CN114113969A - 用于激光器芯片的测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于激光器芯片的测试系统，包括机架、安装于机架上的作业载板、测试载台和至少一个测试探头，所述机架上并位于作业载板上方安装有一上罩壳，所述测试夹具包括基板、若干个测试插座、导热板、PCB板、下盖板、上盖板和若干个间隔排列的活动压头，所述下盖板上间隔开有若干个与活动压头对应的通孔，所述导热板的下表面一端设置有一测温电路板。本发明既实现了常温下对激光器芯片的批量测试，又可以在低温、高温下对激光器芯片进行批量、多参数测试，兼容性、通用性好，还提高了对温度敏感芯片的测试精度，大大提高了各个测试环境下的测试的效率、精度和测试数据的一致性、稳定性，降低测试成本。

Description

用于激光器芯片的测试系统

技术领域

本发明涉及一种用于激光器芯片的测试系统，属于光通讯测试技术领域。

背景技术

激光器芯片测试老化的夹具设计一直是难点，特别是温度敏感的芯片测试更是难中之难，目前业内只用常温测试系统，但是随着光通讯行业发展，25G、50G的产品越来越多需要低温测试和高温测试，业内欠缺可靠易用的低温，常温，高温测试系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于激光器芯片的测试系统，其既实现了常温下对激光器芯片的批量测试，又可以在低温、高温下对激光器芯片进行批量、多参数测试，兼容性、通用性好，还提高了对温度敏感芯片的测试精度，大大提高了各个测试环境下的测试的效率、精度和测试数据的一致性、稳定性，降低测试成本。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种用于激光器芯片的测试系统，包括机架、安装于机架上的作业载板、测试载台和至少一个测试探头，所述测试载台安装于作业载板上表面中部，所述测试探头通过一驱动机构可活动地设置于测试载台上方，供放置测试夹具的所述测试载台包括基座和若干个均匀排布于基座上的TEC单元，所述测试夹具放置于TEC单元上方；

所述机架上并位于作业载板上方安装有一上罩壳，从而在此上罩壳与作业载板之间形成一密封仓，所述上罩壳的一侧表面上开有一进料口，此进料口上安装有一密封盖，此密封盖上间隔开有多个第二进料口，此第二进料口上安装有第二密封盖，所述机架上并位于测试载台的一侧设置有两个预加工载台，所述机架上并位于测试载台的另一侧设置有一回温载台；

所述测试夹具包括基板、若干个测试插座、导热板、PCB板、下盖板、上盖板和若干个间隔排列的活动压头，所述PCB板位于基板下方，所述导热板、下盖板、上盖板依次设置于基板上方，若干个所述测试插座分别安装于基板上、并与PCB板电连接，所述导热板与下盖板之间安装有待测试器件，此待测试器件的下端穿过导热板与测试插座电连接；

所述下盖板上间隔开有若干个与活动压头对应的通孔，此通孔下端内壁上具有一径向向内伸出的环形突出部，所述活动压头中下部具有一径向向外伸出的凸缘部，所述活动压头可活动地嵌入下盖板上的通孔内、且活动压头上凸缘部的下表面与通孔内环形突出部的上表面接触，所述活动压头的下端自下盖板的下表面伸出，用于与待测试器件的上端面挤压接触，所述活动压头外侧套装有一弹性件，此弹性件位于上盖板与活动压头上的凸缘部之间；

所述导热板下表面上间隔设置有若干个凸块，所述基板、PCB板上分别开有若干个与凸块对应的第一通孔、第二通孔，所述凸块下端依次穿过第一通孔、第二通孔、并从第二通孔伸出，并与测试载台上的TEC单元接触；

