CN219476627U - 芯片耦合系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种芯片耦合系统，包括测试耦合台、芯片夹持装置和成像系统。测试耦合台包括芯片底座、底座调节模块、探针模块、用于承载硅光芯片的芯片载板，以及用于固定芯片载板的固定模块，芯片底座安装于底座调节模块上，芯片载板和固定模块安装于芯片底座上，探针模块包括探针和支撑座，支撑座位于芯片载板的一侧，探针与支撑座铰接，芯片载板上靠近于支撑座的一侧设置有发光模块，位于芯片载板的另一侧设有与发光模块相对应的光功率监测模块；芯片夹持装置位于测试耦合台的一侧，芯片夹持装置包括三维调节架，以及与三维调节架连接的摆动滑台，摆动滑台连接有用于夹持硅光芯片的夹爪；成像系统位于夹爪上方。

Description

芯片耦合系统

技术领域

本实用新型涉及半导体设备技术领域，特别涉及一种芯片耦合系统。

背景技术

目前半导体光器件在生产过程中需要进行耦合，即对准中心光强较强的部分，以及压缩准直其他部分的光线，以得到功率更集中、质量更好的激光输出。而相关技术中的生产设备均为手动设备或半自动设备，上料后需要人工进行对准，但由于芯片耦合在激光器管壳内进行，难以调整芯片，使得对芯片的耦合定位具有较高的难度，导致耦合效率低。因此，如何改善芯片耦合效果成为了亟需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种芯片耦合系统，能够改善芯片耦合效果，降低芯片耦合定位难度。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种芯片耦合系统，包括：

测试耦合台，包括芯片底座、底座调节模块、探针模块、用于承载硅光芯片的芯片载板，以及用于固定所述芯片载板的固定模块，所述芯片底座安装于所述底座调节模块上，所述芯片载板和所述固定模块安装于所述芯片底座上，所述探针模块包括探针和支撑座，所述支撑座位于所述芯片载板的一侧，所述探针与所述支撑座铰接，所述芯片载板上靠近于所述支撑座的一侧设置有发光模块，位于所述芯片载板的另一侧设有与所述发光模块相对应的光功率监测模块；

芯片夹持装置，位于所述测试耦合台的一侧，所述芯片夹持装置包括三维调节架，以及与所述三维调节架连接的摆动滑台，所述摆动滑台连接有用于夹持硅光芯片的夹爪；

成像系统，位于所述夹爪上方。

根据本实用新型实施例的芯片耦合系统，至少具有以下有益效果：芯片载板可以直接承载硅光芯片，从而可以通过芯片夹持装置中的三维调节架和摆动滑台实现对硅光芯片多个维度的位置控制，无需受到激光器管壳的限制，便于操作。另外，能够利用夹爪上方的成像系统辅助芯片的位置控制，提高位置控制的准确度，改善耦合效果。发光模块安装于芯片载板上，通过支撑座可以调整探针的角度以便于向发光模块进行供电。而在芯片载板远离于发光模块的一侧设置有光功率监测模块，能够利用光功率监测模块监测耦合过程中的输出光功率，有助于改善耦合效果。芯片载板可以通过固定模块固定在芯片底座上，避免在移动硅光芯片的情况下芯片载板发生位移而影响耦合效果。

在本实用新型的一些实施例中，所述芯片底座开设有芯片滑动槽，所述芯片载板滑动安装于所述芯片滑动槽内。

在本实用新型的一些实施例中，所述芯片载板开设有固定凹槽，所述固定模块包括与所述固定凹槽相匹配的第一固定螺杆，所述第一固定螺杆位于所述芯片滑动槽内。

在本实用新型的一些实施例中，所述固定凹槽位于所述芯片载板朝向所述芯片滑动槽开口方向的顶角处。

在本实用新型的一些实施例中，所述光功率监测模块包括调节螺杆和受光芯片，所述调节螺杆位于所述芯片载板的一侧，所述受光芯片连接于所述调节螺杆朝向与所述发光模块的一端。

在本实用新型的一些实施例中，所述底座调节模块包括旋转滑台和升降底座，所述旋转滑台安装于所述升降底座，所述芯片底座安装于所述旋转滑台上。

在本实用新型的一些实施例中，所述芯片底座包括散热底座、温控模块和导热垫板，所述温控模块位于所述散热底座与所述导热垫板之间，所述导热垫板内设置有温度传感器，所述芯片载板安装于所述导热垫板上。

在本实用新型的一些实施例中，所述支撑座设置有向所述芯片载板方向延伸的旋转调节部，所述探针与所述旋转调节部铰接，所述旋转调节部设置有用于固定所述探针旋转角度的固定件。

