CN212459947U - 一种边发射型半导体激光器芯片测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种边发射型半导体激光器芯片测试系统，包括上料载台以及可调测试温度的测试载台，上料载台和测试载台均有多个，每一上料载台配设多个测试载台，且每一上料载台和与其对应的各测试载台位于同一条测试线上，在同一条测试线上上料载台和各测试载台依次设置；测试系统还包括将上料载台上的待测芯片转移至与其对应的测试载台上的上料机构以及在同一条测试线上将测试载台上的待测芯片转移至下一个测试载台上的搬运机构。本实用新型通过多条测试线预先对不同温度的检测进行分类，并通过可调测试温度的测试台根据需求预先调整好检测温度，然后一次动作即可完成多个温度的检测，无需重复调节温度和搬运芯片进行检测，提高了检测效率。

Description

一种边发射型半导体激光器芯片测试系统

技术领域

本实用新型涉及芯片测试技术领域，具体为一种边发射型半导体激光器芯片测试系统。

背景技术

随着光通信技术及5G继续的发展需求增大，边发射型半导体激光器芯片(FP，DFB，EML等)作为5G通信的核心的发射端通讯器件，占有重要的成本地位。目前整片晶圆在制作完成后，会进行解理、镀膜、切割等工序，最终会把晶圆上每一颗芯片进行光、电性能的测试，筛选，性能合格的芯片才会最终进入封装阶段，进行出货。根据芯片尺寸设计不同，晶圆大小不同，每一片晶圆可制作的芯片颗数从1万～3万只每片不等，数量庞大。如每一颗都要进行光、电性能的测试，再进行分类筛选，每片晶圆需要花费至少1～2天的时间才能测试筛选完毕。

对于边发射型半导体激光器芯片，需要进行解理成一颗颗芯片分开进行光、电性能上的测试。以常规的测试系统来说，需要把每一颗芯片通过吸嘴搬取到测试载台上进行测试后，再通过分类吸嘴搬取到各自的分类档位的位置，搬取芯片占用了大部分芯片测试的时间，降低了芯片测试的效率。以传统的测试系统来说，一般会搭载1～2个不同温度的测试载台，根据需要只可以选择最多两个不同的温度进行芯片性能的测试，但如某一款芯片需要对于多个温度下进行性能测试、筛选的话，显然传统的测试系统无法满足，可能需要重复测试至少两次才能完成多个温度的性能测试及筛选。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种边发射型半导体激光器芯片测试系统，通过多条测试线预先对不同温度的检测进行分类，并通过可调测试温度的测试台根据需求预先调整好检测温度，然后一次动作即可完成多个温度的检测，无需重复调节温度和搬运芯片进行检测，提高了检测效率。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：一种边发射型半导体激光器芯片测试系统，包括上料载台以及可调测试温度的测试载台，所述上料载台和所述测试载台均有多个，每一所述上料载台配设多个所述测试载台，且每一所述上料载台和与其对应的各所述测试载台位于同一条测试线上，在同一条测试线上所述上料载台和各所述测试载台依次设置；所述测试系统还包括将所述上料载台上的待测芯片转移至与其对应的所述测试载台上的上料机构以及在同一条测试线上将所述测试载台上的待测芯片转移至下一个测试载台上的搬运机构。

进一步，所述上料机构包括上料吸嘴、供所述上料吸嘴安设的上料吸嘴传动轴、驱使所述上料吸嘴动作的上料吸嘴传送皮带以及为所述上料吸嘴传送皮带提供动力的上料吸嘴机构传送马达。

进一步，所述搬运机构包括联动吸嘴连接杆、架设在所述联动吸嘴连接杆上的联动吸嘴传动轴以及驱使所述联动吸嘴传动轴作平移动作的搬运组件，所述联动吸嘴传动轴上设有至少两个联动吸嘴，且两个所述联动吸嘴分别位于两条不同的测试线上。