所述导热板的下表面一端设置有一测温电路板，此导热板的下表面上还开有若干个测温槽，此若干个测温槽内分别安装有一与测温电路板电连接的测温传感器。

上述技术方案中进一步改进的方案如下：

1. 上述方案中，所述密封盖上部与上罩壳可转动连接，此密封盖下部与上罩壳锁接

2. 上述方案中，所述机架上并位于作业载板下方安装有一下壳体，此下壳体内分别设置有控制单元和测试源表。

3. 上述方案中，所述上罩壳上分别设置有与预加工载台、回温载台对应的让位口。

4. 上述方案中，所述上罩壳上还设置有一观察窗。

5. 上述方案中，所述测试载台与测试夹具之间设置有一均温板。

所述导热板为铝合金板，所述基板为塑料保温板。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

本发明用于激光器芯片的测试系统，其既实现了常温下对激光器芯片的批量测试，又可以在低温、高温下对激光器芯片进行批量、多参数测试，兼容性、通用性好，安全系数高，还在保护器件的同时提高了对温度敏感芯片的测试精度，大大提高了各个测试环境下的测试的效率、精度和测试数据的一致性、稳定性，降低测试成本。

附图说明

附图1为本发明用于激光器芯片的测试系统结构示意图；

附图2为本发明用于激光器芯片的测试系统中作业载板结构示意图；

附图3为本发明用于激光器芯片的测试系统中上罩壳结构示意图；

附图4为本发明用于激光器芯片的测试系统中上罩壳局部结构示意图；

附图5为本发明用于激光器芯片的测试系统局部结构分解示意图；

附图6为本发明用于激光器芯片的测试系统中测试夹具结构示意图；

附图7为本发明用于激光器芯片的测试系统中测试夹具局部结构仰视图；

附图8为图5中局部结构示意图；

附图9为本发明用于激光器芯片的测试系统局部结构剖视图；

附图10为图8中局部结构示意图；

附图11为本发明用于激光器芯片的测试系统局部结构示意图。

以上附图中：1、机架；2、作业载板；3、测试载台；4、测试探头；5、驱动机构；51、X轴组件；52、Y轴组件；53、Z轴组件；531、支撑板；532、Z轴丝杆；534、螺母；6、基座；7、TEC单元；8、上罩壳；9、进料口；10、密封盖；11、第二进料口；12、第二密封盖；13、下壳体；14、第一翻边条；15、第二翻边条；16、预加工载台；17、回温载台；21、测试夹具；1a、基板；101a、第一通孔；2a、测试插座；3a、导热板；301a、凸块；4a、PCB板；401a、第二通孔；1b、下盖板；2b、上盖板；3b、活动压头；31b、凸缘部；4b、通孔；41b、环形突出部；5b、弹性件；6b、安装孔；7b、第二安装孔；8a、测温电路板；9a、测温槽；10a、待测试器件；11a、测温传感器；12a、安装凹槽；22、调节组件。

具体实施方式

在本专利的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利的具体含义。

实施例1：一种用于激光器芯片的测试系统，包括机架1、安装于机架1上的作业载板2、测试载台3和至少一个测试探头4，所述测试载台3安装于作业载板2上表面中部，所述测试探头4通过一驱动机构5可活动地设置于测试载台3上方，供放置测试夹具21的所述测试载台3包括基座6和若干个均匀排布于基座6上的TEC单元7，所述测试夹具21放置于TEC单元7上方；

所述机架1上并位于作业载板2上方安装有一上罩壳8，从而在此上罩壳8与作业载板2之间形成一密封仓，所述上罩壳8的一侧表面上开有一进料口9，此进料口9上安装有一密封盖10，此密封盖10上间隔开有多个第二进料口11，此第二进料口11上安装有第二密封盖12，通过上罩壳提供了一个密封腔体，既可以在测试高温时候减少外部环境对测试的结果的影响，又可以在测试低温时避免外部含水的空气接触夹具，避免夹具上结霜，结露，从而保证测试的精度，而多个进料口的设置，则既可以满足检修以及上下料的要求，又可以减小外部空气进入上罩壳内的几率，保证上罩壳内的密封性，进一步保证测试精度；

所述机架1上并位于测试载台3的一侧设置有两个预加工载台16，所述机架1上并位于测试载台3的另一侧设置有一回温载台17，两个预加工载台可以在高温测试时提前给夹具加热或者在在低温测试时用来提前给夹具降温，从而减少测试时间，提高测试效率，而回温载台的设置，则可以对测试完的治具进行回温，避免夹具温度过高或过低而产生安全隐患，还可以避免在低温测试完以后直接将夹具拿出机台，使得外部空气中的水汽在夹具上结霜，结露而损伤器件；

