CN116609604B - 静电放电测试系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及静电测试技术领域，公开了一种静电放电测试系统及方法。该系统包括承载设备用于承载并固定待测COC产品；图像采集设备用于获取COC产品上至少部分位置的图像并进行放大；探针夹具组件包括：至少一个探针和至少一个夹具部，夹具部夹持固定对应的探针，探针配置为与COC产品上的测试端子相接触；静电放电测试设备与探针电连接，静电放电测试设备配置为通过探针来对COC产品进行静电放电测试。本发明通过图像采集设备采集并放大前段工艺半成品即COC产品的测试端子，以便结合探针夹具组件和静电放电测试设备对COC产品进行静电放电测试，能够在制成成品前确认器件抗静电放电水平，实现质量前移且极大降低静电测试成本。
Description
技术领域
本发明涉及静电测试技术领域，尤其涉及一种静电放电测试系统及方法。
背景技术
半导体激光器为静电敏感型元器件，静电放电(ElectrostaticDischarge，ESD)对电子产品的危改非常大，静电损伤造成的破坏和损伤包括硬损伤和软损伤。硬损伤指的是器件被严重损坏，功能丧失，这种损伤通常能够在生产过程的质量检测中被发现。软损伤指的是器件部分受损，功能尚未丧失，且在生产过程检测中难以被发现，但在使用过程中会导致产品性能不稳定时好时坏，随着时间推移导致产品缓慢失效，软损伤对产品质量构成极大危害。这两种损伤中，软损伤占据90％，硬损伤失效一般占10％，也就是说90％的静电损伤是难以在生产过程的质量检测中检测到的，在产品使用时才会发现产品损伤。因此，静电放电被认为是电子产品质量最大的潜在杀手，所以产品的ESD等级测试也成为衡量芯片水平的一项重要指标。
电吸收调制激光器(ElectroabsorptionModulatedLaser，EML)TO(TransistorOutline)封装因其在啁啾效应、消光比、眼图、抖动、传输距离等方面的出色性能，已经在宽带接入网及数据中心光互连等领域得到了广泛应用，其质量控制尤其是静电放电(ESD)水平评估也越来越受到业界关注。传统静电放电方式测试EMLTO的抗静电放电水平的测试成本较高，测试比较困难，且质量测试比较滞后。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种静电放电测试系统及方法，旨在解决现有测试EMLTO的抗静电放电水平的测试成本高、测试难度大且测试质量低的技术问题。
第一方面，本发明提供了一种静电放电测试系统，包括：
承载设备，用于承载并固定待测COC产品；
图像采集设备，用于获取所述COC产品上至少部分位置的图像并进行放大；
探针夹具组件，包括：至少一个探针和至少一个夹具部，所述夹具部夹持固定对应的所述探针，所述探针配置为与所述COC产品上的测试端子相接触；
静电放电测试设备，与所述探针电连接，所述静电放电测试设备配置为通过所述探针来对所述COC产品进行静电放电测试。
在一些实施例中，所述承载设备包括产品承载区和非承载区，所述承载区配置为承载并固定所述COC产品；
所述夹具部与所述非承载区相连，所述夹具部上的至少部分配置为位置可调，以调整所述探针的位置。
在一些实施例中，所述夹具部包括：水平调节结构，用于夹持对应的所述探针沿第一方向或第二方向移动；其中，所述第一方向和第二方向平行于所述承载设备表面，且所述第一方向和第二方向相交；
垂直调节结构，用于夹持对应的所述探针沿第三方向移动；其中，所述第三方向垂直于所述承载设备表面。
在一些实施例中，所述探针的数量为两个，所述夹具部的数量为两个，所述夹具部与所述探针一一对应；
两个所述夹具部分别位于所述承载区在第一方向上的相对两侧；其中，所述第一方向平行于所述承载设备表面。
在一些实施例中，图像采集设备包括：显微镜CCD和显示屏，所述显微镜CCD用于获取所述COC产品上至少部分位置的图像并进行放大，所述显示屏用于对所述显微镜CCD得到的放大图像进行显示。
在一些实施例中，所述承载设备包括鱼骨夹具。
在一些实施例中，所述COC产品包括：基板，其中，所述基板的表面设有所述分布式反馈激光器与电吸收调制器，所述分布式反馈激光器用于将电信号转换为光信号，所述电吸收调制器用于对光信号进行编码调制后输出，使得输出的光信号携带信息；
所述测试端子包括：所述分布式反馈激光器的正极端子、所述分布式反馈激光器的负极端子、所述电吸收调制器的正极端子、所述电吸收调制器的负极端子中至少之一。
在一些实施例中，所述探针的一端配置有对应的第一引线，所述静电放电测试设备包括至少一条带有探针夹的第二引线，所述第二引线的探针夹夹持对应的第一引线，以使得所述第二引线通过所述第一引线与对应的所述探针电连接。
第二方面，本发明还提出一种静电放电测试方法，所述静电放电测试方法基于上述实施例所述的静电放电测试系统，所述静电放电测试方法包括：
