CN117129833A - 一种激光芯片的老化测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种激光芯片的老化测试装置，包括水冷装置，载具和夹具，所述水冷装置中设有可使冷却液体流动的结构，所述水冷装置的表面设有多个凸台，所述凸台顶面设有芯片接触面；所述载具上设有芯片容纳腔、芯片限位角和出光缺口，所述芯片限位角设于所述芯片容纳腔的顶角，所述出光缺口设于所述芯片容纳腔朝向载具前端的一侧壁上。通过本发明的技术方案可提高被测试芯片的散热性能。
Description
技术领域
本发明涉及激光芯片测试领域，具体涉及具有冷却功能的激光芯片老化测试装置。
背景技术
随着电子技术的发展，各种电子设备能够实现的功能也越来越多，同时需求的功率也越来越大。半导体激光芯片由于其体积小、重量轻、转换效率高等优点，在各个领域广泛应用。然而大功率半导体激光芯片在使用时，会产生大量的热量。
为保证芯片的稳定性和可靠性芯片的老化测试是不可或缺的测试手段之一，传统的激光芯片老化测试中，一般为老化夹具和水冷装置。现有技术的老化测试是将COS芯片单独放置于老化夹具上，为独立结构，然后整个夹具再放置于水冷装置上。其中COS芯片热沉面与夹具底座接触，夹具底座再与水冷装置接触，每个接触面均会产生热阻，导致散热效率的下降。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供如下技术方案：
一种激光芯片的老化测试装置，包括水冷装置，载具和夹具，所述水冷装置中设有可使冷却液体流动的结构，所述水冷装置的表面设有多个凸台，所述凸台顶面设有芯片接触面；所述载具中设有芯片容纳腔、芯片限位角和出光缺口，所述芯片限位角设于所述芯片容纳腔的顶角，所述出光缺口设于所述芯片容纳腔朝向载具前端的一侧壁上。
优选地，所述水冷装置朝向载具的表面还设有第一定位孔，所述载具朝向所述水冷装置的底面设有定位销，所述水冷装置和所述载具由所述第一定位孔和所述定位销固定。
优选地，所述夹具包括绝缘板、铜电极片正极和铜电极片负极、压块，所述铜电极片正极和铜电极片负极在同一水平面相对设置，所述绝缘板设于所述铜电极片负极和铜电极片正极的下方，所述压块设于所述铜电极片正极和铜电极片负极的上方。
优选地，所述夹具还包括销轴和卡簧，所述绝缘板、铜电极片正极、铜电极片负极和压块由所述销轴和所述卡簧进行固定连接。
优选地，所述夹具设于所述载具上方，所述载具朝向所述夹具的一面上还设有多个第二定位孔，所述第二定位孔与所述夹具中销轴的位置相对应，所述夹具与所述载具由所述第二定位孔和所述销轴固定定位。
优选地，所述凸台与所述水冷装置为一体成型结构。
优选地，所述芯片老化测试装置还包括弹簧压力组件和探针组，所述弹簧压力组件和探针组的数量与夹具一一对应。
优选地，所述芯片容纳腔的四个顶角均设有所述芯片限位角。
优选地，所述水冷装置为长方体结构，多个所述凸台在所述水冷装置的表面等距直线排列。
优选地，待测芯片设于所述芯片容纳腔内，待测芯片与所述芯片接触面接触时，所述芯片限位角的端面低于所述芯片接触面
与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：
本发明针对现有大功率激光芯片散热问题，将夹具底座与水冷装置合二为一，提出一种无底座的老化测试用夹具，很好的提高了COS芯片散热性能。具体内容为：
1、本发明COS芯片的热沉面直接与水冷装置接触，避免多次接触导热，减少热阻力，提高了被测试芯片的散热性能；
2、本发明中的芯片通过载具限位，放置于水冷装置上，通过更换载具即可用于对不同的产品进行测试，无需更换整个测试装置；
3、本发明中的绝缘片、铜电极片、压块等夹具部分通过销轴先固定为一个整体，然后通过销轴定位再放置于载具上，便于拿取操作。
附图说明
图1为激光芯片老化测试的整体结构爆炸图；