在本实用新型的一些实施例中，所述发光模块包括芯片基板和安装于所述芯片基板上的发光芯片，所述芯片基板上开设有用于将所述芯片基板固定于所述芯片载板的定位孔，所述定位孔贯穿所述芯片载板。

在本实用新型的一些实施例中，所述摆动滑台包括用于调节所述夹爪的水平角度的径向滑台和用于调节所述夹爪的垂直角度的轴向滑台，所述径向滑台与所述三维调节架连接，所述夹爪通过所述轴向滑台与所述径向滑台连接。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的附加方面和优点结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，

其中：

图1是本实用新型一实施例提供的芯片耦合系统的结构示意图；

图2是本实用新型一实施例提供的测试耦合台的部分结构示意图；

图3是本实用新型一实施例提供的导热垫板的结构示意图；

图4是本实用新型另一实施例提供的测试耦合台的部分结构示意图。

具体实施方式

本部分将详细描述本申请的具体实施例，本申请之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本申请的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本申请保护范围的限制。

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请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用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在本申请的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本申请的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本申请中的具体含义。

下面结合附图，对本申请实施例作进一步阐述。

参照图1，图1是本实用新型一实施例提供的芯片耦合系统的结构示意图。可以理解的是，芯片耦合系统包括有测试耦合台110、芯片夹持装置111和成像系统112。测试耦合台110包括有芯片底座113、底座调节模块114、探针模块115、芯片载板116和固定模块。芯片载板116可以作为模拟的管壳底座，为硅光芯片提供载体，从而直接承载硅光芯片，并且芯片载板116可以通过固定模块固定在芯片底座113上，能够避免在移动硅光芯片的情况下芯片载板116发生位移而影响耦合效果。芯片载板116上还设置有发光模块118，在芯片载板116的一侧设置有与发光模块118相对应的光功率监测模块119，光功率监测模块119能够实时监测在芯片耦合过程中的输出光功率，从而可以利用光功率监测模块119监测得到的光功率对耦合效果进行判断，便于确定出适合的芯片耦合位置，改善耦合效果。因此，可以通过芯片夹持装置111对芯片载板116上承载的硅光芯片的位置直接进行调整。其中，芯片底座113安装在底座调节模块114，可以通过底座调节模块114调节芯片底座113的高度和方向，进而调整硅光芯片的位置。而芯片夹持装置111包括有三维调节架120和摆动滑台121，在摆动滑台121上连接有夹爪122，通过调节三维调节架120和摆动滑台121，可以改变夹爪122的位置，从而在芯片耦合过程中实现对硅光芯片的夹持，以及在底座调节模块114的配合作用下实现对硅光芯片多个维度的位置控制，无需受到激光器管壳的限制，便于操作，降低芯片耦合定位难度。

另外，在夹爪122的上方还设置有成像系统112，成像系统112可以是CCD(ChargeCoupled Device，电荷耦合器件)显微镜，能够对在显微镜上观察到的芯片操作过程图像进行拍摄并传输到计算机上，对这些显微图片进行比对、分析，从而能够自动测量出硅光芯片的位置和角度，辅助芯片的位置控制，便于对硅光芯片进行精准控制，改善耦合效果。

其中，探针模块115安装在芯片底座113上，探针模块115包括有探针125和支撑座126，支撑座126位于发光模块118的一侧。由于需要进行耦合的芯片类型不同，如硅光芯片尺寸不同，发光模块118的位置需要进行调整，相关技术中的生产设备的探针125均为固定安装，即探针125无法移动，导致探针125难以对发光模块118进行供电，从而对芯片耦合造成限制。而探针125与支撑座126铰接，可以通过转动探针125来调节探针125的位置，便于探针125与发光模块118连接，向发光模块118供电，从而能够提高芯片耦合系统的适用性，提高芯片耦合的效率。

可以理解的是，摆动滑台121包括有径向滑台123和轴向滑台124，径向滑台123安装在三维调节架120上，而夹爪122通过轴向滑台124安装在径向滑台123上。径向滑台123可以相对于三维调节架120进行水平方向转动，从而能够带动轴向滑台124和夹爪122进行水平方向摆动，改变夹爪122的水平角度。而轴向滑台124可以相对于三维调节架120进行竖直方向的转动，从而能够改变夹爪122的垂直角度。其中，三维调节架120可以相对于测试耦合台110进行第一方向、第二方向及第三方向移动，第一方向与第二方向位于同一水平面内且相互垂直，第三方向垂直于水平面，因此，通过三维调节架120、径向滑台123和轴向滑台124可以实现对硅光芯片在5个维度上的位置控制。