通过承载设备承载并固定待测COC产品；
通过图像采集设备获取所述COC产品上至少部分位置的图像并进行放大；
通过所述夹具部夹持固定对应的所述探针，并将所述探针与所述COC产品上对应的测试端子相接触；
控制所述静电放电测试设备进行工作，所述静电放电测试设备通过所述探针来对所述COC产品进行静电放电测试。
在一些实施例中，所述静电放电测试系统为上述实施例中所述静电放电测试系统，在所述通过所述夹具部夹持固定对应的所述探针，并将所述探针与所述COC产品上对应的测试端子相接触的步骤中，对所述夹具部上的至少部分的位置进行调整，以调整所述探针的位置，并使得所述探针与所述COC产品上对应的测试端子相接触。
本发明提供了一种静电放电测试系统，包括：承载设备，用于承载并固定待测COC产品；图像采集设备，用于获取所述COC产品上至少部分位置的图像并进行放大；探针夹具组件，包括：至少一个探针和至少一个夹具部，所述夹具部夹持固定对应的所述探针，所述探针配置为与所述COC产品上的测试端子相接触；静电放电测试设备，与所述探针电连接，所述静电放电测试设备配置为通过所述探针来对所述COC产品进行静电放电测试。本发明中，对EMLTO封装的前段工艺半成品即待测COC产品，通过图像采集设备采集并放大COC产品的测试端子，以便结合探针夹具组件和静电放电测试设备对COC产品进行静电放电测试，能够在COC产品执行后段工艺封装为EMLTO成品之前检测出抗静电放电水平，从而避免EMLTO成品因存在静电放电问题导致批量报废，实现EML光芯片元器件的质量检测前移。此外，本发明静电放电测试系统结构简单，通过探针夹具组件和静电放电测试设备便捷实现对COC产品的静电放电测试，降低测试成本。通过本发明静电放电测试系统解决了现有EMLTO封装成品的抗静电放电水平的测试成本高，测试困难且质量测试比较滞后的问题。
附图说明
图1为本发明涉及静电放电测试系统的结构模块示意图；
图2为本发明涉及静电放电测试系统的具体结构示意图；
图3为本发明涉及静电放电测试方法第一实施例的流程示意图；
图4为本发明涉及静电放电测试方法第二实施例的流程示意图。
附图标记：10-承载设备、20-图像采集设备、30-探针夹具组件、31-探针、32-夹具部、40-静电放电测试设备、A1-承载区、A2-非承载区、L1-第一引线、L2-第二引线。
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，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)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，在本发明中涉及“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人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。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
由于现在整体EMLTO封装比较复杂，TO(TransistorOutline)封装内部元器件比较多，而且大多数物料都是进口原材料，TO的生产周期长且整体成本也非常高。传统静电放电方式测试(例如PINtoPIN)EMLTO的抗静电放电水平的测试成本较高，且比较滞后，不符合质量前移及质量成本控制的初衷，需设法在前段COC(ChipOnCarrier)阶段就进行评估，避免后段成品EMLTO因批次性ESD问题导致批量报废。而COC阶段产品虽已完成分布式反馈激光器(DFBlaser)和电吸收调制器(EAmodulator)的正负极线路连接，但没有PIN脚输出，导致用PINtoPIN直接接触放电方式进行ESD测试比较困难。
鉴于上述问题，本发明提出一种静电放电测试系统。
参照图1，图1为本发明实施例方案涉及静电放电测试系统的结构模块示意图。
如图1所示，所述静电放电测试系统，包括：
承载设备10，用于承载并固定待测COC产品；
图像采集设备20，用于获取所述COC产品上至少部分位置的图像并进行放大；
探针夹具组件30，包括：至少一个探针31和至少一个夹具部32，所述夹具部32夹持固定对应的所述探针31，所述探针31配置为与所述COC产品上的测试端子相接触；
静电放电测试设备40，与所述探针31电连接，所述静电放电测试设备40配置为通过所述探针31来对所述COC产品进行静电放电测试。
需要说明的是，电吸收调制激光器(EML)作为体积小、波长啁啾低的高性能光通信用光源，常作为高速光纤传输网中信息传输载体的通用理想光源。电吸收调制激光器集成有利用量子限制Stark效应(QCSE)工作的电吸收调制器(EAM)与利用内光栅耦合确定波长的DFB激光器(LD)。TO(TransistorOutline)封装是半导体光电子器件的常见封装形式之一，结构简单、成本较低且可靠性较高，广泛应用于光通讯网络。本实施例以电吸收调制激光器TO封装为例进行说明。
