CN215491826U - 一种cos封装激光器的检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种COS封装激光器的检测装置，包括检测台、第一CCD相机、第二CCD相机、第一光谱共焦位移传感器和控制组件，所述检测台包括激光器吸附组件和激光器移动组件，所述激光器吸附组件安装于激光器移动组件上，所述第一CCD相机竖直设置于激光器吸附组件上方，所述第二CCD相机水平设置于激光器吸附组件的一侧，所述第一光谱共焦位移传感器位于检测台的一侧，所述第一光谱共焦位移传感器用于测量激光器出光面和热沉端面的高度差值，所述控制组件与检测台、第一CCD相机、第二CCD相机和第一光谱共焦位移传感器电连接。实现了半导体器件的微米级的高精度检测。
Description
技术领域
本发明涉及半导体器件的光学检测领域，特别涉及一种COS封装激光器的检测装置。
背景技术
COS(Chip on Submount)封装激光器是一种预封装半导体激光器，该部件包括激光芯片和热沉，其中激光芯片(即激光二极管)通过焊料固定于热沉上。
COS封装激光器的结构如图1所示，激光芯片的底面P极与热层的保护槽底面贴合，激光芯片的顶面N极通过多根并排的金线与热层的顶面连接，进而通过热层供电至激光芯片出光。由于焊接前是先将激光芯片置入保护槽中，再进行焊接操作，置入的位置是否准确直接影响焊接后激光芯片与热沉的相对位置是否达标，为检测激光芯片与热沉的焊接质量，需测量出光面探出热沉端面的距离是否合格，目前该领域尚未提出相关的检测手段以解决COS封装激光器的精准检测。
发明内容
本发明为了解决上述技术问题，提供一种COS封装激光器的检测装置，可对出光面和热沉端面的高度差、以及外表面质量进行精准检测。
本发明的一种COS封装激光器的检测装置，包括检测台、第一CCD相机、第二CCD相机、第一光谱共焦位移传感器和控制组件，所述检测台包括激光器吸附组件和激光器移动组件，所述激光器吸附组件安装于激光器移动组件上，所述第一CCD相机竖直设置于激光器吸附组件上方，所述第二CCD相机水平设置于激光器吸附组件的一侧，所述第一光谱共焦位移传感器位于检测台的一侧，所述第一光谱共焦位移传感器用于测量激光器出光面和热沉端面的高度差值，所述控制组件与检测台、第一CCD相机、第二CCD相机和第一光谱共焦位移传感器电连接。
进一步地，所述激光器吸附组件的顶部设置于第一CCD相机和第二CCD相机的视场交点。
更进一步地，所述第一光谱共焦位移传感器与第二CCD相机平行设置。
具体地，所述激光器移动组件包括A轴、X轴和Y轴。
优选地，所述激光器移动组件还包括Z轴。
进一步优选地，所述第一CCD相机的镜头上设有环形光源。
优选地，所述环形光源上安装有调节组件，所述调节组件用于调节环形光源距离激光器吸附组件的位置。
进一步地，检测装置还包括第二光谱共焦位移传感器，所述第二光谱共焦位移传感器平行设置于第一CCD相机一侧。
进一步具体地，检测装置还包括底板，所述底板上设有龙门结构的固定架，所述检测台安装于底板上、位于固定架的外部，所述第二CCD相机和第一光谱共焦位移传感器安装于固定架内，所述第一CCD相机和第二光谱共焦位移传感器安装于固定架的外侧。
更进一步地，所述固定架的侧板上安装有用于调节第一CCD相机竖直位置的调节模组。
本发明COS封装激光器的检测装置有以下优点：
1、先通过第一CCD相机对激光器吸附组件上的COS封装激光器进行找正，再由第二CCD相机对COS封装激光器的出光面和热沉端面进行定位，利用彩色激光光谱共焦位移传感器光斑较小的特点，移动至第一光谱共焦位移传感器即可测出出光面和热沉端面的高度差，实现了微米级的高精度检测；同时可通过第一CCD相机和第二CCD相机检测COS封装激光器的表面质量。
2、本实用新型还可以通过第一CCD相机拍照后，移动至第一光谱共焦位移传感器的量程内，再通过第一光谱共焦位移传感器快速测量水平方向的两点，根据两点的距离差进行找正，对于半导体期间的检测，提高了找正效率和精度。