图2为图1中A处的局部放大图；
图3为图2隐藏部分夹具和芯片的俯视图；
图4为夹具的俯视图；
图5为夹具的轴测图；
图6为夹具的爆炸图。
具体实施方式
本发明所涉及的一种激光芯片的老化测试装置，其主要特点在于使水冷装置10同时具有水冷和底座的功能，从而形成一种无底座的芯片老化测试夹具。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。
实施例1：
如图1-3所示，本发明所涉及的一种激光芯片的老化测试夹具，包括水冷装置10、夹具40、载具20、弹簧压力组件50和探针60；在水冷装置10内部设有水路结构，可以通过水冷散热，也可通过其他冷却液体散热；
进一步地，如图2所示在水冷装置10的表面等距设有多个凸台12，每个凸台12的顶端均设有芯片30的芯片接触面13，且芯片30在本实施例中为COS芯片；在该实施例中凸台12的数量包含但不限于24个，在具体的实施中凸台12数量可根据老化设备的测试数量决定；载具20具有与水冷装置10对应的长度和宽度，所述载具20上设有芯片容纳腔及芯片限位角23，在容纳腔的四个顶角分别设有所述芯片限位角23，芯片容纳腔在位置和数量上均与凸台12对应一致，所述芯片30安装于芯片容纳腔内并由四个芯片限位角23对芯片30的位置进行限定；并在所述容纳腔朝向载具20前端的一面腔体上开设一缺口以形成出光缺口24，出光缺口24用于保证芯片30发出的光不被遮挡，出光缺口24的数量和位置也与凸台12对应一致，在本发明中，水冷装置10为具有一定长度的长方体。
凸台12可与水冷装置10一体成型，也可为可拆卸固定安装，最优地，该凸台12可与水冷装置10中的水冷循环液体直接接触，其可以直接是一个空腔结构，也可以是具有其他内部结构的凸台。
同时该实施例中的夹具40，如图2-6所示，所述夹具40为独立结构，其设于载具20之上，其与载具20承载的芯片30一一对应。每个夹具40包括有绝缘板41，铜电极片正极42，铜电极片负极43，压块44，以及配合使用的销轴45和卡簧46；所述绝缘板41、压块44、铜电极片正极42和铜电极片负极43上都对应设有可使销轴45穿过的通孔；夹具50的各部分结构通过销轴45和卡簧46形成一个独立的整体如图6所示，该组装方式使得夹具40可先形成一整体的独立结构，然后再于载具20组装，方便夹具40的方便拿取操作。
进一步的如图2所示，在该老化测试装置中还设有弹簧压力组件50和探针60，每个夹具对应有两组探针，一组探针用于与夹具中的铜电极片正极42接触，一组探针用于与夹具中的铜电极片负极43接触。
在实际测试操作中，先把COS芯片30放置于载具20上，通过四个芯片限位角23来固定COS芯片30的位置，把COS芯片30放置于载具20上后，形成一个整体的夹具40再同步固定放置于载具20上；此后，再把载具20连同COS芯片30和夹具40一起固定放置于水冷装置10上。当载具20平搁在水冷装置10上时，芯片限位角23的端面会低于水冷装置10中芯片接触面13，以使COS芯片30自然落于芯片接触面13上。
然后再通过下压装置将弹簧压力组件50和探针60向下压紧，弹簧压力组件50压紧在压块44的前端，向下的压力导致铜电极片正极42和铜电极片负极43的前端分别与芯片的正负极接触。下压装置同时会将探针60压紧在铜电极片正极42和铜电极片负极43上，这样探针60即可与芯片电连接，通过探针60和探针板pcb即可把24个COS芯片30串联起来以进行老化测试。
实施例2：
该实施例与实施例1的唯一区别在于，水冷装置10的表面还设有第一定位孔11，在载具20的底面(朝向水冷装置10的一面)两端则设有定位销21，在进行老化测试装置的组装时，通过将定位销21插入第一定位孔11从而将载具20固定。
