CN114325292A - 高功率芯片的老化测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种高功率芯片的老化测试系统，包括层叠安装于机架上的若干个作业台、设置于每个作业台上的冷却板、若干个间隔设置于冷却板上表面的TEC模块、下表面与TEC模块接触的均温板和可活动地安装于作业台上、并位于均温板正上方的装夹治具；所述装夹治具包括托板、间隔焊接有若干个测试座的测试PCB板和导热盖板，所述装夹治具上方还设置有一分光组件，此分光组件包括载板、若干个间隔安装于载板上表面的安装座和若干个连接于安装座上的PCB板，所述载板下方设置有待测试的发光器件。本发明实现了对多颗芯片的老化、测试，不仅提高了测试的效率，还提高测试了的精度、准确性和数据的一致性。

Description

高功率芯片的老化测试系统

技术领域

本发明涉及一种高功率芯片的老化测试系统，属于光通讯技术领域。

背景技术

激光器芯片测试老化的夹具设计一直是难点，特别是高功率TO的老化测试，由于产品功率较大，温度更难控制，目前业内高功率TO的老化和测试是分开进行的，业内欠缺老化、测试一体的系统。目前现行方案多为常温测试系统，且老化、测试分开进行，测试效率低、精度差。

发明内容

本发明的目的是提供一种高功率芯片的老化测试系统，其实现了对多颗芯片的老化、测试，无需对芯片进行移动，即可以对芯片老化前后以及老化过程中的多项参数进行测量，不仅提高了测试的效率，还提高测试了的精度、准确性和数据的一致性。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种高功率芯片的老化测试系统，包括层叠安装于机架上的若干个作业台、设置于每个作业台上的冷却板、若干个间隔设置于冷却板上表面的TEC模块、下表面与TEC模块接触的均温板和可活动地安装于作业台上、并位于均温板正上方的装夹治具；

所述装夹治具包括托板、间隔焊接有若干个测试座的测试PCB板和导热盖板，所述托板、测试PCB板和导热盖板自下而上层叠设置，若干个待测试器件的引脚端穿过导热盖板与测试PCB板上的测试座电连接；

所述导热盖板的下表面上间隔设置有若干个凸块，所述测试PCB板和托板上均开有与凸块对应的通孔，若干个所述凸块分别自测试PCB板、托板上通孔中穿过、并自托板的底面上露出；

所述导热盖板的上表面上间隔开设有若干个相互平行的第一条形凹槽，所述导热盖板的下表面上间隔开设有若干个相互平行的第二条形凹槽，所述第一条形凹槽、第二条形凹槽垂直设置，每个所述第一条形凹槽、第二条形凹槽内均嵌入有一均热管；

所述测试PCB板和导热盖板的四周外侧设置有一边框，所述托板的左、右两端均位于边框的正下方，所述托板左、右两端的下表面上开设有一嵌入有第一支撑杆的第一凹槽，所述边框上表面开设有与托板左、右两端的第一凹槽对应的两个第二凹槽，所述第二凹槽内嵌入有第二支撑杆，所述第一支撑杆、第二支撑杆之间通过若干个间隔设置的弹簧连接；

所述边框的左、右两个端面上分别具有一向外延伸的凸条部，所述作业台上间隔设置有两个第一安装座，此两个第一安装座相对的表面上均开有一供边框的凸条部嵌入的凹槽；

所述装夹治具上方还设置有一分光组件，此分光组件包括载板、若干个间隔安装于载板上表面的安装座和若干个连接于安装座上的PCB板，所述载板下方设置有待测试的发光器件；

每个所述安装座上均间隔开有若干个上下贯通的第一通孔，所述载板上开有与第一通孔贯通的第二通孔，所述发光器件位于第二通孔的正下方，所述安装座的侧表面上间隔设置有若干个与第一通孔贯通的安装孔，所述PCB板焊接连接于安装座的侧表面上，一光电转换器件嵌入所述安装孔内、并与PCB板焊接连接；