所述测试夹具21包括基板1a、若干个测试插座2a、导热板3a、PCB板4a、下盖板1b、上盖板2b和若干个间隔排列的活动压头3b，所述PCB板4a位于基板1a下方，所述导热板3a、下盖板1b、上盖板2b依次设置于基板1a上方，若干个所述测试插座2a分别安装于基板1a上、并与PCB板4a电连接，所述导热板3a与下盖板1b之间安装有待测试器件10a，此待测试器件10a的下端穿过导热板3a与测试插座2a电连接；

所述下盖板1b上间隔开有若干个与活动压头3b对应的通孔4b，此通孔4b下端内壁上具有一径向向内伸出的环形突出部41b，所述活动压头3b中下部具有一径向向外伸出的凸缘部31b，所述活动压头3b可活动地嵌入下盖板1b上的通孔4b内、且活动压头3b上凸缘部31b的下表面与通孔4b内环形突出部41b的上表面接触，所述活动压头3b的下端自下盖板1b的下表面伸出，用于与待测试器件10a的上端面挤压接触，所述活动压头3b外侧套装有一弹性件5b，此弹性件5b位于上盖板2b与活动压头3b上的凸缘部31b之间，在测试过程中，保证对每个器件的弹性压紧，从而保证热量传导的均匀性和电接触的稳定性，避免因器件间存在公差导致对部分器件无法压紧而影响测试精度的情况，进一步提高了测试的精度和重复性；

所述导热板3a下表面上间隔设置有若干个凸块301a，所述基板1a、PCB板4a上分别开有若干个与凸块301a对应的第一通孔101a、第二通孔401a，所述凸块301a下端依次穿过第一通孔101a、第二通孔401a、并从第二通孔401a伸出，并与测试载台3上的TEC单元7接触；

所述导热板3a的下表面一端设置有一测温电路板8a，此导热板3a的下表面上还开有若干个测温槽9a，此若干个测温槽9a内分别安装有一与测温电路板8a电连接的测温传感器11a，可实时对导热板不同位置处的温度进行监测，并给温度控制器反馈，保证对导热板加热的均匀性，再次提高对器件测试的精度和测试数据的一致性、重复性。

上述密封盖10上部与上罩壳8可转动连接，此密封盖10下部与上罩壳8锁接；上述机架1上并位于作业载板2下方安装有一下壳体13，此下壳体13内分别设置有控制单元和测试源表；

上述进料孔9的四周边缘处分别具有一向外折弯的第一翻边条14，上述密封盖10的四周边缘处分别设置有朝向进料孔9一侧折弯的第二翻边条15，上述第二翻边条15各自的内表面分别与第一翻边条14各自的外表面接触，通过两组翻边条的配合设置，进一步保证了保证上罩壳内的密封性，保证测试效果；

上述导热板3a的下表面上开有一安装凹槽12a，上述测温电路板8a嵌入安装于此安装凹槽12a内，上述安装凹槽12a分别与若干个测温槽9a贯通，若干个上述测温槽9a的长度均不相同；

每个上述通孔4b的两侧均设置有一安装孔6b，上述上盖板2b上开有与安装孔6b对应的第二安装孔7b，一螺丝依次穿入上盖板2b上的第二安装孔7b与安装孔6b，将上盖板2b与下盖板1b锁紧，通过在每个安装孔两侧设置安装孔，进一步保证对每颗器件的夹紧，避免因为上盖板翘曲与弹性件的作用力，导致无法对局部器件进行压紧固定的情况，进一步提高了对器件进行测试的精度和重复性。

实施例2：一种用于激光器芯片的测试系统，包括机架1、安装于机架1上的作业载板2、测试载台3和至少一个测试探头4，所述测试载台3安装于作业载板2上表面中部，所述测试探头4通过一驱动机构5可活动地设置于测试载台3上方，供放置测试夹具21的所述测试载台3包括基座6和若干个均匀排布于基座6上的TEC单元7，所述测试夹具21放置于TEC单元7上方；