具体地，在实际电吸收调制激光器EML的制备工艺中，EMLTO封装包括前段COC(ChipOnCarrier)半成品工艺阶段和后段EML阶段，其余物料封装成TO(以COC半成品作为芯片)。电吸收调制激光器EML可设有一组或多组COC半成品，COC半成品为光器件的核心器件之一，COC半成品包括载体与芯片，芯片放置在特制的载体上。本实施例以前段COC半成品工艺阶段得到的COC产品作为静电放电测试对象进行说明。
如图1所示，COC半成品工艺阶段得到的待测COC产品已完成分布式反馈激光器(DFBlaser)和电吸收调制器(EAmodulator)的正负极线路连接，需要说明的是，COC产品无PIN脚输出，COC产品上的涉及测试的端子尺寸范围包括0.68mm*0.225mm、0.55mm*0.55mm或0.5mm*0.4mm等。参考图1，承载设备10承载并固定待测COC产品，探针夹具组件30包括：两个探针31和两个夹具部32，受限于测试端子的尺寸范围测试人员难以直接目视观测，需要通过图像采集设备20获取COC产品上至少部分位置的图像并进行放大，以便于通过放大后的图像观测到COC产品上的测试端子。
具体地，通过观测放大后的图像调节探针夹具组件30，使探针夹具组件30的两个探针31与COC产品上的测试端子连接。示例性地，两个探针31分别与COC产品的分布式反馈激光器(DFBlaser)的正负极直接接触；或两个探针31分别与COC产品的电吸收调制器(EAmodulator)的正负极直接接触；或两个探针31中的任意一个与COC产品的DFBlaser的正负极中的任意一个直接接触；或两个探针31中的任意一个与COC产品的EAmodulator的正负极中的任意一个直接接触等。可以理解是，探针夹具组件30的探针31数量不限，探针31与COC产品上的测试端子的连接方式可以根据静电放电测试实际需求进行设置，本实施例对此并不加以限制。
需要说明的是，参考图1，探针夹具组件30还包括两个夹具部32，夹具部32夹持固定对应的探针31，可以通过夹具部32调整探针31的位置，实现探针31与COC产品上的测试端子的多种连接方式。
示例性地，探针31与COC产品上的测试端子连接，静电放电测试设备40与探针31电连接，静电放电测试设备40通过探针31来对COC产品进行静电放电测试。两个探针31的一端分别与COC产品的分布式反馈激光器(DFBlaser)的正负极直接接触，两个探针31的另一端与静电放电测试设备40相连，可以实现对COC产品的DFBlaser正负极进行静电放电测试，以获得COC产品的分布式反馈激光器的抗静电放电等级。可以理解是，探针31还可以与COC产品上其他部件连接进行静电放电测试，本实施例对此并不加以限制。
在一示例中，静电放电测试设备40对COC产品进行对应等级的静电放电测试，具体实施过程操作可以参考常规EMLTO成品静电放电测试，例如设置极性转换、各种不同放电次数、电压等级等静电放电测试项目。示例性地，静电放电测试设备40配置为对所述分布式反馈激光器和电吸收调制器的正负极以接触放电的方式施加静电放电干扰，采集所述待测COC产品在静电放电干扰下的工作状况参数，得到测试结果，并根据所述测试结果评价所述待测COC产品的抗静电放电等级。
需要说明的是，静电放电测试设备进行测试时接触速度、环境条件等应尽可能保持恒定，以满足放电电流波形的一致性。将静电放电测试设备40的放电模式调整为接触放电模式，并将静电放电测试设备的测试条件设定为多个放电条件中的一种，放电条件可以包括测试电压、电压极性、放电次数以及放电间隔时间等等，各放电条件中的放电次数和放电间隔时间可以相同。例如，若在一次放电测试完成后，COC产品的DFBlaser正负极无异常，则可以将静电放电测试设备的测试条件中的电压极性调整为相反极性后重复放电测试，在重复放电测试后，若COC产品的DFBlaser正负极出现异常，则结束测试；而若在重复放电测试后，COC产品的DFBlaser正负极无异常，则将静电放电测试设备的测试条件依次调整为其他的放电条件，并重复进行放电测试。
示例性地，根据测试结果评价待测COC产品的抗静电放电等级，即对待测COC产品的静电放电敏感度进行判定。具体地，如待测COC产品首先在TC500等级进行静电放电试验，通过之后继续进行TC750静电放电试验，如果发生失效，则判定该待测COC产品的静电放电敏感度为TC750，待测COC产品的抗静电放电等级为TC750对应的等级。
根据上述分析，COC产品虽已完成分布式反馈激光器和电吸收调制器的正负极线路连接，但COC产品没有PIN脚输出，导致用PINtoPIN直接接触放电方式对COC产品进行静电放电测试比较困难。本实施例中，对EMLTO封装的前段工艺半成品即COC产品，通过图像采集设备20采集并放大COC产品的测试端子，以便结合探针夹具组件30和静电放电测试设备40对COC产品进行静电放电测试，测试操作简单，可以满足各种静电放电(ESD)测试需求，在COC阶段可测试抗ESD等级，提前评估EMLTO成品的质量水平，从而避免EMLTO成品因存在静电放电问题导致批量报废，实现EML光芯片元器件的质量检测前移。