进一步，还包括下料平台以及将所述测试载台上的芯片运送至所述下料平台上的下料机构，每条所述测试线上均具有一个所述下料平台，且所述下料平台位于所述测试载台远离所述上料载台的一侧。

进一步，所述下料平台上具有至少一个下料载台，所述下料载台上设有下料区扩晶环。

进一步，每条所述测试线上，所述下料平台上的下料载台的数量与测试载台的数量相同。

进一步，还包括用于转移所述下料平台上的所述下料载台的下料传送带。

进一步，还包括用于将测试载台上测试出的废芯片取出的废芯片处理机构。

进一步，所述废芯片处理机构包括测试载台真空吸取清理装置、回收瓶导入管、废芯片回收瓶、回收瓶导出管以及真空泵，所述测试载台真空吸取清理装置的数量有多个，多个所述测试载台真空吸取清理装置均通过清理装置真空连接软管与所述回收瓶导入管连通，所述回收瓶导出管通过真空泵连接软管与所述真空泵连通。

进一步，还包括出光检测装置以及可作用于所述测试载台上的测试探针，所述出光检测装置设于所述测试载台一侧，所述测试载台上具有供芯片安置的芯片放置真空吸附区。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：一种边发射型半导体激光器芯片测试系统，通过多条测试线预先对不同温度的检测进行分类，并通过可调测试温度的测试台根据需求预先调整好检测温度，然后一次动作即可完成多个温度的检测，无需重复调节温度和搬运芯片进行检测，提高了检测效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种边发射型半导体激光器芯片测试系统的示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种边发射型半导体激光器芯片测试系统的上料载台、上料机构处的示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种边发射型半导体激光器芯片测试系统的搬运机构和下料机构的示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种边发射型半导体激光器芯片测试系统的废芯片处理机构的示意图；