所述机架1上并位于作业载板2上方安装有一上罩壳8，从而在此上罩壳8与作业载板2之间形成一密封仓，所述上罩壳8的一侧表面上开有一进料口9，此进料口9上安装有一密封盖10，此密封盖10上间隔开有多个第二进料口11，此第二进料口11上安装有第二密封盖12；

所述机架1上并位于作业载板2上方安装有一上罩壳8，所述机架1上并位于测试载台3的一侧设置有两个预加工载台16，所述机架1上并位于测试载台3的另一侧设置有一回温载台17；

所述测试夹具21包括基板1a、若干个测试插座2a、导热板3a、PCB板4a、下盖板1b、上盖板2b和若干个间隔排列的活动压头3b，所述PCB板4a位于基板1a下方，所述导热板3a、下盖板1b、上盖板2b依次设置于基板1a上方，若干个所述测试插座2a分别安装于基板1a上、并与PCB板4a电连接，所述导热板3a与下盖板1b之间安装有待测试器件10a，此待测试器件10a的下端穿过导热板3a与测试插座2a电连接；

所述下盖板1b上间隔开有若干个与活动压头3b对应的通孔4b，此通孔4b下端内壁上具有一径向向内伸出的环形突出部41b，所述活动压头3b中下部具有一径向向外伸出的凸缘部31b，所述活动压头3b可活动地嵌入下盖板1b上的通孔4b内、且活动压头3b上凸缘部31b的下表面与通孔4b内环形突出部41b的上表面接触，所述活动压头3b的下端自下盖板1b的下表面伸出，用于与待测试器件10a的上端面挤压接触，所述活动压头3b外侧套装有一弹性件5b，此弹性件5b位于上盖板2b与活动压头3b上的凸缘部31b之间；

所述导热板3a下表面上间隔设置有若干个凸块301a，所述基板1a、PCB板4a上分别开有若干个与凸块301a对应的第一通孔101a、第二通孔401a，所述凸块301a下端依次穿过第一通孔101a、第二通孔401a、并从第二通孔401a伸出，并与测试载台3上的TEC单元7接触；

所述导热板3a的下表面一端设置有一测温电路板8a，此导热板3a的下表面上还开有若干个测温槽9a，此若干个测温槽9a内分别安装有一与测温电路板8a电连接的测温传感器11a。

上述上罩壳8上分别设置有与预加工载台16、回温载台17对应的让位口；上述上罩壳8上还设置有一观察窗；上述测试载台3与测试夹具21之间设置有一均温板；上述导热板3a为铝合金板，上述基板1a为塑料保温板；

上述驱动机构5进一步包括X轴组件51、Y轴组件52和Z轴组件53，上述X轴组件51安装于基板101上表面，上述Y轴组件52可移动地安装于X轴组件51上，并可沿X轴方向往复运动，上述Z轴组件53的支撑板531可移动地安装于Y轴组件52上，使得Z轴组件53可沿Y轴方向往复运动；

上述支撑板531上设置有一Z轴丝杆532，此Z轴丝杆532一端连接有一用于驱动Z轴丝杆532旋转的Z轴电机，上述Z轴丝杆532上套装有一螺母534，两个上述测试探头4中的一个通过转接板与螺母534连接，此测试探头4可随螺母534在Z轴方向移动，两个上述测试探头4中的另一个通过一调节组件22安装于支撑板531上，两个上述测试探头4中与螺母534连接的测试探头4为光谱扫描探头，两个探头的设置，既可以对器件进行光谱测试，又可以进行电流-功率曲线扫描，提高了测试的效率，而两个探头一个通过电机上下调节、一个可手动调节竖直方向的位置，则可以对两个探头之间的相对位置进行调节，进一步保证了不同探头的测试精度。

采用上述用于激光器芯片的测试系统时，既实现了常温下对激光器芯片的批量测试，又可以在低温、高温下对激光器芯片进行批量、多参数测试，兼容性、通用性好，安全系数高，还在保护器件的同时提高了对温度敏感芯片的测试精度，大大提高了各个测试环境下的测试的效率、精度和测试数据的一致性、稳定性，降低测试成本。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于激光器芯片的测试系统，其特征在于：包括机架（1）、安装于机架（1）上的作业载板（2）、测试载台（3）和至少一个测试探头（4），所述测试载台（3）安装于作业载板（2）上表面中部，所述测试探头（4）通过一驱动机构（5）可活动地设置于测试载台（3）上方，供放置测试夹具（21）的所述测试载台（3）包括基座（6）和若干个均匀排布于基座（6）上的TEC单元（7），所述测试夹具（21）放置于TEC单元（7）上方；

