激光器芯片测试装置和激光器芯片测试方法与流程

1.本技术涉及激光器测试技术领域，尤其涉及一种激光器芯片测试装置和激光器芯片测试方法。


背景技术：

2.激光器芯片（ld，laser diode）因其体积小、光电转化效率高、可直接调制等特点，在光通信行业应用越来越广泛。在激光器芯片封装测试环节中，需要先对单颗激光器芯片的光电性能进行测试，根据所测得的性能，将有问题的激光器筛选出来，以减少封装不良。
3.然而，在现有测试环节中，激光器芯片所处的测试环境不够稳定，由于测试环境的波动，通常会使同一批次激光器芯片中的不同个体在测试时出现较大的性能差异，而这种差异并非器件自身所导致的，因此，不利于提高测试过程的可靠性。


技术实现要素：

4.本技术提供一种激光器芯片测试装置和激光器芯片测试方法，旨在提高激光器芯片的光电性能测试过程的可靠性。
5.为了解决上述问题，本技术提一种激光器芯片测试装置，包括：位移台，所述位移台上设置有载物台，所述载物台用于承载激光器芯片；设置于所述位移台一侧的加电装置，所述加电装置用于对所述激光器芯片加电以使所述激光器芯片发光；图像采集装置以及与所述图像采集装置通信连接的处理装置，所述处理装置还与所述位移台通信连接；所述图像采集装置用于采集所述激光器芯片的位置信息，并输出至所述处理装置；所述处理装置用于根据所述位置信息控制所述位移台运动，以使所述激光器芯片移动至目标位置；光功率探测器，用于在所述激光器芯片处于所述目标位置时，对所述激光器芯片产生的激光进行检测。
6.其中，所述加电装置包括底座、立板以及探针机构，所述立板固定在所述底座上，所述探针机构设置于所述立板靠近所述位移台的一侧；所述探针机构包括对称设置的第一探针和第二探针，所述第一探针或所述第二探针用于电连接设置在所述激光器芯片正面的正极，所述载物台与设置在所述激光器芯片背面的负极接触。
7.其中，所述加电装置还包括驱动模组、力度传感器、第一转接板和第二转接板，所述驱动模组安装于所述立板上，且所述驱动模组通过所述第一转接板与所述力度传感器连接，所述力度传感器通过所述第二转接板与所述探针机构连接；所述驱动模组用于带动所述探针机构沿第一方向移动，以使所述第一探针和所述第二探针与所述激光器芯片接触或者分离。
8.其中，所述探针机构还包括电路板和探针夹具，所述电路板的表面设置有绝缘层和导电层，所述绝缘层和所述导电层分别与所述第二转接板和所述探针夹具连接，所述第一探针或者所述第二探针固定在所述探针夹具上。
9.其中，所述驱动模组包括驱动电机、滑轨以及滑移台，所述驱动电机和所述滑轨均
安装在所述立板上，且所述滑轨设置于所述立板上靠近所述位移台的一侧；所述滑移台安装于所述滑轨上，并与所述第一转接板连接；所述驱动电机用于驱动所述滑轨沿所述第一方向移动，所述滑移台用于带动所述第一探针沿第二方向移动，以改变所述第一探针到所述第二探针的距离，所述第二方向与所述第一方向垂直。
10.其中，所述图像采集装置包括相机、与所述相机连接的镜头以及安装在所述镜头上的光源。
11.其中，所述载物台上设有承载平面，所述承载平面上开设有吸附孔，所述吸附孔用于将所述激光器芯片吸附在所述载物台上；所述吸附孔的直径为所述激光器芯片的宽度的三分之一。
12.其中，所述承载平面的相对两侧还设有斜面。
13.其中，所述激光器芯片测试装置还包括取料装置，所述取料装置包括吸嘴，所述吸嘴用于在所述载物台上放置或者取下所述激光器芯片。
14.本技术还提供一种激光器芯片测试方法，应用于如上述所述的激光器芯片测试装置，所述激光器芯片测试方法包括：在所述载物台上放置所述激光器芯片；通过所述图像采集装置获取所述激光器芯片的所述位置信息；根据所述位置信息控制述位移台运动，以使所述激光器芯片移动至所述目标位置；通过所述加电装置对所述激光器芯片加电以使所述激光器芯片发光；利用所述光功率探测器对所述激光器芯片产生的激光进行检测。
15.本技术的有益效果为：区别于现有技术，本技术提供一种激光器芯片测试装置以及激光器芯片测试方法，在激光器芯片测试装置中，通过设置图像采集装置和处理装置通信连接，位移台与处理装置通信连接，使得处理装置可通过获取到激光器芯片的位置信息来控制位移台移动，使得激光器芯片可以从当前位置移动到目标位置来进行测试，从而可以保证同一批次的激光器芯片在进行测试时，不同的个体均在同一目标位置进行测试，激光器芯片的测试环境不会发生波动，因此可排除测试环境因素对激光器芯片的光电性能测试过程的干扰，以提高测试过程的可靠性。
附图说明