相较于对EMLTO成品进行静电放电(ESD)测试而言，COC产品通过静电放电测试后执行后段EML工艺，以获得电吸收调制激光器成品，该电吸收调制激光器成品满足抗静电放电需求，避免后端成品EMLTO因批次性ESD问题导致批量报废，极大降低了测试成本。通过本实施例提出的静电放电测试系统可以解决现有EMLTO封装成品的抗静电放电水平的测试成本高，测试困难且质量测试比较滞后的问题。
在一实施例中，参考图1，所述承载设备10包括产品承载区A1和非承载区A2，所述承载区A1配置为承载并固定所述COC产品；
所述夹具部32与所述非承载区A2相连，所述夹具部32上的至少部分配置为位置可调，以调整所述探针31的位置。
需要说明的是，参考图1，承载区A1承载并固定COC产品，夹具部32与非承载区A2相连，夹具部32与非承载区A2设置为固定连接或通过滑轨移动接触等，本实施例对此并不加以限制。探针夹具组件30包括两个夹具部32，夹具部32夹持固定对应的探针31，可以通过夹具部32调整探针31的位置，实现探针31与COC产品上的测试端子的多种连接方式。
示例性地，可以通过夹具部32调整探针31的高度或水平位置等，以满足探针31与COC产品的多样化静电放电测试需求。
在一实施例中，参考图2，所述夹具部32包括：水平调节结构，用于夹持对应的所述探针31沿第一方向或第二方向移动；其中，所述第一方向和第二方向平行于所述承载设备10表面，且所述第一方向和第二方向相交；
垂直调节结构，用于夹持对应的所述探针31沿第三方向移动；其中，所述第三方向垂直于所述承载设备10表面。
如图2所示，可以以该COC产品某一点为原点，建立一坐标系，包括X、Y和Z三个方向的坐标，上述的第一方向可以为X坐标轴方向，第二方向为Y坐标轴方向，第三方向为Z坐标轴方向。需要注意的是，如图2所示第一方向X与第二方向Y的夹角为90°，本实施例并不构成对第一方向X与第二方向Y的具体夹角的限定，在具体应用中，第一方向X与第二方向Y的夹角可以根据具体应用场景设置为其他角度。
具体地，通过夹具部32的水平调节结构使探针31沿X方向或Y方向移动，通过夹具部32的垂直调节结构使探针31沿Z方向移动，实现探针31与COC产品上的测试端子的多种连接方式，以满足COC产品的不同静电放电测试需求。
在一实施例中，参考图1和图2，所述探针31的数量为两个，所述夹具部32的数量为两个，所述夹具部32与所述探针31一一对应；
两个所述夹具部32分别位于所述承载区A1在第一方向上的相对两侧；其中，所述第一方向平行于所述承载设备10表面。
可以理解的是，本实施例以两个探针31、两个夹具部32为例进行说明。当然，本实施例只是一具体实施例，上述的探针31和夹具部32的具体数量可以根据实际静电测试需求设置，不一定是如本实施例所示的数量。
每一夹具部32夹持对应的探针31，参考图1和图2，夹具部32、COC产品、夹具部32沿第一方向即X坐标轴方向依次排布，具有较大的操作空间，便于通过夹具部32调整探针31位置，避免探针31移动过程中发生碰撞等问题。
在一实施例中，参考图2，图像采集设备20包括：显微镜CCD和显示屏，所述显微镜CCD用于获取所述COC产品上至少部分位置的图像并进行放大，所述显示屏用于对所述显微镜CCD得到的放大图像进行显示。
在一示例中，图像采集设备20包括：显微镜CCD和显示屏，需要说明的是，本实施例所涉及的图像采集设备20是在现有光学显微镜的基础上进行改进后得到的，在光学显微镜上设置显示屏，用于显示显微图像，从而便于使用者的观察，便于通过图像采集设备20调节探针夹具组件30，以使COC产品的测试端子通过探针夹具组件30电连接至静电放电测试设备40进行测试。
在另一示例中，图像采集设备20可以包括：显微镜主体、物镜、棱镜、显微镜CCD和显示屏，显微镜CCD设置于棱镜的对应位置，并通过信号线连接显示屏，显示屏固设于显微镜主体上。示例性地，通过物镜获取光信号，并将光信号经棱镜传至显微镜CCD；显微镜CCD配置为将光信号转换成电信号；对电信号进行视频编码得到显微图像，将显微图像显示在显示屏上。
在又一示例中，图像采集设备20可以包括有显微镜主体、物镜、棱镜、显微镜CCD、驱动电路、显示屏及目镜，其中，该显微镜主体、物镜、棱镜及目镜可按照常见的光学显微镜的结构而设置，在该棱镜的对应位置上设置有显微镜CCD，该显微镜CCD通过信号线顺次连接驱动电路及显示屏。为了使该图像采集设备20便于使用，可将显示屏固定在显微镜主体上。使用图像采集设备20进行观察时，由物镜获取的光学放大影像，经棱镜而传至显微镜CCD，显微镜CCD将上述光信号转换成电信号，再经驱动电路进行视频编码而显示在显示屏上，从而便于使用者察看待测COC产品的显微图像。该显微镜还包括有目镜，使用者在进行观察时，可根据不同的需要而选用目镜或显示屏来察看待测COC产品的显微图像。