图5为本实用新型实施例提供的一种边发射型半导体激光器芯片测试系统的测试载台、光检测装置、测试探针的示意图；

图6为本实用新型实施例提供的一种边发射型半导体激光器芯片测试系统的下料平台、下料传送带的示意图；

附图标记中：1-第一上料载台；2-第一上料区扩晶环；3-第一待测芯片；4-第一上料区CCD镜头；5-第一上料吸嘴机构传送马达；6-第一上料吸嘴传送皮带；7-第一上料吸嘴传动轴；8-第一上料吸嘴；9-第二上料载台；10-第二上料区扩晶环；11-第二待测芯片；12-第二上料区CCD镜头；13-第二上料吸嘴机构传送马达；14-第二上料吸嘴传送皮带；15-第二上料吸嘴传动轴；16-第二上料吸嘴；17-第二联动吸嘴机构传送马达；18-第二联动吸嘴传送皮带；19-第二联动吸嘴传动轴；20-联动吸嘴连接杆；21-第三联动吸嘴；22-第四联动吸嘴；23-第一联动吸嘴传动轴；24-第一联动吸嘴；25-第二联动吸嘴；26-第一联动吸嘴传动皮带；27-第一联动吸嘴机构传送马达；28-第三测试载台真空吸取清理装置；29-第四测试载台真空吸取清理装置；30-清理装置真空连接软管；31-第一测试载台真空吸取清理装置；32-第二测试载台真空吸取清理装置；33-回收瓶导入管；34-回收瓶导出管；35-真空泵连接软管；36-真空泵；37-测试载台CCD镜头；38-芯片后出光检测装置；39-测试探针底座；40-测试探针；41-第三测试载台；42-芯片放置真空吸附区；43-芯片前出光检测装置；44-芯片前出光光纤收光探头；45-第一下料区CCD镜头；46-第二下料区CCD镜头；47-第一下料平台；48-第二下料平台；49-第一下料载台；50-第三下料载台；51-第二下料载台；52-第四下料载台；53-第一下料区扩晶环；54-第三下料区扩晶环；55-第二下料区扩晶环；56-第四下料区扩晶环；58-第一下料传送带；59-第二下料传送带；60-下料分选后的芯片；65-第四测试载台；66-第一测试载台；67-第二测试载台；68-废芯片回收瓶。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1至图6，本实用新型实施例提供一种边发射型半导体激光器芯片测试系统，包括上料载台以及可调测试温度的测试载台，所述上料载台和所述测试载台均有多个，每一所述上料载台配设多个所述测试载台，且每一所述上料载台和与其对应的各所述测试载台位于同一条测试线上，在同一条测试线上所述上料载台和各所述测试载台依次设置；所述测试系统还包括将所述上料载台上的待测芯片转移至与其对应的所述测试载台上的上料机构以及在同一条测试线上将所述测试载台上的待测芯片转移至下一个测试载台上的搬运机构。在本实施例中，由于测试载台为可调测试温度的，因此在每条测试线上可以根据需要设多个不同温度的测试载台，而且每条测试线上至少有两个测试载台，那么两条测试线就可以有四个测试载台，在检测芯片时，就不用再如传统的测试系统那样，反复测试至少两次才能完成多个温度的性能测试及筛选，无疑提高了效率。如图1所示，是其中一种实施方式，大体分为上料区、测试区以及下料区，在上料区，有两个上料载台以及配套的部件，在测试区一共有四个测试载台以及配套的部件，在下料区，也有四个下料载台以及配套的部件，那么就有两条测试线(该测试线在本实施例中可以看做是一个L型，而实际上，不管是什么样的形状，只要是按照上料到检测到下料这个顺序走即可，这个过程为一条测试线)，为了便于描述，将两个上料载台分别定义为第一上料载台1和第二上料载台9，与它们配套的部件也将用第一和第二来区分，将四个测试载台分别定义为第一测试载台66、第二测试载台67、第三测试载台41、第四测试载台65，与它们配套的部件也将用第一、第二、第三以及第四来区分，下面将以它们来进行描述。另外，本实施例例举的这几个数量是其中一种实施方式，实际上，设置更多数量的上料载台及其配套部件、测试载台及其配套部件以及下料载台及其配套部件也是可以的，数量越多，同时检测的情况也将越多。优选的，测试载台及其配套部件的数量与下料载台及其配套部件的数量相同，那么就可以对每个不同情况的测试都进行分类，避免错乱，例如第一测试载台66选定的温度是A，那么第一下料载台49就专门来收集该温度检测后的芯片，第二测试载台67选定的温度是B，那么第二下料载台51就专门来收集该温度检测后的芯片，依次类推。

以下为具体实施例：

细化上述的上料机构，请参阅图1和图2，所述上料机构包括上料吸嘴、供所述上料吸嘴安设的上料吸嘴传动轴、驱使所述上料吸嘴动作的上料吸嘴传送皮带以及为所述上料吸嘴传送皮带提供动力的上料吸嘴机构传送马达。在本实施例中，两个上料载台都配设一个上料机构来进行上料动作，当然两个上料载台也可以由一套上料机构来完成，联动即可。在上料时，在第一上料载台1处，采用第一上料吸嘴8吸住第一待测芯片3，然后采用第一上料吸嘴传动轴7、第一上料吸嘴传送皮带6以及第一上料吸嘴机构传送马达5完成第一待测芯片3的转移，而在第二上料载台9处，采用第二上料吸嘴16吸住第二待测芯片11，然后采用第二上料吸嘴传动轴15、第二上料吸嘴传送皮带14以及第二上料吸嘴机构传送马达13完成第二待测芯片11的转移。第一上料载台1上设有第一上料区扩晶环2，便于第一待测芯片3的安置，同样，第二上料载台9上设有第二上料区扩晶环10，便于第二待测芯片11的安置。优选的，在第一上料载台1处还设有第一上料区CCD镜头4进行监控，在第二上料载台9处还设有第二上料区CCD镜头12进行监控。