3、通过第二CCD相机拍摄的图像可检测出COS封装激光器顶面的缺陷，第二光谱共焦位移传感器可检测出缺陷的深度，进一步完善了COS封装激光器的质量检测。
附图说明
图1为COS封装激光器的结构示意图；
图2为COS封装激光器的检测装置的主视结构示意图；
图3为图2的A向视图；
图4为COS封装激光器的检测装置的立体结构示意图。
其中，1.1-激光芯片、1.2-热层、1.3-保护槽、1.4-出光面、1.5-热层端面、1-检测台、2-第一CCD相机、3-第二CCD相机、4-第一光谱共焦位移传感器、5-激光器吸附组件、6-激光器移动组件、7-A轴、8-X轴、9-Y轴、10-Z轴、11-环形光源、12-调节组件、13-固定板、14-第二光谱共焦位移传感器、15-底板、16-固定架、17-调节模组、18-活动板。
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，均属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明的一种COS封装激光器的检测装置，包括检测台、第一CCD相机、第二CCD相机、第一光谱共焦位移传感器和控制组件，所述检测台包括激光器吸附组件和激光器移动组件，所述激光器吸附组件安装于激光器移动组件上，所述第一CCD相机竖直设置于激光器吸附组件上方，所述第二CCD相机水平设置于激光器吸附组件的一侧，所述第一光谱共焦位移传感器位于检测台的一侧，所述第一光谱共焦位移传感器用于测量激光器出光面和热沉端面的高度差值，所述控制组件与检测台、第一CCD相机、第二CCD相机和第一光谱共焦位移传感器电连接。
控制组件用于控制激光器移动组件对激光器吸附组件的平移和旋转，以及控制第一CCD相机和第二CCD相机采集COS封装激光器的表面图像、并判断和记录检测数据。激光器移动组件包括A轴、X轴和Y轴，A轴用于激光器吸附组件旋转运动，X轴用于激光器吸附组件平行于第一CCD相机的视场方向运动，Y轴用于激光器吸附组件垂直于第一CCD相机的视场方向运动。
第一CCD相机、第二CCD相机和第一光谱共焦位移传感器通过支架固定，其中第一光谱共焦位移传感器的光斑大小为12μm。检测时先通过第一CCD相机对激光器吸附组件上的COS封装激光器进行找正，使COS封装激光器的四周处于正交状态，出光面的长度方向与第一CCD相机的视场方向垂直，移动至第二CCD相机的景深内，对出光面的表面质量进行拍照检测；再移动至第一光谱共焦位移传感器的量程内，检测出光面和热层端面的高度差值。
实施例2
如图2-4所示，本发明的一种COS封装激光器的检测装置，包括检测台、第一CCD相机、第二CCD相机、第一光谱共焦位移传感器和控制组件，所述检测台包括激光器吸附组件和激光器移动组件，所述激光器吸附组件安装于激光器移动组件上，所述第一CCD相机竖直设置于激光器吸附组件上方，所述第二CCD相机水平设置于激光器吸附组件的一侧，所述第一光谱共焦位移传感器位于检测台的一侧，所述第一光谱共焦位移传感器用于测量激光器出光面和热沉端面的高度差值，所述控制组件与检测台、第一CCD相机、第二CCD相机和第一光谱共焦位移传感器电连接。
所述激光器吸附组件的顶部设置于第一CCD相机和第二CCD相机的视场交点。将COS封装激光器放置于激光器吸附组件后，通过第一CCD相机拍摄COS封装激光器顶面的图像进行找正，并将出光面和热沉端面分别依次移动至第二CCD相机的景深内，减少第二CCD相机的对焦时间，提高检测效率。
所述第一光谱共焦位移传感器与第二CCD相机平行设置。
所述激光器移动组件包括A轴、X轴和Y轴，所述激光器移动组件还包括Z轴，通过Z轴可实现激光器吸附组件上下移动，激光器吸附组件与真空发生器连通，当COS封装激光器置于激光器吸附组件顶面时，开启真空发生器将COS封装激光器吸附紧固。
所述第一CCD相机的镜头上设有环形光源，环形光源用于第一CCD相机拍照补光，可获得高质量的拍摄图形，对COS封装激光器的顶面进行缺陷检测，缺陷位置在图像上反映为灰度位置。