所述第一通孔与安装孔相交处安装有一半反半透镜，所述第一通孔的上端安装有一连接有光纤的光纤法兰；

所述载板上表面的两端分别设置有一压块，此压块的底部安装于载板上，所述压块的上部用于与驱动机构连接，所述压块的中部间隔交错地开设有若干个条形槽。

上述技术方案中进一步改进的方案如下：

1. 上述方案中，当弹簧处于自然拉伸状态时，所述托板的底面与均温板间隔设置，当弹簧受到外力处于伸长状态时，所述托板的底面与均温板接触。

2. 上述方案中，位于第一条形凹槽内的导热管上方设置有一盖板。

3. 上述方案中，若干个条形槽之间平行设置。

4. 上述方案中，每个所述作业台上还设置有至少一个供电电源。

5. 上述方案中，两个所述第一安装座上均安装有一气缸，所述气缸的活塞杆与压块的上表面连接。

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：

1. 本发明高功率芯片的老化测试系统，其实现了对多颗芯片的老化、测试，无需对芯片进行移动，即可以对芯片老化前后以及老化过程中的多项参数进行测量，不仅提高了测试的效率，还提高测试了的精度、准确性和数据的一致性；另外，导热盖板的上表面上间隔开设有若干个相互平行的第一条形凹槽，所述导热盖板的下表面上间隔开设有若干个相互平行的第二条形凹槽，所述第一条形凹槽、第二条形凹槽垂直设置，每个所述第一条形凹槽、第二条形凹槽内均嵌入有一均热管，通过均热管与导热盖板的组合设置，实现了对温度的均匀传导，从而保证对多颗高功率发热芯片进行测试的精度和测试数据的单一性。

2. 本发明高功率芯片的老化测试系统，其托板左、右两端的下表面上开设有一嵌入有第一支撑杆的第一凹槽，所述边框上表面开设有与托板左、右两端的第一凹槽对应的两个第二凹槽，所述第二凹槽内嵌入有第二支撑杆，所述第一支撑杆、第二支撑杆之间通过若干个间隔设置的弹簧连接，实现了对托板及其上方测试PCB板、导热盖板的浮动设计，既可以保护托板在长时间使用过程中不被磨损，又可以保证夹具与其上下组件之间的面接触，从而使得器件受热更加均匀，提高测试的效率和精度。

3. 本发明高功率芯片的老化测试系统，其载板上表面的两端分别设置有一压块，此压块的底部安装于载板上，所述压块的上部用于与驱动机构连接，所述压块的中部间隔交错地开设有若干个条形槽，通过条形槽的设置，可以对驱动机构带动载板下压的力量进行缓冲、均衡，既可以保证载板底面与器件夹具之间的面接触以避免器件光的泄露、保证测试的一致性，又可以避免力量过大而损伤器件，进一步保证对器件的测试精度和效率。

附图说明

附图1为本发明高功率芯片的老化测试系统结构示意图；

附图2为本发明高功率芯片的老化测试系统的局部结构示意图；

附图3为本发明高功率芯片的老化测试系统的局部结构剖视图；

附图4为本发明高功率芯片的老化测试系统中夹具的结构示意图；

附图5为本发明高功率芯片的老化测试系统中夹具的局部结构分解示意图；

附图6为本发明高功率芯片的老化测试系统中夹具的局部结构剖视图一；

附图7为本发明高功率芯片的老化测试系统中夹具的局部结构剖视图二；

附图8为本发明高功率芯片的老化测试系统中分光组件的结构示意图；

附图9为本发明高功率芯片的老化测试系统中分光组件的局部结构剖视图。

以上附图中：1、托板；2、测试PCB板；3、导热盖板；4、凸块；5、第一条形凹槽；6、第二条形凹槽；7、均热管；11、边框；12、第一支撑杆；13、第二支撑杆；14、弹簧；21、作业台；22、冷却板；23、TEC模块；24、均温板；25、装夹治具；26、第一安装座座；27、气缸；31、载板；32、安装座；33、PCB板；34、第一通孔；35、第二通孔；36、安装孔；37、光电转换器件；38、半反半透镜；39、光纤法兰；41、压块；42、条形槽。。