可以理解的是，图像采集设备20的具体设置可以根据COC产品的尺寸进行改进，本实施例对此并不加以限制。
在一实施例中，所述承载设备10包括鱼骨夹具(未示出)。
需要说明的是，在光电芯片的封装测试中，需要进行大量的COC、COB以及BOX等形式的封装和测试。本实施例中，EMLTO封装主要分为前段COC(ChipOnCarrier)半成品工艺阶段和后段EML阶段，其余物料封装成TO(以COC半成品作为芯片)。本实施例以前段COC半成品工艺阶段得到的待测COC产品为例进行说明。主要采用COC形式的封装。在封装COC的过程中，可以采用鱼骨夹具作为测试定位夹具来固定COC产品。
鱼骨夹具配置为固定所述COC产品。在一示例中，鱼骨夹具包括底板，底板的中间设有两排底孔；盖板，盖板滑动安装在底板的顶部中间，并且盖板的顶部中间安装有紧固螺丝，定位板，定位板设置在底板和盖板之间，并且定位板的两侧均排列设置有多个安装空位，中间则设有两排定位孔；其中，各定位孔和各底孔分别相对应，并且均通过安装螺丝安装有弹片头，而在定位孔上设有与定位部相对应的定位槽；其中，COC产品可以固定在鱼骨夹具的安装空位。
在另一示例中，鱼骨夹具包括由上至下依次设置的盖板、主体板、弹板、定位片、底板以及依次贯穿盖板、主体板、弹板、定位片、底板的销孔与螺纹孔，定位片较近距离的两侧顶部均开设有多个放置COC产品的放置孔，弹板上设置有匹配每个放置孔的拱形弹片，弹片用于压紧COC产品，主体板上设有匹配每个弹片的缺口，缺口用于避让弹片，主板较远距离的两侧顶部均安装有凸块，盖板上设有匹配弹片的压紧块，盖板通过螺丝穿设在螺纹孔上与底板连接，安装时由于弹片拱形折弯较高，盖板在螺丝锁紧的过程中先压到弹片，弹片的拱形折弯压下降后，发生形变，弹片与COC产品接触的一端为压紧端，压紧端向COC产品延伸直至从COC产品侧面顶紧固定。
需要说明的是，上述鱼骨夹具的具体组件仅为示例性说明，本实施例还可以采用其他测试夹具固定COC产品。
在一实施例中，所述COC产品包括：基板，其中，所述基板的表面设有所述分布式反馈激光器与电吸收调制器，所述分布式反馈激光器用于将电信号转换为光信号，所述电吸收调制器用于对光信号进行编码调制后输出，使得输出的光信号携带信息；
所述测试端子包括：所述分布式反馈激光器的正极端子、所述分布式反馈激光器的负极端子、所述电吸收调制器的正极端子、所述电吸收调制器的负极端子中至少之一。
需要说明的是，EMLTO封装主要分为前段COC(ChipOnCarrier)半成品工艺阶段和后段EML阶段，其余物料封装成TO(以COC半成品作为芯片)。COC产品由两部分组成，载体与芯片，芯片放置在特制的载体上。COC半成品工艺阶段已完成分布式反馈激光器(DFBlaser)和电吸收调制器(EA modulator)的正负极线路连接。
具体地，COC产品包括：基板(载体)，基板的材料包括但不限于氧化铝陶瓷、氮化铝陶瓷等。在一示例中，COC产品包括陶瓷基板，陶瓷基板的表面设有激光器DFB与电吸收调制器EA的集成器件，激光器DFB将电信号转换为光信号，电吸收调制器EA对光信号进行编码调制后输出，使得输出的光信号携带信息。
COC产品还包括测试端子，测试端子包括但不限于分布式反馈激光器的正极端子、分布式反馈激光器的负极端子、电吸收调制器的正极端子、电吸收调制器的负极端子。示例性地，两个探针31分别与DFBlaser的正负极直接接触；或两个探针31分别与EAmodulator的正负极直接接触；或两个探针31中的任意一个与DFBlaser的正负极中的任意一个直接接触；或两个探针31中的任意一个与EAmodulator的正负极中的任意一个直接接触。根据上述分析，实现探针31与COC产品上的测试端子的多种连接方式，以满足COC产品的不同静电放电测试需求。
在一实施例中，参考图2，所述探针31的一端配置有对应的第一引线L1，所述静电放电测试设备40包括至少一条带有探针夹的第二引线L2，所述第二引线L2的探针夹夹持对应的第一引线L1，以使得所述第二引线L2通过所述第一引线L1与对应的所述探针31电连接。
需要说明的是，探针31对应的第一引线L1和带有探针夹的第二引线L2的组成材料包括铜线芯，铜线芯的整体电阻约0.1Ω，静电放电测试设备40对COC产品进行多次静电放电测试，经批量测试比对，铜线芯增加的阻值(0.1Ω)对静电放电(ESD)测试电压效果没有影响，施加在待测COC产品上的放电电压依然准确、有效。
此外，为实现上述目的，本发明实施例还提出一种静电放电测试方法，所述静电放电测试方法基于上述实施例所述的静电放电测试系统，参照图3，图3为本发明静电放电测试方法第一实施例的流程示意图。
如图3所示，所述半导体激光器静电放电测试方法，包括：