细化上述的搬运机构，请参阅图1和图3，所述搬运机构包括联动吸嘴连接杆20、架设在所述联动吸嘴连接杆20上的联动吸嘴传动轴以及驱使所述联动吸嘴传动轴作平移动作的搬运组件，所述联动吸嘴传动轴上设有至少两个联动吸嘴，且两个所述联动吸嘴分别位于两条不同的测试线上。在本实施例中，搬运机构定义为用来测试载台之间的芯片搬运，如在每条测试线上，有两个测试载台时，如图1所示，将左侧的测试线上的两个测试载台分别定义为第一测试载台66和第三测试载台41，将右侧的测试线上的两个测试载台分别定义为第二测试载台67和第四测试载台65，搬运机构的作用就是将第一测试载台66上的测试芯片搬运至第三测试载台41上，并将第二测试载台67上的测试芯片搬运至第二测试载台67上，这样如果将四个测试载台都设定为不同的温度，那么就可以同时对四个不同温度环境下的芯片进行测试。而搬运的方式与上料的方式相似，也是采用吸取的方式，且在联动吸嘴连接杆20的作用下，可以完成两个测试载台的同时搬运，即实现联动，具体的，通过第一联动吸嘴传动轴23架设在联动吸嘴连接杆20上，那么在其两端就可以分别设置第一联动吸嘴24和第二联动吸嘴25，这两个吸嘴可以分别作用于第一测试载台66和第二测试载台67上，将它们上面的芯片吸取后分别搬用至第三测试载台41上和第四测试载台65上，这个动作都是同时进行的，如此节省了搬运芯片所浪费的时间，其中的动力通过第一联动吸嘴传动皮带26和第一联动吸嘴机构传送马达27给于。优选的，如果有多条测试线，例如三条，那么就设三个联动吸嘴即可，联动吸嘴传动轴上可以装设的联动吸嘴可以有很多个。而如果以如图1所示的两条测试线来说，所述联动吸嘴连接杆20分隔两条所述测试线，所述联动吸嘴传动轴的两端分别处于两条所述测试线上。

作为本实用新型实施例的优化方案，请参阅图1、图3和图6，本系统还包括下料平台以及将所述测试载台上的芯片运送至所述下料平台上的下料机构，每条所述测试线上均具有一个所述下料平台，且所述下料平台位于所述测试载台远离所述上料载台的一侧。在本实施例中，测试完后对合格的芯片会进行下料动作，下料动作采用的是下料机构，下料机构与上述的搬运机构相同，而且可以与搬运机构共用一根联动吸嘴连接杆20，只是它与搬运机构分设于该联动吸嘴连接杆20的两侧，为了与搬运机构进行区分，将它细化的几个部件分别定义为第二联动吸嘴机构传送马达17、第二联动吸嘴传送皮带18、第二联动吸嘴传动轴19、联动吸嘴连接杆20、第三联动吸嘴21以及第四联动吸嘴22，其吸取和移动的动作与上料的相同，此处就不再赘述。而在本实施例中，两条测试线，就对应两个下料平台，为了便于区分，将它们分别定义为第一下料平台47和第二下料平台48。

进一步优化上述方案，请参阅图1、图3和图6，所述下料平台上具有至少一个下料载台，所述下料载台上设有下料区扩晶环。在本实施例中，为了安置检测完的芯片，也为了便于分选不同温度下测试的芯片，可以在下料平台上设下料载台，例如，在第一下料平台47上按测试线延伸的方向分别设第二下料载台51和第一下料载台49，在第二下料平台48上分别设第四下料载台52和第三下料载台50，四个下料载台可以供四个测试载台的芯片安置，实现分类。而为了便于安置芯片，在第一下料载台49上设第一下料区扩晶环53，在第二下料载台51上设第二下料区扩晶环55，在第三下料载台50上设第三下料区扩晶环54，在第四下料载台52上设第四下料区扩晶环56，而在这些扩晶环上设下料分选后的芯片60。而有多个下料载台后，会涉及到芯片的转移，或者是在下料载台装满后涉及到载台的转移，可以采用下料传送带来进行，同样，在两条测试线中，存在着两套下料传送带，为了便于区分，将它们分别定义为第一下料传送带58和第二下料传送带59。优选的，在第一下料平台47一侧设第一下料区CCD镜头45进行监控，在第二下料平台48一侧设第二下料区CCD镜头46进行监控。