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1：一种高功率芯片的老化测试系统，包括层叠安装于机架上的若干个作业台21、设置于每个作业台21上的冷却板22、若干个间隔设置于冷却板22上表面的TEC模块23、下表面与TEC模块23接触的均温板24和可活动地安装于作业台21上、并位于均温板24正上方的装夹治具25；

所述装夹治具25包括托板1、间隔焊接有若干个测试座的测试PCB板2和导热盖板3，所述托板1、测试PCB板2和导热盖板3自下而上层叠设置，若干个待测试器件的引脚端穿过导热盖板3与测试PCB板2上的测试座电连接；

所述导热盖板3的下表面上间隔设置有若干个凸块4，所述测试PCB板2和托板1上均开有与凸块4对应的通孔，若干个所述凸块4分别自测试PCB板2、托板1上通孔中穿过、并自托板1的底面上露出；

所述导热盖板3的上表面上间隔开设有若干个相互平行的第一条形凹槽5，所述导热盖板3的下表面上间隔开设有若干个相互平行的第二条形凹槽6，所述第一条形凹槽5、第二条形凹槽6垂直设置，每个所述第一条形凹槽5、第二条形凹槽6内均嵌入有一均热管7；

所述测试PCB板2和导热盖板3的四周外侧设置有一边框11，所述托板1的左、右两端均位于边框11的正下方，所述托板1左、右两端的下表面上开设有一嵌入有第一支撑杆12的第一凹槽，所述边框11上表面开设有与托板1左、右两端的第一凹槽对应的两个第二凹槽，所述第二凹槽内嵌入有第二支撑杆13，所述第一支撑杆12、第二支撑杆13之间通过若干个间隔设置的弹簧14连接；

所述边框11的左、右两个端面上分别具有一向外延伸的凸条部15，所述作业台21上间隔设置有两个第一安装座26，此两个第一安装座26相对的表面上均开有一供边框11的凸条部15嵌入的凹槽；

所述装夹治具25上方还设置有一分光组件，此分光组件包括载板31、若干个间隔安装于载板31上表面的安装座32和若干个连接于安装座32上的PCB板33，所述载板31下方设置有待测试的发光器件；

每个所述安装座32上均间隔开有若干个上下贯通的第一通孔34，所述载板31上开有与第一通孔34贯通的第二通孔35，所述发光器件位于第二通孔35的正下方，所述安装座32的侧表面上间隔设置有若干个与第一通孔34贯通的安装孔36，所述PCB板33焊接连接于安装座32的侧表面上，一光电转换器件37嵌入所述安装孔36内、并与PCB板33焊接连接；

所述第一通孔34与安装孔36相交处安装有一半反半透镜38，所述第一通孔34的上端安装有一连接有光纤的光纤法兰39；

所述载板31上表面的两端分别设置有一压块41，此压块41的底部安装于载板31上，所述压块41的上部用于与驱动机构连接，所述压块41的中部间隔交错地开设有若干个条形槽42。

当弹簧14处于自然拉伸状态时，上述托板1的底面与均温板24间隔设置，当弹簧14受到外力处于伸长状态时，上述托板1的底面与均温板24接触；位于第一条形凹槽5内的导热管7上方设置有一盖板；若干个条形槽42之间平行设置。

实施例2：一种高功率芯片的老化测试系统，包括层叠安装于机架上的若干个作业台21、设置于每个作业台21上的冷却板22、若干个间隔设置于冷却板22上表面的TEC模块23、下表面与TEC模块23接触的均温板24和可活动地安装于作业台21上、并位于均温板24正上方的装夹治具25；

所述装夹治具25包括托板1、间隔焊接有若干个测试座的测试PCB板2和导热盖板3，所述托板1、测试PCB板2和导热盖板3自下而上层叠设置，若干个待测试器件的引脚端穿过导热盖板3与测试PCB板2上的测试座电连接；