步骤S100：通过承载设备承载并固定待测COC产品；
步骤S200：通过图像采集设备获取所述COC产品上至少部分位置的图像并进行放大；
步骤S300：通过所述夹具部夹持固定对应的所述探针，并将所述探针与所述COC产品上对应的测试端子相接触；
步骤S400：控制所述静电放电测试设备进行工作，所述静电放电测试设备通过所述探针来对所述COC产品进行静电放电测试。
需要说明的是，电吸收调制激光器(EML)作为体积小、波长啁啾低的高性能光通信用光源，常作为高速光纤传输网中信息传输载体的通用理想光源。电吸收调制激光器集成有利用量子限制Stark效应(QCSE)工作的电吸收调制器(EAM)与利用内光栅耦合确定波长的DFB激光器(LD)。TO(TransistorOutline)封装是半导体光电子器件的常见封装形式之一，结构简单、成本较低且可靠性较高，广泛应用于光通讯网络。本实施例以电吸收调制激光器TO封装为例进行说明。
具体地，在实际电吸收调制激光器EML的制备工艺中，EMLTO封装包括前段COC(ChipOnCarrier)半成品工艺阶段和后段EML阶段，其余物料封装成TO(以COC半成品作为芯片)。电吸收调制激光器EML可设有一组或多组COC半成品，COC半成品为光器件的核心器件之一，COC半成品包括载体与芯片，芯片放置在特制的载体上。本实施例以前段COC半成品工艺阶段得到的COC产品作为静电放电测试对象进行说明。
如图1所示，COC半成品工艺阶段得到的待测COC产品已完成分布式反馈激光器(DFBlaser)和电吸收调制器(EAmodulator)的正负极线路连接，需要说明的是，COC产品无PIN脚输出，COC产品上的涉及测试的端子尺寸范围包括0.68mm*0.225mm、0.55mm*0.55mm或0.5mm*0.4mm等。参考图1，承载设备10承载并固定待测COC产品，探针夹具组件30包括：两个探针31和两个夹具部32，受限于测试端子的尺寸范围测试人员难以直接目视观测，需要通过图像采集设备20获取COC产品上至少部分位置的图像并进行放大，以便于通过放大后的图像观测到COC产品上的测试端子。
具体地，通过观测放大后的图像调节探针夹具组件30，使探针夹具组件30的两个探针31与COC产品上的测试端子连接。示例性地，两个探针31分别与COC产品的分布式反馈激光器(DFBlaser)的正负极直接接触；或两个探针31分别与COC产品的电吸收调制器(EAmodulator)的正负极直接接触；或两个探针31中的任意一个与COC产品的DFBlaser的正负极中的任意一个直接接触；或两个探针31中的任意一个与COC产品的EAmodulator的正负极中的任意一个直接接触等。可以理解是，探针夹具组件30的探针31数量不限，探针31与COC产品上的测试端子的连接方式可以根据静电放电测试实际需求进行设置，本实施例对此并不加以限制。
需要说明的是，参考图1，探针夹具组件30还包括两个夹具部32，夹具部32夹持固定对应的探针31，可以通过夹具部32调整探针31的位置，实现探针31与COC产品上的测试端子的多种连接方式。
示例性地，探针31与COC产品上的测试端子连接，静电放电测试设备40与探针31电连接，静电放电测试设备40通过探针31来对COC产品进行静电放电测试。两个探针31的一端分别与COC产品的分布式反馈激光器(DFBlaser)的正负极直接接触，两个探针31的另一端与静电放电测试设备40相连，可以实现对COC产品的DFBlaser正负极进行静电放电测试，以获得COC产品的分布式反馈激光器的抗静电放电等级。可以理解是，探针31还可以与COC产品上其他部件连接进行静电放电测试，本实施例对此并不加以限制。
在一示例中，静电放电测试设备40对COC产品进行对应等级的静电放电测试，具体实施过程操作可以参考常规EMLTO成品静电放电测试，例如设置极性转换、各种不同放电次数、电压等级等静电放电测试项目。示例性地，静电放电测试设备40配置为对所述分布式反馈激光器和电吸收调制器的正负极以接触放电的方式施加静电放电干扰，采集所述待测COC产品在静电放电干扰下的工作状况参数，得到测试结果，并根据所述测试结果评价所述待测COC产品的抗静电放电等级。
需要说明的是，静电放电测试设备进行测试时接触速度、环境条件等应尽可能保持恒定，以满足放电电流波形的一致性。将静电放电测试设备40的放电模式调整为接触放电模式，并将静电放电测试设备的测试条件设定为多个放电条件中的一种，放电条件可以包括测试电压、电压极性、放电次数以及放电间隔时间等等，各放电条件中的放电次数和放电间隔时间可以相同。例如，若在一次放电测试完成后，COC产品的DFBlaser正负极无异常，则可以将静电放电测试设备的测试条件中的电压极性调整为相反极性后重复放电测试，在重复放电测试后，若COC产品的DFBlaser正负极出现异常，则结束测试；而若在重复放电测试后，COC产品的DFBlaser正负极无异常，则将静电放电测试设备的测试条件依次调整为其他的放电条件，并重复进行放电测试。