16.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1是本技术实施例提供的激光器芯片测试装置的结构示意图；图2是图1中a处的局部放大结构示意图；图3是本技术实施例提供的加电装置的结构示意图；图4是本技术实施例提供的探针机构与第二转接板的装配结构示意图；图5是本技术实施例提供的图像采集装置的结构示意图；图6是本技术实施例提供的激光器芯片测试方法的流程示意图。
具体实施方式
18.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
19.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
20.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
21.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
22.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本技术的不同结构。为了简化本技术的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本技术。此外，本技术可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本技术提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
23.请参阅图1，图1是本技术提供的一种激光器芯片测试装置的结构示意图，如图1所示，该激光器芯片测试装置10包括位移台12、加电装置13、图像采集装置14、处理装置（图中未示出）以及光功率探测器（图中未示出）。该位移台12上设置有载物台11，该载物台11用于承载激光器芯片20（在图2中示出）。该加电装置13设置于该位移台12一侧，该加电装置13用于对该激光器芯片20加电以使该激光器芯片20发光。该图像采集装置14与该处理装置通信连接，该处理装置还与该位移台12通信连接。该图像采集装置14用于采集该激光器芯片20的位置信息，并输出至该处理装置。该处理装置用于根据该位置信息控制该位移台12运动，以使该激光器芯片20移动至目标位置。该光功率探测器用于在该激光器芯片处于该目标位置时，对该激光器芯片20产生的激光进行检测。
24.在本实施例中，该激光器芯片20的位置信息指示了该激光器芯片20所在的当前位置，该处理装置通过获取到该激光器芯片20的位置信息后，可以计算得到该激光器芯片20
从当前位置到目标位置的偏移量，之后根据该偏移量生成该激光器芯片20从当前位置到目标位置的路线，之后控制该位移台12按照该路线带动该载物台11以及该激光器芯片20移动，最终使得该激光器芯片20处于目标位置。该目标位置是本实施例中预设的激光器芯片20在进行光电性能测试时的统一位置，当激光器芯片20处于该目标位置时，该激光器芯片20所发出的激光可以不被其他部件遮挡而直接被光功率探测器接收到，从而可对激光的功率进行检测。具体的，该光功率探测器朝向该目标位置设置，且当激光器芯片20处于该目标位置时，该光功率探测器相对于该激光器芯片20具有预设距离。
25.需要进一步说明的是，由于在本实施例中通过该处理装置控制该位移台12运动后，可以保证同一批次的激光器芯片20在进行性能测试时，不同个体所处的位置均为目标位置，因此，本实施例中可保证不同个体在进行测试时，激光器芯片20到该光功率探测器的距离均为预设距离，从而避免由于不同个体到光功率探测器的距离发生波动，而导致所测得激光的功率出现波动，使得测试结果出现较大的差异，也即本实施例中通过保证测试环境的稳定来提高激光器芯片20的光电性能测试过程的可靠性。
26.具体的，该位移台12为三维位移台，可以带动该载物台11沿第一/第二第三方向移动。在图1中，第一方向、第二方向和该第三方向在图1中分别示出为z方向、y方向和x方向，z方向、y方向和x方向中任意两个方向相互垂直。该位移台12通过通信线缆与该处理装置建立连接，并在该处理装置的控制下运动。
27.请参阅图2，图2是图1中a处的局部放大结构示意图，如图2所示，其中，该载物台11上设有承载平面111，该承载平面111上开设有吸附孔（图中示出），该吸附孔用于将该激光器芯片20吸附在该载物台11上。该吸附孔的直径为该激光器芯片20的宽度的三分之一。