所述导热盖板3的下表面上间隔设置有若干个凸块4，所述测试PCB板2和托板1上均开有与凸块4对应的通孔，若干个所述凸块4分别自测试PCB板2、托板1上通孔中穿过、并自托板1的底面上露出；

所述导热盖板3的上表面上间隔开设有若干个相互平行的第一条形凹槽5，所述导热盖板3的下表面上间隔开设有若干个相互平行的第二条形凹槽6，所述第一条形凹槽5、第二条形凹槽6垂直设置，每个所述第一条形凹槽5、第二条形凹槽6内均嵌入有一均热管7；

所述测试PCB板2和导热盖板3的四周外侧设置有一边框11，所述托板1的左、右两端均位于边框11的正下方，所述托板1左、右两端的下表面上开设有一嵌入有第一支撑杆12的第一凹槽，所述边框11上表面开设有与托板1左、右两端的第一凹槽对应的两个第二凹槽，所述第二凹槽内嵌入有第二支撑杆13，所述第一支撑杆12、第二支撑杆13之间通过若干个间隔设置的弹簧14连接；

所述边框11的左、右两个端面上分别具有一向外延伸的凸条部15，所述作业台21上间隔设置有两个第一安装座26，此两个第一安装座26相对的表面上均开有一供边框11的凸条部15嵌入的凹槽；

所述装夹治具25上方还设置有一分光组件，此分光组件包括载板31、若干个间隔安装于载板31上表面的安装座32和若干个连接于安装座32上的PCB板33，所述载板31下方设置有待测试的发光器件；

每个所述安装座32上均间隔开有若干个上下贯通的第一通孔34，所述载板31上开有与第一通孔34贯通的第二通孔35，所述发光器件位于第二通孔35的正下方，所述安装座32的侧表面上间隔设置有若干个与第一通孔34贯通的安装孔36，所述PCB板33焊接连接于安装座32的侧表面上，一光电转换器件37嵌入所述安装孔36内、并与PCB板33焊接连接；

所述第一通孔34与安装孔36相交处安装有一半反半透镜38，所述第一通孔34的上端安装有一连接有光纤的光纤法兰39；

所述载板31上表面的两端分别设置有一压块41，此压块41的底部安装于载板31上，所述压块41的上部用于与驱动机构连接，所述压块41的中部间隔交错地开设有若干个条形槽42。

每个上述作业台21上还设置有至少一个供电电源；两个上述第一安装座26上均安装有一气缸27，上述气缸27的活塞杆与压块41的上表面连接，气缸27通过压块41驱动载板31下压，从而使得分光组件的载板31与述装夹治具25的导热盖板3面接触、装夹治具25的托板1与作业台21上的均温板24面接触。

采用上述高功率芯片的老化测试系统时，实现了对多颗芯片的老化、测试，无需对芯片进行移动，即可以对芯片老化前后以及老化过程中的多项参数进行测量，不仅提高了测试的效率，还提高测试了的精度、准确性和数据的一致性；

另外，通过均热管与导热盖板的组合设置，实现了对温度的均匀传导，从而保证对多颗高功率发热器件进行测试的精度和测试数据的单一性；

另外，实现了对托板及其上方测试PCB板、导热盖板的浮动设计，既可以保护托板在长时间使用过程中不被磨损，又可以保证夹具与其上下组件之间的面接触，从而使得器件受热更加均匀，提高测试的效率和精度；

另外，通过条形槽的设置，可以对驱动机构带动载板下压的力量进行缓冲、均衡，既可以保证载板底面与器件夹具之间的面接触以避免器件光的泄露、保证测试的一致性，又可以避免力量过大而损伤器件，进一步保证对器件的测试精度和效率。

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 (6)

1.一种高功率芯片的老化测试系统，其特征在于：包括层叠安装于机架上的若干个作业台（21）、设置于每个作业台（21）上的冷却板（22）、若干个间隔设置于冷却板（22）上表面的TEC模块（23）、下表面与TEC模块（23）接触的均温板（24）和可活动地安装于作业台（21）上、并位于均温板（24）正上方的装夹治具（25）；

