CN206945819U - 一种用于芯片频率响应特性的测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于芯片频率响应特性的测试装置，包括测试基座和光纤夹具，其中：所述测试基座内部设置有测温元件，在所述测温元件周围对称设置加热元件或制冷元件，与所述测温元件对应的基座上表面位置用于放置被测芯片，所述测温元件接近所述用于放置被测芯片的基座上表面位置；所述光纤夹具设置有用于夹持光纤的夹持部；当进行频率响应特性测量时，所述光纤夹具夹持的光纤与所述测试基座表面放置的被测芯片进行光耦合。本实用新型提供的测试装置能够满足对各种芯片类型和不同测试环境的测试需求，且耦合效率高、可靠性好、使用简单并且投入成本也较低。

Description

一种用于芯片频率响应特性的测试装置

技术领域

本实用新型属于芯片测试技术领域，更具体地，涉及一种用于芯片频率响应特性的测试装置。

背景技术

在半导体芯片测试技术中，芯片的频率响应特性是衡量芯片性能的一个重要参数，而对频率响应曲线的测量过程中，会涉及到一系列的问题。例如芯片的类型(激光器，光探测器)、发光或者收光的模式、芯片的工作环境(常温，高温)以及光的耦合效率等，都是频率响应测试过程中需要面对的问题。然而现有市场上并没有一种能够同时实现上述测量需求且成本低廉的测试设备。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种用于芯片频率响应特性的测试装置，能够满足对各种芯片类型和不同测试环境的测试需求，且耦合效率高、可靠性好、使用简单并且投入成本也较低。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种用于芯片频率响应特性的测试装置，包括测试基座和光纤夹具，其中：

所述测试基座内部设置有测温元件，在所述测温元件周围对称设置有加热元件或制冷元件，与所述测温元件对应的基座上表面位置用于放置被测芯片，所述测温元件接近所述用于放置被测芯片的基座上表面位置；所述光纤夹具设置有用于夹持光纤的夹持部；当进行频率响应特性测量时，所述光纤夹具夹持的光纤与所述测试基座表面放置的被测芯片进行光耦合。

本实用新型的一个实施例中，所述测温元件为测温热电偶，所述加热元件为加热电阻丝。

本实用新型的一个实施例中，所述光纤夹具的夹持部设置有至少一条用于放置光纤的凹槽，和用于固定所述光纤的盖板。

本实用新型的一个实施例中，所述光纤夹具的夹持部分别在垂直和水平方向设置有一条用于放置光纤的凹槽。

本实用新型的一个实施例中，所述测试装置还包括有微波探针，所述微波探针用于对所述被测芯片加载直流偏置，使被测芯片处于工作状态。

本实用新型的一个实施例中，所述测试基座连接有方位调节装置，和/或所述光纤夹具连接有方位调节装置，以在进行频率响应特性测量时调整所述测试基座与所述光纤夹具之间的相对位置，使所述光纤夹具夹持的光纤与所述测试基座表面放置的被测芯片进行光耦合。

本实用新型的一个实施例中，在所述测温元件周围对称设置加热元件或制冷元件具体为：

在所述测温元件两侧对称设置有两个加热元件或制冷元件；或者，

在所述测温元件周围对称设置有两个或两个以上的加热元件或制冷元件。

本实用新型的一个实施例中，所述测试基座为导热性能良好的材质。

本实用新型的一个实施例中，所述测试基座为全铜材质。

本实用新型的一个实施例中，所述测温元件和所述加热元件分别与同一温控元件相连，所述温控元件用于控制所述加热元件工作使所述测温元件测得的温度到达稳定状态的设定温度值。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本实用新型提供的用于芯片频率响应特性的测试装置，利用测试基座放置被测芯片，用光纤夹具夹持光纤，使光纤与被测芯片进行光耦合；在所述测试基座内部设置有测温元件，在所述测温元件周围对称设置加热元件或制冷元件，与所述测温元件对应的基座上表面位置用于放置被测芯片，所述测温元件接近所述用于放置被测芯片的基座上表面位置；通过加热元件和测温元件进行加热或制冷，以及温控，并且被测芯片放置的位置离测温元件距离近，可以更好的保证温度的准确性；