28.具体的，该吸附孔在将该激光器芯片20吸附在该载物台11上后，该载物台11上的承载平面111与该激光器芯片20充分接触，使得该激光器芯片20在测试时产生的热量可以通过该载物台11导出，使得测试时温度的波动对于测试结果的影响较小。在本实施例中，通过设置该吸附孔的直径为该激光器芯片20的宽度的三分之一，既保证了吸附孔能够提供稳定的吸附激光器芯片20的真空压力，又保证了不影响激光器芯片20与载物台11之间的导热，从而一方面避免由于吸附孔太小而吸固力不足，使得芯片易偏移；另一方面避免吸附孔太大而热传递较差，使得温度波动大，导致测试数据不稳定。进一步的，该激光器芯片20的宽度可以是0.25mm，该激光器芯片20的长度可以是0.3mm。
29.如图2所示，其中，该承载平面111的相对两侧还设有斜面112。
30.具体的，该斜面112是通过在该承载平面111的边缘进行倒角处理而形成的，从而可以在激光器芯片20发光时，消除位于边缘的垂直角反光对测试数据的干扰。
31.请参阅图3，图3是本技术实施例提供的加电装置的结构示意图，其中，该加电装置13包括底座131、立板132以及探针机构133，该立板132固定在该底座131上。如图1和图3所示，该探针机构133设置于该立板132靠近该位移台12的一侧。请参阅图4，图4是本技术实施例提供的探针机构与第二转接板的装配结构示意图，如图4所示，该探针机构133包括对称设置的第一探针1331和第二探针1332，该第一探针1331或该第二探针1332用于电连接设置在该激光器芯片20正面的正极，该载物台11与设置在该激光器芯片20背面的负极接触。
32.具体的，如图2所示，通过将该第一探针1331和第二探针1332进行对称设置，使得该激光器芯片20的正面与该第一探针1331和第二探针1332接触时，该第一探针1331和第二
探针1332对激光器芯片20的部分作用力在y方向上抵消为0，而只在z方向和x方向对该激光器芯片20存在部分作用力，这使得该激光器芯片20进一步固定在该载物台11上，而不在y方向发生偏移和绕z方向旋转，而x方向偏移对测试值没有影响。该激光器芯片20的正面与该第一探针1331和第二探针1332接触时，只有其中一个与激光器芯片20的正极连接，例如，第一探针1331与激光器芯片20的正极连接，而第二探针1332处于断开状态并只起到对激光器芯片20的固定作用，此时第一探针1331还与电源仪表的正极连接；或者是第二探针1332与激光器芯片20的正极连接，而第一探针1331处于断开状态并只起到对激光器芯片20的固定作用，此时第二探针1332还与电源仪表的正极连接。
33.请继续参阅图3，其中，该加电装置13还包括驱动模组134、力度传感器135、第一转接板136和第二转接板137，该驱动模组134安装于该立板132上，且该驱动模组134通过该第一转接板136与该力度传感器135连接，该力度传感器135通过该第二转接板137与该探针机构133连接。该驱动模组134用于带动该探针机构133沿z方向移动，以使该第一探针1331和该第二探针1332与该激光器芯片20接触或者分离。
34.具体的，由于该力度传感器135通过该第二转接板137与该探针机构133连接，该第一探针1331和该第二探针1332与该激光器芯片20接触时所受到的作用力可由该力度传感器135实时反馈。该力度传感器135和该驱动模组134还与该处理装置通信连接，该力度传感器135将所测到的作用力数据传输至该处理装置，该处理装置根据该作用力数据控制该驱动模组134运动，直至该作用力数据达到标定值，此时，该第一探针1331和该第二探针1332与该激光器芯片20上的电极接触良好，且不对电极造成损坏。
35.需要进一步说明的是，通过该力度传感器135所测得作用力数据可以实时反馈该第一探针1331和该第二探针1332相对于该激光器芯片20按压该激光器芯片20的力度。例如，通过力度传感器135的实时测量可以判定第一探针1331和第二探针1332刚接触激光器芯片20时位置，控制驱动模组134继续下降，使得第一探针1331和第二探针1332进一步按压该激光器芯片20，直至该力度传感器135上的作用力数据为标定值，以保证该第一探针1331和该第二探针1332与该激光器芯片20上的电极接触良好，且不对电极造成损坏，从而可解决因激光器芯片20厚度的不一致引起的接触不良或接触过量所产生的测试数据不稳定。
36.其中，该探针机构133还包括电路板1333和探针夹具1334，该电路板1333的表面设置有绝缘层（图中未示出）和导电层（图中未示出），该绝缘层和该导电层分别与该第二转接板137和该探针夹具1334连接，该第一探针1331或者该第二探针1332固定在该探针夹具1334上。