所述装夹治具（25）包括托板（1）、间隔焊接有若干个测试座的测试PCB板（2）和导热盖板（3），所述托板（1）、测试PCB板（2）和导热盖板（3）自下而上层叠设置，若干个待测试器件的引脚端穿过导热盖板（3）与测试PCB板（2）上的测试座电连接；

所述导热盖板（3）的下表面上间隔设置有若干个凸块（4），所述测试PCB板（2）和托板（1）上均开有与凸块（4）对应的通孔，若干个所述凸块（4）分别自测试PCB板（2）、托板（1）上通孔中穿过、并自托板（1）的底面上露出；

所述导热盖板（3）的上表面上间隔开设有若干个相互平行的第一条形凹槽（5），所述导热盖板（3）的下表面上间隔开设有若干个相互平行的第二条形凹槽（6），所述第一条形凹槽（5）、第二条形凹槽（6）垂直设置，每个所述第一条形凹槽（5）、第二条形凹槽（6）内均嵌入有一均热管（7）；

所述测试PCB板（2）和导热盖板（3）的四周外侧设置有一边框（11），所述托板（1）的左、右两端均位于边框（11）的正下方，所述托板（1）左、右两端的下表面上开设有一嵌入有第一支撑杆（12）的第一凹槽，所述边框（11）上表面开设有与托板（1）左、右两端的第一凹槽对应的两个第二凹槽，所述第二凹槽内嵌入有第二支撑杆（13），所述第一支撑杆（12）、第二支撑杆（13）之间通过若干个间隔设置的弹簧（14）连接；

所述边框（11）的左、右两个端面上分别具有一向外延伸的凸条部（15），所述作业台（21）上间隔设置有两个第一安装座（26），此两个第一安装座（26）相对的表面上均开有一供边框（11）的凸条部（15）嵌入的凹槽；

所述装夹治具（25）上方还设置有一分光组件，此分光组件包括载板（31）、若干个间隔安装于载板（31）上表面的安装座（32）和若干个连接于安装座（32）上的PCB板（33），所述载板（31）下方设置有待测试的发光器件；

每个所述安装座（32）上均间隔开有若干个上下贯通的第一通孔（34），所述载板（31）上开有与第一通孔（34）贯通的第二通孔（35），所述发光器件位于第二通孔（35）的正下方，所述安装座（32）的侧表面上间隔设置有若干个与第一通孔（34）贯通的安装孔（36），所述PCB板（33）焊接连接于安装座（32）的侧表面上，一光电转换器件（37）嵌入所述安装孔（36）内、并与PCB板（33）焊接连接；

所述第一通孔（34）与安装孔（36）相交处安装有一半反半透镜（38），所述第一通孔（34）的上端安装有一连接有光纤的光纤法兰（39）；

所述载板（31）上表面的两端分别设置有一压块（41），此压块（41）的底部安装于载板（31）上，所述压块（41）的上部用于与驱动机构连接，所述压块（41）的中部间隔交错地开设有若干个条形槽（42）。

2.根据权利要求1所述的高功率芯片的老化测试系统，其特征在于：当弹簧（14）处于自然拉伸状态时，所述托板（1）的底面与均温板（24）间隔设置，当弹簧（14）受到外力处于伸长状态时，所述托板（1）的底面与均温板（24）接触。

3.根据权利要求1所述的高功率芯片的老化测试系统，其特征在于：位于第一条形凹槽（5）内的导热管（7）上方设置有一盖板。

4.根据权利要求1所述的高功率芯片的老化测试系统，其特征在于：若干个条形槽（42）之间平行设置。

5.根据权利要求1所述的高功率芯片的老化测试系统，其特征在于：每个所述作业台（21）上还设置有至少一个供电电源。

6.根据权利要求1所述的高功率芯片的老化测试系统，其特征在于：两个所述第一安装座（26）上均安装有一气缸（27），所述气缸（27）的活塞杆与压块（41）的上表面连接。

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