所述环形光源上安装有调节组件，所述调节组件用于调节环形光源距离激光器吸附组件的位置。检测装置还包括第二光谱共焦位移传感器，所述第二光谱共焦位移传感器平行设置于第一CCD相机一侧。通过竖直设置的第二光谱共焦位移传感器可检测缺陷位置的深度。
检测装置还包括底板，所述底板上设有龙门结构的固定架，所述检测台安装于底板上、位于固定架的外部，所述第二CCD相机和第一光谱共焦位移传感器安装于固定架内，所述第一CCD相机和第二光谱共焦位移传感器安装于固定架的外侧。
本实施例中调节组件包括固定板和活动板，固定板呈L型，固定板的水平段与环形光源的顶部固定连接，竖直段上设有两个螺纹孔，活动板上设有与螺纹孔配合的腰型孔，活动板与龙门架的上部固定连接，进而调整环形光源的上下位置。
所述固定架的侧板上安装有用于调节第一CCD相机竖直位置的调节模组，调节模组为光学精密千分尺微调架滑台，可调节第一CCD相机的物距，便于对激光器吸附组件上的COS封装激光器更清晰拍摄。
Claims (10)
1.一种COS封装激光器的检测装置，其特征在于：包括检测台、第一CCD相机、第二CCD相机、第一光谱共焦位移传感器和控制组件，所述检测台包括激光器吸附组件和激光器移动组件，所述激光器吸附组件安装于激光器移动组件上，所述第一CCD相机竖直设置于激光器吸附组件上方，所述第二CCD相机水平设置于激光器吸附组件的一侧，所述第一光谱共焦位移传感器位于检测台的一侧，所述控制组件与检测台、第一CCD相机、第二CCD相机和第一光谱共焦位移传感器电连接。
2.根据权利要求1所述的COS封装激光器的检测装置，其特征在于：所述激光器吸附组件的顶部设置于第一CCD相机和第二CCD相机的视场交点。
3.根据权利要求2所述的COS封装激光器的检测装置，其特征在于：所述第一光谱共焦位移传感器与第二CCD相机平行设置。
4.根据权利要求3所述的COS封装激光器的检测装置，其特征在于：所述激光器移动组件包括A轴、X轴和Y轴。
5.根据权利要求4所述的COS封装激光器的检测装置，其特征在于：所述激光器移动组件还包括Z轴。
6.根据权利要求5所述的COS封装激光器的检测装置，其特征在于：所述第一CCD相机的镜头上设有环形光源。
7.根据权利要求6所述的COS封装激光器的检测装置，其特征在于：所述环形光源上安装有调节组件，所述调节组件用于调节环形光源距离激光器吸附组件的位置。
8.根据权利要求7所述的COS封装激光器的检测装置，其特征在于：检测装置还包括第二光谱共焦位移传感器，所述第二光谱共焦位移传感器平行设置于第一CCD相机一侧。
9.根据权利要求8所述的COS封装激光器的检测装置，其特征在于：检测装置还包括底板，所述底板上设有龙门结构的固定架，所述检测台安装于底板上、位于固定架的外部，所述第二CCD相机和第一光谱共焦位移传感器安装于固定架内，所述第一CCD相机和第二光谱共焦位移传感器安装于固定架的外侧。
10.根据权利要求9所述的COS封装激光器的检测装置，其特征在于：所述固定架的侧板上安装有用于调节第一CCD相机竖直位置的调节模组。
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| CN202121193577.0U CN215491826U (zh) | 2021-05-31 | 2021-05-31 | 一种cos封装激光器的检测装置 |
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| CN113624162A (zh) * | 2021-08-10 | 2021-11-09 | 武汉人和睿视科技有限公司 | 一种半导体器件的找正和检测方法及应用 |
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| CN113624162B (zh) * | 2021-08-10 | 2024-08-02 | 武汉人和睿视科技有限公司 | 一种半导体器件的找正和检测方法及应用 |
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