37.具体的，该电路板1333和该探针夹具1334的数量均为2个，其中一个该电路板1333为该第一探针1331供电，另一个该电路板为该第二探针1332供电；其中一个探针夹具1334用于固定该第一探针1331，另一个探针夹具1334用于固定该第二探针1332。该探针夹具1334为导电材质，该电路板1333可依次通过导电层、探针夹具1334为第一探针1331或者第二探针1332供电。该绝缘层的作用在于避免该电路板1333与第二转接板137之间发生接触短路现象。
38.具体的，如图3所示，其中，该驱动模组134包括驱动电机1341、滑轨1342以及滑移台1343，该驱动电机1341和该滑轨1342均安装在该立板132上，且该滑轨1342设置于该立板132上靠近该位移台12的一侧。该滑移台1343安装于该滑轨1342上，并与该第一转接板136
连接；该驱动电机1341用于驱动该滑轨1342沿该z方向移动，该滑移台用于带动该第一探针1331沿y方向移动，以改变该第一探针1331到该第二探针1332的距离。
39.具体的，该滑移台1343的数量设置为1个或者2个，其中当该滑移台1343的数量为1个时，该滑移台1343设置与该第一探针1331连接的第一转接板136连接，该滑移台1343用于带动该第一探针1331沿y方向移动，从而接近或者远离该第二探针1332；其中当该滑移台1343的数量为2个时，一个滑移台1343设置与该第一探针1331连接的第一转接板136连接，另一个滑移台1343设置与该第二探针1332连接的第一转接板136连接，从而使得第一探针1331和第二探针1332在两个该滑移台1343的带动下相互接近或者相互远离。通过设置该滑移台1343可以使得第一探针1331和第二探针1332之间在y方向上的距离得到调整，直到二者的间距可以使该激光器芯片20在整体上可以更稳定地固定在载物台11上。进一步的，该滑移台1343为手动滑移台。
40.请参阅图5，图5是本技术实施例提供的图像采集装置的结构示意图，如图5所示，其中，该图像采集装置14包括相机141、与该相机141连接的镜头142以及安装在该镜头142上的光源143。具体的，该相机141为工业相机，该相机141上设有通信接口1411，该通信接口1411通过通信线缆与该处理装置连接。该镜头142为远心镜头。
41.其中，该激光器芯片测试装置10还包括取料装置（图中未示出），该取料装置包括吸嘴，该吸嘴用于在该载物台上放置或者取下该激光器芯片20。
42.具体的，该吸嘴用于在测试开始时将一个该激光器芯片20放置在载物台11上，并在测试完成后从该载物台11上取下该激光器芯片20，如此循环操作直至同一批次的激光器芯片20均完成测试后停止工作。
43.请参阅图6，本技术还提供一种激光器芯片测试方法，应用于如上述该的激光器芯片测试装置10，如图6所示，该激光器芯片测试方法包括如下步骤：步骤s1:在该载物台上放置该激光器芯片；步骤s2:通过该图像采集装置获取该激光器芯片的该位置信息；步骤s3:根据该位置信息控制该位移台运动，以使该激光器芯片移动至该目标位置；步骤s4:通过该加电装置对该激光器芯片加电以使该激光器芯片发光；步骤s5:利用该光功率探测器对该激光器芯片产生的激光进行检测。
44.由上述可知，本技术实施例提供一种激光器芯片测试装置以及激光器芯片测试方法，在激光器芯片测试装置中，通过设置图像采集装置和处理装置通信连接，位移台与处理装置通信连接，使得处理装置可通过获取到激光器芯片的位置信息来控制位移台移动，使得激光器芯片可以从当前位置移动到目标位置来进行测试，从而可以保证同一批次的激光器芯片在进行测试时，不同的个体均在同一目标位置进行测试，激光器芯片的测试环境不会发生波动，因此可排除测试环境因素对激光器芯片的光电性能测试过程的影响，以提高测试过程的可靠性。
45.除上述实施例外，本技术还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效替换形成的技术方案，均落在本技术要求的保护范围。
46.综上所述，虽然本技术已将优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本技术，本领域的普通技术人员，在不脱离本技术的精神和范围内，均可作各种更动与润
饰，因此本技术的保护范围以权利要求界定的范围为准。