可以理解的是，EMLTO封装主要分为前段COC(ChipOnCarrier)半成品工艺阶段和后段EML阶段，对待测COC产品，结合探针夹具组件、静电放电测试设备、探针夹等对COC产品进行静电放电测试，以获得COC产品的抗静电放电等级。在COC产品的抗静电放电等级符合预设等级时，该预设等级可以为通过静电放电测试的所需最低等级。
在一示例中，根据测试结果评价待测COC产品的抗静电放电等级，即对待测COC产品的静电放电敏感度进行判定。示例性地，根据测试结果评价待测COC产品的抗静电放电等级，即对待测COC产品的静电放电敏感度进行判定。具体地，如待测COC产品首先在TC500等级进行静电放电试验，通过之后继续进行TC750静电放电试验，如果发生失效，则判定该待测COC产品的静电放电敏感度为TC750，待测COC产品的抗静电放电等级为TC750对应的等级。设定预设等级为TC750对应的等级，待测COC产品的抗静电放电等级符合预设等级，待测COC产品通过静电放电测试执行后段EML工艺，以获得电吸收调制激光器成品，该电吸收调制激光器成品满足抗静电放电需求，避免后端成品EMLTO因批次性ESD问题导致批量报废。本实施例中，在前端COC阶段就进行静电水平评估，能够提前确认EML光芯片元器件抗静电放电水平，避免后端成品EMLTO因批次性ESD问题导致批量报废，可以实现质量前移且极大降低静电测试成本。
根据上述分析，COC产品虽已完成分布式反馈激光器和电吸收调制器的正负极线路连接，但COC产品没有PIN脚输出，导致用PINtoPIN直接接触放电方式对COC产品进行静电放电测试比较困难。本实施例中，对EMLTO封装的前段工艺半成品即COC产品，通过图像采集设备20采集并放大COC产品的测试端子，以便结合探针夹具组件30和静电放电测试设备40对COC产品进行静电放电测试，测试操作简单，可以满足各种静电放电(ESD)测试需求，在COC阶段可测试抗ESD等级，提前评估EMLTO成品的质量水平，从而避免EMLTO成品因存在静电放电问题导致批量报废，实现EML光芯片元器件的质量检测前移。
相较于对EMLTO成品进行静电放电(ESD)测试而言，COC产品通过静电放电测试后执行后段EML工艺，以获得电吸收调制激光器成品，该电吸收调制激光器成品满足抗静电放电需求，避免后端成品EMLTO因批次性ESD问题导致批量报废，极大降低了测试成本。通过本实施例提出的静电放电测试系统可以解决现有EMLTO封装成品的抗静电放电水平的测试成本高，测试困难且质量测试比较滞后的问题。
如图4所示，图4为本发明静电放电测试方法第二实施例的流程示意图。基于上述静电放电测试系统中的实施例：所述承载设备包括产品承载区和非承载区，所述承载区配置为承载并固定所述COC产品；所述夹具部与所述非承载区相连，所述夹具部上的至少部分配置为位置可调，以调整所述探针的位置，提出本发明静电放电测试方法第二实施例，所述步骤S300，包括：
步骤S301：对所述夹具部上的至少部分的位置进行调整，以调整所述探针的位置，并使得所述探针与所述COC产品上对应的测试端子相接触。
需要说明的是，参考图1，承载区A1承载并固定COC产品，夹具部32与非承载区A2相连，夹具部32与非承载区A2设置为固定连接或通过滑轨移动接触等，本实施例对此并不加以限制。探针夹具组件30包括两个夹具部32，夹具部32夹持固定对应的探针31，可以通过夹具部32调整探针31的位置，实现探针31与COC产品上的测试端子的多种连接方式。
示例性地，可以通过夹具部32调整探针31的高度或水平位置等，以满足探针31与COC产品的多样化静电放电测试需求。
在一示例中，参考图2，所述夹具部32包括：水平调节结构，用于夹持对应的所述探针31沿第一方向或第二方向移动；其中，所述第一方向和第二方向平行于所述承载设备10表面，且所述第一方向和第二方向相交；
垂直调节结构，用于夹持对应的所述探针31沿第三方向移动；其中，所述第三方向垂直于所述承载设备10表面。
如图2所示，可以以该COC产品某一点为原点，建立一坐标系，包括X、Y和Z三个方向的坐标，上述的第一方向可以为X坐标轴方向，第二方向为Y坐标轴方向，第三方向为Z坐标轴方向。需要注意的是，如图2所示第一方向X与第二方向Y的夹角为90°，本实施例并不构成对第一方向X与第二方向Y的具体夹角的限定，在具体应用中，第一方向X与第二方向Y的夹角可以根据具体应用场景设置为其他角度。
本实施例中，对所述夹具部上的至少部分的位置进行调整，以调整所述探针的位置，并使得所述探针与所述COC产品上对应的测试端子相接触。具体地，通过夹具部的水平调节结构使探针沿X方向或Y方向移动，通过夹具部的垂直调节结构使探针沿Z方向移动，实现探针与COC产品上的测试端子的多种连接方式，以满足COC产品的不同静电放电测试需求，提高静电放电测试质量。
