之间的测试工位对准，所述第一积分球（23）和第二积分球（24）可测试的最大功率不同。

2.根据权利要求1所述的基于双积分球的芯片测试设备，其特征在于，所述第一积分球（23）和第二积分球（24）均设有两个光谱输出端（29）和一个PD输出端（30）。

3.根据权利要求1所述的基于双积分球的芯片测试设备，其特征在于，所述自动供给装置包括：

承载机构（2），具有用于放置芯片的承载区，所述承载区为透明材质，所述承载机构（2）连接有第一驱动机构;

顶出机构（3），设于所述承载机构（2）的下方，包括座体（9）和设于所述座体（9）中心的顶针（10），所述座体（9）朝向所述承载机构（2）的端面上设有多个用于吸附承载区的通孔（11），所述座体（9）连接有抽气机构，所述顶针（10）连接有第二驱动机构;

第一吸附机构（4）和定位对准机构（5），依次设置在所述承载机构（2）上方，且所述定位对准机构（5）、第一吸附机构（4）、承载机构（2）的承载区上的待测芯片和顶针（10）的中心重合。

4.根据权利要求3所述的基于双积分球的芯片测试设备，其特征在于，多个所述通孔（11）均布在所述顶针（10）的周向。

5.根据权利要求1-4任一项所述的基于双积分球的芯片测试设备，其特征在于，所述自动对位装置包括：

移动机构（21）；

对位件（14），安装在所述移动机构（21）上，所述对位件（14）具有校正板（16），所述校正板（16）与载片台（20）对应设置，所述移动机构（21）适于驱动所述校正板（16）在载片台（20）所处的平面上方沿第一方向和/或第二方向上进行移动，所述第一方向和第二方向相互垂直；

所述校正板（16）上开设有适于芯片通过的第一孔体（18），所述第一孔体（18）一组相对的侧面上开设有防止所述芯片上的发光点与所述第一孔体（18）接触的避让槽（19）。

6.根据权利要求5所述的基于双积分球的芯片测试设备，其特征在于，所述第一孔体（18）的横截面呈矩形，且靠近载片台（20）设置；所述校正板（16）上还设有与所述第一孔体（18）贯通设置的第二孔体（17），所述第二孔体（17）远离所述载片台（20）设置，所述第二孔体（17）的中心线和第一孔体（18）的中心线重合，且所述第二孔体（17）的横截面为圆形，适于用于吸附芯片的吸嘴通过。

7.根据权利要求1-4任一项所述的基于双积分球的芯片测试设备，其特征在于，所述收纳装置包括多个盛放结构。

8.一种测试方法，其特征在于，采用权利要求1-7任一项所述的基于双积分球的芯片测试设备进行测试，包括以下步骤：

将待测芯片自动对位后运送至测试工位，根据待测芯片的功率和波长驱动相应的第一积分球（23）或第二积分球（24）对准测试工位上的待测芯片进行测试；根据测试结果将测试完的芯片转移至收纳装置的相应位置。

9.根据权利要求8所述的测试方法，其特征在于，首先将定位对准机构（5）、第一吸附机构（4）和顶针（10）的中心调整至重合；然后将芯片放置在承载机构（2）的承载区，抽气机构对座体（9）抽气，以使座体（9）与承载机构（2）吸附固定；将芯片移动至中心与定位对准机构（5）的中心重合；第二驱动机构驱动顶针（10）朝向承载区运动以顶起芯片并上升至第一预定位置，顶针（10）与承载机构（2）的被顶起点脱离，同时第一吸附机构（4）对上升的芯片持续施加吸附力，并且吸附着芯片继续上升，当到达第三预定位置后，将其转移至下一工位。

10.根据权利要求9所述的测试方法，其特征在于，还包括：

在将芯片放置在载片台（20）上，同时对芯片施加第一吸附力；校正板（16）推动芯片在载片台（20）上沿第一方向和/或第二方向上进行移动，直至到达预定位置，移动过程中芯片的发光点与校正板（16）上的避让槽（19）对应且不接触，推动芯片在载片台（20）上移动时，对芯片施加第二吸附力；其中，第一方向和第二方向相互垂直，第二吸附力小于第一吸附力。

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