参照图2，图2是本实用新型一实施例提供的测试耦合台110的部分结构示意图。可以理解的是，底座调节模块114包括有旋转滑台128和升降底座129，芯片底座113通过旋转滑台128安装在升降底座129上，升降底座129可以调节旋转滑台128的高度，从而改变芯片底座113的高度，进而调整芯片载板116的高度。而旋转滑台128可以带动芯片底座113相对于升降底座129进行转动，从而改变芯片底座113上的芯片载板116的角度，便于确定出合适的芯片耦合位置。因此，通过底座调节模块114能够实现同时对硅光芯片的位置与发光模块118的位置进行调整，从而在三维调节架120和摆动滑台121相互配合作用下，有助于实现对硅光芯片和发光模块118的耦合操作。

可以理解的是，芯片底座113包括有散热底座130、温控模块131和导热垫板132，温控模块131位于散热底座130与导热垫板132之间，而且芯片载板116安装在导热垫板132上。在耦合过程中发光模块118会产生热量，热量通过芯片载板116传递至导热垫片上，导热垫板132内部设置有温度传感器133，而温度传感器133与温控模块131连接，从而温控模块131能够通过温度传感器133实时检测得到的温度信号，与散热底座130相配合进行散热，实现对芯片耦合过程中的温度控制。其中，温控模块131可以是TEC(Thermo Electric Cooler，半导体制冷器)温控器。

参照图3，图3是本实用新型一实施例提供的导热垫板132的结构示意图。可以理解的是，芯片底座113向底座调节模块114的方向凹陷形成芯片滑动槽134，即散热底座130开设有芯片滑动槽134。芯片滑动槽134延伸至芯片底座113的外侧，即芯片滑动槽134的开口位于芯片底座113的外侧壁，从而芯片载板116可以通过芯片滑动槽134滑动安装在芯片底座113上，便于芯片载板116安装与拆卸，以及调整芯片载板116的位置。由于硅光芯片有多种类型，不同类型的硅光芯片所需的载体不同，因此可以通过更换芯片载板116为不同的硅光芯片提供载体，因此，采用滑动方式安装芯片载板116能够提高芯片耦合系统的适用性，提高耦合效率。

可以理解的是，芯片载板116上开设有固定凹槽135，而固定模块包括第一固定螺杆117，而第一固定螺杆117安装于芯片滑动槽134内，固定凹槽135的开口朝向与第一固定螺杆117的移动方向相对应，从而通过调节第一固定螺杆117的位置，使得第一固定螺杆117与固定凹槽135抵接，实现对芯片载板116的固定。而第一固定螺杆117与芯片载板116均位于芯片滑动槽134内，使得第一固定螺杆117与固定凹槽135位于同一水平面上，有助于提高第一固定螺杆117对芯片载板116固定的稳定性。其中，通过调节第一固定螺杆117能够对芯片载板116的位置进行调节，使得芯片载板116上的发光模块118的发光方向与光功率监测模块119的感光面相对，避免芯片载板116的发光模块118的发光方向歪斜，影响耦合效果。

可以理解的是，芯片载板116在朝向芯片滑动槽134开口方向的顶角处设置有固定凹槽135，即固定凹槽135的一端位于芯片载板116的第一侧壁，另一端位于芯片载板116的第二侧壁，第一侧壁与第二侧壁相连接。第一固定螺杆117的移动方向与固定凹槽135的开口方向相对应，即第一固定螺杆117可以位于芯片滑动槽134中靠近于开口方向的顶角处。其中，固定凹槽135可以设置为圆弧结构，第一固定螺杆117在于固定凹槽135抵接过程中，圆弧结构能够均匀受力，使得芯片载板116向第一固定螺杆117的移动方向移动，即远离于固定凹槽135开口方向的方向移动，由于芯片滑动槽134为导热垫板132凹陷形成的，从而芯片载板116能够与芯片滑动槽134的内侧壁抵接，利用单个第一固定螺杆117实现对芯片载板116在两个方向上的固定，在保证固定芯片载板116的稳定性的同时简化了芯片载板116的固定操作。其中，芯片载板116可以为矩形结构，从而固定凹槽135可以位于芯片载板116的顶角处，即固定凹槽135位于芯片载板116的对角线上，例如固定凹槽135的开口朝向与芯片载板116侧壁的夹角为45°。