需要说明的是，未在本发明静电放电测试方法第一实施例和第二实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例所提供的静电放电测试系统，此处不再赘述。
应当理解的是，以上仅为举例说明，对本发明的技术方案并不构成任何限定，在具体应用中，本领域的技术人员可以根据需要进行设置，本发明对此不做限制。
需要说明的是，以上所描述的工作流程仅仅是示意性的，并不对本发明的保护范围构成限定，在实际应用中，本领域的技术人员可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部来实现本实施例方案的目的，此处不做限制。
此外，需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
以上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，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种静电放电测试系统，其特征在于，包括：
承载设备，用于承载并固定待测COC产品；
图像采集设备，用于获取所述COC产品上至少部分位置的图像并进行放大；其中，图像采集设备包括：显微镜主体、物镜、棱镜、显微镜CCD、驱动电路、显示屏及目镜，其中，在棱镜的对应位置上设置有显微镜CCD，显微镜CCD通过信号线顺次连接驱动电路及显示屏，显示屏固定在显微镜主体上；使用图像采集设备进行观察时，由物镜获取的光学放大影像，经棱镜而传至显微镜CCD，显微镜CCD将上述光信号转换成电信号，再经驱动电路进行视频编码而显示在显示屏上，便于察看待测COC产品的显微图像；
探针夹具组件，包括：至少一个探针和至少一个夹具部，所述夹具部夹持固定对应的所述探针，所述探针配置为与所述COC产品上的测试端子相接触；
静电放电测试设备，与所述探针电连接，所述静电放电测试设备配置为通过所述探针来对所述COC产品进行静电放电测试；
其中，所述COC产品包括：基板，其中，所述基板的表面设有分布式反馈激光器与电吸收调制器，所述分布式反馈激光器用于将电信号转换为光信号，所述电吸收调制器用于对光信号进行编码调制后输出，使得输出的光信号携带信息；
所述测试端子包括：所述分布式反馈激光器的正极端子、所述分布式反馈激光器的负极端子、所述电吸收调制器的正极端子、所述电吸收调制器的负极端子中至少之一；所述COC产品无PIN脚输出，COC产品上的测试端子的尺寸范围包括0.68mm*0.225mm、0.55mm*0.55mm或0.5mm*0.4mm；
所述探针的一端配置有对应的第一引线，所述静电放电测试设备包括至少一条带有探针夹的第二引线，所述第二引线的探针夹夹持对应的第一引线，以使得所述第二引线通过所述第一引线与对应的所述探针电连接，所述第一引线和所述第二引线的组成材料包括铜线芯。
2.如权利要求1所述的静电放电测试系统，其特征在于，所述承载设备包括产品承载区和非承载区，所述承载区配置为承载并固定所述COC产品；
所述夹具部与所述非承载区相连，所述夹具部上的至少部分配置为位置可调，以调整所述探针的位置。
3.如权利要求1所述的静电放电测试系统，其特征在于，所述夹具部包括：水平调节结构，用于夹持对应的所述探针沿第一方向或第二方向移动；其中，所述第一方向和第二方向平行于所述承载设备表面，且所述第一方向和第二方向相交；
垂直调节结构，用于夹持对应的所述探针沿第三方向移动；其中，所述第三方向垂直于所述承载设备表面。
4.如权利要求2所述的静电放电测试系统，其特征在于，所述探针的数量为两个，所述夹具部的数量为两个，所述夹具部与所述探针一一对应；
两个所述夹具部分别位于所述承载区在第一方向上的相对两侧；其中，所述第一方向平行于所述承载设备表面。
5.如权利要求1所述的静电放电测试系统，其特征在于，所述承载设备包括鱼骨夹具。
6.一种静电放电测试方法，其特征在于，所述静电放电测试方法基于权利要求1至5中任一项所述的静电放电测试系统，所述静电放电测试方法包括：
通过承载设备承载并固定待测COC产品；
通过图像采集设备获取所述COC产品上至少部分位置的图像并进行放大；
通过所述夹具部夹持固定对应的所述探针，并将所述探针与所述COC产品上对应的测试端子相接触；
控制所述静电放电测试设备进行工作，所述静电放电测试设备通过所述探针来对所述COC产品进行静电放电测试。
7.根据权利要求6所述的静电放电测试方法，其特征在于，所述静电放电测试系统为权利要求2中所述静电放电测试系统，在所述通过所述夹具部夹持固定对应的所述探针，并将所述探针与所述COC产品上对应的测试端子相接触的步骤中，对所述夹具部上的至少部分的位置进行调整，以调整所述探针的位置，并使得所述探针与所述COC产品上对应的测试端子相接触。
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