作为本实用新型实施例的优化方案，请参阅图1和图4，本系统还包括用于将测试载台上测试出的废芯片取出的废芯片处理机构。在测试时，会出现一些不合格的芯片，这些芯片就不能进入到下料区，而是通过废芯片处理机构将它们从测试载台上取出。

细化上述的废芯片处理机构，请参阅图1和图4，所述废芯片处理机构包括测试载台真空吸取清理装置、回收瓶导入管33、废芯片回收瓶68、回收瓶导出管34以及真空泵36，所述测试载台真空吸取清理装置的数量有多个，多个所述测试载台真空吸取清理装置均通过清理装置真空连接软管30与所述回收瓶导入管33连通，所述回收瓶导出管34通过真空泵连接软管35与所述真空泵36连通。在本实施例中，取出的方式是采用真空吸附，当然除了吸附的方式外，采用现有的机械手取出也是可以的，包括上述的上料、搬运、下料等动作也是，除了吸附的方式以外，采用成熟的机械手动作也是可以供给给四个完成的，本实施例对此不作限制。在上面的实施例中，我们举出了四个测试载台例子，那么对应的也有四个测试载台真空吸取清理装置来与之匹配，为了便于描述，将它们分别定义为第一测试载台真空吸取清理装置31、第二测试载台真空吸取清理装置32、第三测试载台真空吸取清理装置28以及第四测试载台真空吸取清理装置29，它们均由真空泵36提供提供真空吸力，并通过清理装置真空连接软管30测试载台真空吸取清理装置，每个测试载台真空吸取清理装置都为具有内腔的吸取件，可以将芯片吸进其腔室内，然后通过回收瓶导入管33进入到废芯片回收瓶68中，然后再由回收瓶导出管34从废芯片回收瓶68中导出。

作为本实用新型实施例的优化方案，请参阅图1和图5，本系统还包括出光检测装置以及可作用于所述测试载台上的测试探针40，所述出光检测装置设于所述测试载台一侧，所述测试载台上具有供芯片安置的芯片放置真空吸附区42。在本实施例中，在测试载台处测试的方式是采用出光检测装置和测试探针40的配合来完成，我们以第三测试载台41为例，其测试探针40通过测试探针底座39安装好，当待测芯片处于芯片放置真空吸附区42后，测试探针40下压进行加电测试芯片的光、电性能，其中光检测装置分为芯片前出光检测装置43和芯片后出光检测装置38，其中芯片前出光检测装置43连接有芯片前出光光纤收光探头44。其他的几个测试载台也是如此检测，此处就不再赘述。每个测试载台都安设有测试载台CCD镜头37，以对测试进行监控。

以上实施例对整个系统的各个部分进行了详细的介绍，自此再简单总结一下整个测试过程，还是以两条测试线为例：

首先，将待测芯片分别放置在第一上料载台1和第二上料载台9上，点击开始，系统开始准备动作；

然后，第一上料吸嘴8和第二上料吸嘴16分别吸取第一上料载台1上的第一待测芯片3和第二上料载台9上的第二待测芯片11，并运送至第一测试载台66和第二测试载台67上，此时两个测试探针分别下压进行加电测试芯片的光、电性能；

在测试完毕后，第一联动吸嘴24和第二联动吸嘴25将测试完的芯片搬运至第三测试载台41和第四测试载台65上，并进行检测，搬运好后第一联动吸嘴24和第二联动吸嘴25回到原处，同时，第一上料吸嘴8和第二上料吸嘴16再次吸取第一上料载台1和第二上料载台9上的待测芯片，并进行检测；