第一定位孔11和定位销21形成的一组固定装置，可根据需要分别在水冷装置10和载具20上设置多组，在该实施例中，第一定位孔11设于水冷装置10的两端且水冷装置10的表面两端各一个，定位销21则于载具20相应的两端各设一个。相比现有技术采用螺丝固定的连接方式，该实施例中采用的插销方式使得组装操作更为简洁方便。
实施例3：
该实施例与实施例1或2的区别在于，载具20上设有多个第二定位孔22，第二定位孔的数量与载具20上可承载的芯片30数量一致，第二定位孔22的位置与夹具40中销轴45的位置对应。在测试操作时，将夹具40中的销轴45插入第二定位孔22中，从而将夹具40固定在载具20上。
夹具40与载具20的固定组装可有多种形式，但在该实施例中通过夹具已有的销轴45与第二定位孔22的固定方式，不仅使得该老化测试装置的安装简单、快速，也进一步简化了本发明老化测试装置的结构。
综上所述相比于现有技术，本发明的芯片老化测试装置的结构中减少了底座，让COS芯片的热沉面直接与水冷装置接触，减少了一次接触传热，大大提升了COS芯片的散热效率；同时，现有技术中COS芯片安装于夹具后，需要螺丝固定，本实施例中，所有操作均不需要锁螺丝，使用更为方便。
需要说明的是，上述实施例1至3中的技术特征可进行任意组合，且组合而成的技术方案均属于本申请的保护范围。且在本文中，诸如术语“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、物品或者设备不仅包括那些要素，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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种激光芯片的老化测试装置，包括水冷装置，载具和夹具，所述水冷装置中设有可使冷却液体流动的结构，其特征在于，所述水冷装置的表面设有多个凸台，所述凸台顶面设有芯片接触面；所述载具中设有芯片容纳腔、芯片限位角和出光缺口，所述芯片限位角设于所述芯片容纳腔的顶角，所述出光缺口设于所述芯片容纳腔朝向载具前端的一侧壁上。
2.如权利要求1所述的芯片老化测试装置，其特征在于，所述水冷装置朝向载具的表面还设有第一定位孔，所述载具朝向所述水冷装置的底面设有定位销，所述水冷装置和所述载具由所述第一定位孔和所述定位销固定。
3.如权利要求2所述的芯片老化测试装置，其特征在于，所述夹具包括绝缘板、铜电极片正极和铜电极片负极、压块，所述铜电极片正极和铜电极片负极在同一水平面相对设置，所述绝缘板设于所述铜电极片负极和铜电极片正极的下方，所述压块设于所述铜电极片正极和铜电极片负极的上方。
4.如权利要求3所述的芯片老化测试装置，其特征在于，所述夹具还包括销轴和卡簧，所述绝缘板、铜电极片正极、铜电极片负极和压块由所述销轴和所述卡簧进行固定连接。
5.如权利要求4所述的芯片老化测试装置，其特征在于，所述夹具设于所述载具上方，所述载具朝向所述夹具的一面上还设有多个第二定位孔，所述第二定位孔与所述夹具中销轴的位置相对应，所述夹具与所述载具由所述第二定位孔和所述销轴固定定位。
6.如权利要求1-3任意一项所述的芯片老化测试装置，其特征在于，所述凸台与所述水冷装置为一体成型结构。
7.如权利要求1-3任意一项所述的芯片老化测试装置，其特征在于，所述芯片老化测试装置还包括弹簧压力组件和探针组，所述弹簧压力组件和探针组的数量与夹具一一对应。
8.如权利要求1-3任意一项所述的芯片老化测试装置，其特征在于，所述芯片容纳腔的四个顶角均设有所述芯片限位角。
9.如权利要求1所述的芯片老化测试装置，其特征在于，所述水冷装置为长方体结构，多个所述凸台在所述水冷装置的表面等距直线排列。
10.如权利要求1所述的芯片老化测试装置，其特征在于，待测芯片设于所述芯片容纳腔内，待测芯片与所述芯片接触面接触时，所述芯片限位角的端面低于所述芯片接触面。
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