(2)本实用新型提供的用于芯片频率响应特性的测试装置，通过对光纤夹具的设计，可以在夹具内铣出一竖一横两个垂直的凹槽，外部一个盖板通过螺丝固定，可以实现水平和垂直方向上对光纤的夹持，实现对不同进出光类型芯片的频率响应特性测量；从而利用一个夹具可以完成水平和垂直两个方向上的光纤夹持工作，一个夹具就可以实现多种芯片的测试任务；

(3)本实用新型提供的用于芯片频率响应特性的测试装置，测试基座采用导热性能良好的材质(例如全铜材质基座)，采用对称加热元件加热，并且通过测温元件进行温度读取实现温度精确控制；

(4)本实用新型提供的用于芯片频率响应特性的测试装置，结构简单，成本低廉，使用方便，且性能可靠。

附图说明

图1是本实用新型实施例中测试基座的俯视示意图；

图2是本实用新型实施例中测试基座的侧视示意图；

图3是本实用新型实施例中光纤夹具的侧视示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1和图2所示，本实用新型提供了一种用于芯片频率响应特性的测试装置，包括测试基座1和光纤夹具2，其中：

所述测试基座内部设置有测温元件12，在所述测温元件周围对称设置加热元件或制冷元件(本实用新型实施例中以加热元件11为例)，与所述测温元件对应的基座上表面位置13用于放置被测芯片，所述测温元件12接近所述用于放置被测芯片的基座上表面位置13；所述光纤夹具2设置有用于夹持光纤的夹持部；当进行频率响应特性测量时，所述光纤夹具夹持的光纤与所述测试基座表面放置的被测芯片进行光耦合。

通常地，所述测温元件12为测温热电偶，所述加热元件11为加热电阻丝，所述制冷元件为半导体制冷片。

所述加热元件或制冷元件是为了对被测芯片进行加热和制冷所用，为了保证温度变化的均匀性，一般地，所述加热元件或制冷元件应该在测温元件周围对称设置，例如：可以在所述测温元件两侧对称设置有两个加热元件或制冷元件；或者，在所述测温元件周围对称设置有两个或两个以上的加热元件或制冷元件。例如在本实用新型实施例中，是在测温热电偶两侧对称设置了两个加热电阻丝，当然也可以设置两个半导体制冷片，或者同时设置两个加热电阻丝和两个半导体制冷片，当然还可以设置更多数量的加热元件或制冷元件，只要对称设置以保证加热和制冷的均匀性即可。

进一步地，为了自动进行温度的控制，所述测温元件12和所述加热元件11分别与同一温控元件相连，所述温控元件用于控制所述加热元件工作使所述测温元件测得的温度到达稳定状态的设定温度值。

进一步地，如图3所示，在所述光纤夹具的夹持部设置有至少一条用于放置光纤的凹槽21，和用于固定所述光纤的盖板，当放入光纤后盖上盖板再用螺钉22固定所述光纤。

进一步地，由于被测芯片的类型不同，所以其进出光的方式也不同，例如为侧面进出光或者正面进出光，针对不同的进出光方式需要光纤有不同的夹持方向，所以对所述光纤夹具的夹持部可以分别在垂直和水平方向设置有一条铣出来的用于放置光纤的凹槽，即一竖一横两条凹槽，从而可以针对不同的进出光方式选择光纤的夹持方式。

进一步地，为了对被测芯片进行测量，所述测试装置还包括有微波探针，所述微波探针用于对所述被测芯片加载直流偏置，使被测芯片处于工作状态。

进一步地，为了实现光耦合的精准调节，还可以在所述测试基座连接有方位调节装置，和/或所述光纤夹具连接有方位调节装置(例如微调架)，即可以分别也可以同时在测试基座或光纤夹具上连接有方位调节装置。以在进行频率响应特性测量时调整所述测试基座与所述光纤夹具之间的相对位置，使所述光纤夹具夹持的光纤与所述测试基座表面放置的被测芯片进行光耦合。

进一步地，为了保持良好的导热性能，所述测试基座一般选用导热性能良好的材质，例如可以选用全铜材质。

利用上述测试装置，当需要对芯片频率响应特性进行测试时，可以通过如下方式：

(1)连接光纤：根据被测芯片进出光的类型(侧面进出光或者正面进出光)，选择光纤的夹持方式，将光纤固定在光纤夹具上，然后将光纤连接好；

(2)给被测芯片加电：根据被测芯片的类型选择偏置电压(光接收芯片工作在反向偏压下，光发射芯片工作在正向偏压下)，通过微波探针与被测芯片的接触，将直流偏置加载在被测芯片上，使被测芯片开始工作；