待测试完毕后，第一联动吸嘴24、第二联动吸嘴25、第三联动吸嘴21以及第四联动吸嘴22同时动作，并分别将第一测试载台66、第二测试载台67、第三测试载台41以及第四测试载台65上的芯片运送到下一步，其中，第一测试载台66、第二测试载台67将芯片运送至第三测试载台41以及第四测试载台65，而第三测试载台41以及第四测试载台65将芯片运送至下料区，先是落于第二下料载台51和第四下料载台52上，然后由第一下料传送带58动作，将第二下料载台51送到第一下料载台49，空出第二下料载台51供接下来的芯片下料，同时由第二下料传送带59动作，将第四下料载台52送到第三下料载台50，空出第四下料载台52供接下来的芯片下料。

重复上述步骤，即可形成完成的测试线，直到所有待测芯片全部测试及分档完成，设备再自动停下并复位。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种边发射型半导体激光器芯片测试系统，包括上料载台以及可调测试温度的测试载台，其特征在于：所述上料载台和所述测试载台均有多个，每一所述上料载台配设多个所述测试载台，且每一所述上料载台和与其对应的各所述测试载台位于同一条测试线上，在同一条测试线上所述上料载台和各所述测试载台依次设置；所述测试系统还包括将所述上料载台上的待测芯片转移至与其对应的所述测试载台上的上料机构以及在同一条测试线上将所述测试载台上的待测芯片转移至下一个测试载台上的搬运机构。

2.如权利要求1所述的一种边发射型半导体激光器芯片测试系统，其特征在于：所述上料机构包括上料吸嘴、供所述上料吸嘴安设的上料吸嘴传动轴、驱使所述上料吸嘴动作的上料吸嘴传送皮带以及为所述上料吸嘴传送皮带提供动力的上料吸嘴机构传送马达。

3.如权利要求1所述的一种边发射型半导体激光器芯片测试系统，其特征在于：所述搬运机构包括联动吸嘴连接杆、架设在所述联动吸嘴连接杆上的联动吸嘴传动轴以及驱使所述联动吸嘴传动轴作平移动作的搬运组件，所述联动吸嘴传动轴上设有至少两个联动吸嘴，且两个所述联动吸嘴分别位于两条不同的测试线上。

4.如权利要求1所述的一种边发射型半导体激光器芯片测试系统，其特征在于：还包括下料平台以及将所述测试载台上的芯片运送至所述下料平台上的下料机构，每条所述测试线上均具有一个所述下料平台，且所述下料平台位于所述测试载台远离所述上料载台的一侧。

5.如权利要求4所述的一种边发射型半导体激光器芯片测试系统，其特征在于：所述下料平台上具有至少一个下料载台，所述下料载台上设有下料区扩晶环。

6.如权利要求4所述的一种边发射型半导体激光器芯片测试系统，其特征在于：每条所述测试线上，所述下料平台上的下料载台的数量与测试载台的数量相同。

7.如权利要求6所述的一种边发射型半导体激光器芯片测试系统，其特征在于：还包括用于转移所述下料平台上的所述下料载台的下料传送带。

8.如权利要求1所述的一种边发射型半导体激光器芯片测试系统，其特征在于：还包括用于将测试载台上测试出的废芯片取出的废芯片处理机构。

9.如权利要求8所述的一种边发射型半导体激光器芯片测试系统，其特征在于：所述废芯片处理机构包括测试载台真空吸取清理装置、回收瓶导入管、废芯片回收瓶、回收瓶导出管以及真空泵，所述测试载台真空吸取清理装置的数量有多个，多个所述测试载台真空吸取清理装置均通过清理装置真空连接软管与所述回收瓶导入管连通，所述回收瓶导出管通过真空泵连接软管与所述真空泵连通。

10.如权利要求1所述的一种边发射型半导体激光器芯片测试系统，其特征在于：还包括出光检测装置以及可作用于所述测试载台上的测试探针，所述出光检测装置设于所述测试载台一侧，所述测试载台上具有供芯片安置的芯片放置真空吸附区。

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