参照图4，图4是本实用新型另一实施例提供的测试耦合台110的部分结构示意图，可以理解的是，光功率监测模块119包括有调节螺杆136和受光芯片137，调节螺杆136安装于芯片底座113上，且调节螺杆136位于芯片载板116的一侧。受光芯片137即PD芯片安装在调节螺杆136的一端，并且受光芯片137的感光面与发光模块118的发光方向相对，即受光芯片137位于调节螺杆136朝向于发光模块118的一端。通过调整调节螺杆136可以改变受光芯片137的位置，使得发光模块118的发光轴垂直落在受光芯片137的感光面上。

可以理解的是，发光模块118包括有芯片基板138和发光芯片140，发光芯片140即LD芯片可以安装在芯片基板138上，而芯片基板138上贯穿开设有定位孔139，利用螺栓安装在定位孔139内，由于定位孔139贯穿芯片基板138，因此螺栓能够与芯片载板116抵接，使得将芯片基板138固定在芯片载板116上，即将发光芯片140固定在芯片载板116上。

可以理解的是，支撑座126位于芯片载板116靠近于发光模块118的一侧，支撑座126包括有向芯片载板116方向，即向发光模块118方向延伸设置的旋转调节部127，探针125通过与旋转调节部127铰接，从而能够改变探针125的角度和位置，适用于对不同尺寸的发光模块118供电。在旋转调节部127设置有固定件，利用固定件能够固定探针125，从而固定探针125的角度，避免探针125与发光模块118接触不良。固定件可以是固定螺栓，并且安装在探针125与旋转调节部127的连接处。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下，作出各种变化。

Claims (10)

1.一种芯片耦合系统，其特征在于，包括；

测试耦合台，包括芯片底座、底座调节模块、探针模块、用于承载硅光芯片的芯片载板，以及用于固定所述芯片载板的固定模块，所述芯片底座安装于所述底座调节模块上，所述芯片载板和所述固定模块安装于所述芯片底座上，所述探针模块包括探针和支撑座，所述支撑座位于所述芯片载板的一侧，所述探针与所述支撑座铰接，所述芯片载板上靠近于所述支撑座的一侧设置有发光模块，位于所述芯片载板的另一侧设有与所述发光模块相对应的光功率监测模块；

芯片夹持装置，位于所述测试耦合台的一侧，所述芯片夹持装置包括三维调节架，以及与所述三维调节架连接的摆动滑台，所述摆动滑台连接有用于夹持硅光芯片的夹爪；

成像系统，位于所述夹爪上方。

2.根据权利要求1所述的芯片耦合系统，其特征在于，所述芯片底座开设有芯片滑动槽，所述芯片载板滑动安装于所述芯片滑动槽内。

3.根据权利要求2所述的芯片耦合系统，其特征在于，所述芯片载板开设有固定凹槽，所述固定模块包括与所述固定凹槽相匹配的第一固定螺杆，所述第一固定螺杆位于所述芯片滑动槽内。

4.根据权利要求3所述的芯片耦合系统，其特征在于，所述固定凹槽位于所述芯片载板朝向所述芯片滑动槽开口方向的顶角处。

5.根据权利要求1所述的芯片耦合系统，其特征在于，所述光功率监测模块包括调节螺杆和受光芯片，所述调节螺杆位于所述芯片载板的一侧，所述受光芯片连接于所述调节螺杆朝向与所述发光模块的一端。

6.根据权利要求1所述的芯片耦合系统，其特征在于，所述底座调节模块包括旋转滑台和升降底座，所述旋转滑台安装于所述升降底座，所述芯片底座安装于所述旋转滑台上。

7.根据权利要求1所述的芯片耦合系统，其特征在于，所述芯片底座包括散热底座、温控模块和导热垫板，所述温控模块位于所述散热底座与所述导热垫板之间，所述导热垫板内设置有温度传感器，所述芯片载板安装于所述导热垫板上。

8.根据权利要求1所述的芯片耦合系统，其特征在于，所述支撑座设置有向所述芯片载板方向延伸的旋转调节部，所述探针与所述旋转调节部铰接，所述旋转调节部设置有用于固定所述探针旋转角度的固定件。

9.根据权利要求1所述的芯片耦合系统，其特征在于，所述发光模块包括芯片基板和安装于所述芯片基板上的发光芯片，所述芯片基板上开设有用于将所述芯片基板固定于所述芯片载板的定位孔，所述定位孔贯穿所述芯片载板。

10.根据权利要求1所述的芯片耦合系统，其特征在于，所述摆动滑台包括用于调节所述夹爪的水平角度的径向滑台和用于调节所述夹爪的垂直角度的轴向滑台，所述径向滑台与所述三维调节架连接，所述夹爪通过所述轴向滑台与所述径向滑台连接。