所述机架（1）上并位于作业载板（2）上方安装有一上罩壳（8），从而在此上罩壳（8）与作业载板（2）之间形成一密封仓，所述上罩壳（8）的一侧表面上开有一进料口（9），此进料口（9）上安装有一密封盖（10），此密封盖（10）上间隔开有多个第二进料口（11），此第二进料口（11）上安装有第二密封盖（12），所述机架（1）上并位于测试载台（3）的一侧设置有两个预加工载台（16），所述机架（1）上并位于测试载台（3）的另一侧设置有一回温载台（17）；

所述测试夹具（21）包括基板（1a）、若干个测试插座（2a）、导热板（3a）、PCB板（4a）、下盖板（1b）、上盖板（2b）和若干个间隔排列的活动压头（3b），所述PCB板（4a）位于基板（1a）下方，所述导热板（3a）、下盖板（1b）、上盖板（2b）依次设置于基板（1a）上方，若干个所述测试插座（2a）分别安装于基板（1a）上、并与PCB板（4a）电连接，所述导热板（3a）与下盖板（1b）之间安装有待测试器件（10a），此待测试器件（10a）的下端穿过导热板（3a）与测试插座（2a）电连接；

所述下盖板（1b）上间隔开有若干个与活动压头（3b）对应的通孔（4b），此通孔（4b）下端内壁上具有一径向向内伸出的环形突出部（41b），所述活动压头（3b）中下部具有一径向向外伸出的凸缘部（31b），所述活动压头（3b）可活动地嵌入下盖板（1b）上的通孔（4b）内、且活动压头（3b）上凸缘部（31b）的下表面与通孔（4b）内环形突出部（41b）的上表面接触，所述活动压头（3b）的下端自下盖板（1b）的下表面伸出，用于与待测试器件（10a）的上端面挤压接触，所述活动压头（3b）外侧套装有一弹性件（5b），此弹性件（5b）位于上盖板（2b）与活动压头（3b）上的凸缘部（31b）之间；

所述导热板（3a）下表面上间隔设置有若干个凸块（301a），所述基板（1a）、PCB板（4a）上分别开有若干个与凸块（301a）对应的第一通孔（101a）、第二通孔（401a），所述凸块（301a）下端依次穿过第一通孔（101a）、第二通孔（401a）、并从第二通孔（401a）伸出，并与测试载台（3）上的TEC单元（7）接触；

所述导热板（3a）的下表面一端设置有一测温电路板（8a），此导热板（3a）的下表面上还开有若干个测温槽（9a），此若干个测温槽（9a）内分别安装有一与测温电路板（8a）电连接的测温传感器（11a）。

2.根据权利要求1所述的用于激光器芯片的测试系统，其特征在于：所述密封盖（10）上部与上罩壳（8）可转动连接，此密封盖（10）下部与上罩壳（8）锁接。

3.根据权利要求1所述的用于激光器芯片的测试系统，其特征在于：所述机架（1）上并位于作业载板（2）下方安装有一下壳体（13），此下壳体（13）内分别设置有控制单元和测试源表。

4.根据权利要求1所述的用于激光器芯片的测试系统，其特征在于：所述上罩壳（8）上分别设置有与预加工载台（16）、回温载台（17）对应的让位口。

5.根据权利要求1所述的用于激光器芯片的测试系统，其特征在于：所述上罩壳（8）上还设置有一观察窗。

6.根据权利要求1所述的用于激光器芯片的测试系统，其特征在于：所述测试载台（3）与测试夹具（21）之间设置有一均温板。

7.根据权利要求1所述的用于激光器芯片的测试系统，其特征在于：所述导热板（3a）为铝合金板，所述基板（1a）为塑料保温板。

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