(3)对被测芯片进行耦合：

对于光发射芯片，将光纤连接到光功率计上，通过对方位调节装置的调节，使被测芯片发射出来的光能够尽可能的通过光纤传输到光功率计内，当光功率强度达到一定的数值时，把光纤接到光波元件分析仪上，就可以开始测量了。如果需要测试芯片的高温特性，此时只需要打开基座的加热功能(使加热元件进行工作)，设定好温度，待温度稳定(可通过测温元件测量温度)即可开始测量，无需进行其他操作；

对于光接收芯片，将光纤连接到光波元件分析仪的光发射端口，通过对方位调节装置的调节，使光尽可能多的照射在被测芯片上，被测芯片产生响应电流，当这个响应电流达到一定的数值时，开始测量即可。同样的，如果需要测试芯片的高温特性，此时只需要打开基座的加热功能，设定好温度，待温度稳定即可开始测量。

利用本实用新型提供的用于芯片频率响应特性的测试装置，可以在频率响应特性的测试过程中，将被测芯片置于测试基座上，然后使用微波探针对被测芯片加载直流和射频信号，通过直流稳压电源对被测芯片进行加电，被测芯片开始工作，光波元件分析仪发出射频信号，通过微波探针加载在被测芯片上，对被测芯片进行光耦合，并将光信号传输进光波元件分析仪，经过设备计算，得出被测芯片的常温频率响应曲线。对于芯片高温频率响应曲线，只需要将加热装置打开，设定温度，待温度稳定就可以进行测量。这样设计，不但可以解决芯片级的频率响应测试问题，而且成本非常的低，可靠性好，使用简单。本实用新型装置有利于对被测芯片进行批量测试。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于芯片频率响应特性的测试装置，其特征在于，包括测试基座和光纤夹具，其中：

所述测试基座内部设置有测温元件，在所述测温元件周围对称设置有加热元件或制冷元件，与所述测温元件对应的基座上表面位置用于放置被测芯片，所述测温元件接近所述用于放置被测芯片的基座上表面位置；所述光纤夹具设置有用于夹持光纤的夹持部；当进行频率响应特性测量时，所述光纤夹具夹持的光纤与所述测试基座表面放置的被测芯片进行光耦合。

2.如权利要求1所述的用于芯片频率响应特性的测试装置，其特征在于，所述测温元件为测温热电偶，所述加热元件为加热电阻丝，所述制冷元件为半导体制冷片。

3.如权利要求1或2所述的用于芯片频率响应特性的测试装置，其特征在于，所述光纤夹具的夹持部设置有至少一条用于放置光纤的凹槽，和用于固定所述光纤的盖板。

4.如权利要求3所述的用于芯片频率响应特性的测试装置，其特征在于，所述光纤夹具的夹持部分别在垂直和水平方向设置有一条用于放置光纤的凹槽。

5.如权利要求1或2所述的用于芯片频率响应特性的测试装置，其特征在于，所述测试装置还包括有微波探针，所述微波探针用于对所述被测芯片加载直流偏置，使被测芯片处于工作状态。

6.如权利要求1或2所述的用于芯片频率响应特性的测试装置，其特征在于，所述测试基座连接有方位调节装置，和/或所述光纤夹具连接有方位调节装置，以在进行频率响应特性测量时调整所述测试基座与所述光纤夹具之间的相对位置，使所述光纤夹具夹持的光纤与所述测试基座表面放置的被测芯片进行光耦合。

7.如权利要求3所述的用于芯片频率响应特性的测试装置，其特征在于，在所述测温元件周围对称设置加热元件或制冷元件具体为：

在所述测温元件两侧对称设置有两个加热元件或制冷元件；或者，

在所述测温元件周围对称设置有两个或两个以上的加热元件或制冷元件。

8.如权利要求1或2所述的用于芯片频率响应特性的测试装置，其特征在于，所述测试基座为导热性能良好的材质。

9.如权利要求8所述的用于芯片频率响应特性的测试装置，其特征在于，所述测试基座为全铜材质。

10.如权利要求1或2所述的用于芯片频率响应特性的测试装置，其特征在于，所述测温元件和所述加热元件分别与同一温控元件相连，所述温控元件用于控制所述加热元件工作使所述测温元件测得的温度到达稳定状态的设定温度值。