一种半封闭式硅光芯片低温测试用防结露装置的制作方法

1.本发明涉及光电芯片封装测试技术领域，尤其涉及一种半封闭式硅光芯片低温测试用防结露装置。


背景技术：

2.目前实现硅光芯片低温测试的主要方式是在一全封闭式的低温测试装置内充满氮气或者其他惰性气体，以保证芯片接触不到水汽。这种方式虽然能够保证水汽与芯片不接触，但全封闭式低温测试装置内探针和光纤的位置相对固定，要评测各种不同类型的硅光芯片需要可灵活移动的探针和光纤，然而全封闭式的低温测试装置并不易于改变探针或光纤的位置进行测试。而全开放式的测试装置虽然可以自由移动探针和光纤，但低温下无法解决硅光芯片结露的困境。


技术实现要素：

3.为解决上述技术问题，本发明提供一种半封闭式硅光芯片低温测试用防结露装置。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。
4.本发明采用如下技术方案：
5.本发明提供一种半封闭式硅光芯片低温测试用防结露装置，包括：
6.承片台底座，与外部控温装置连接；
7.外板组件，设置于所述承片台底座上且与所述承片台底座围设形成芯片测试空间；
8.芯片承片台，用于承载硅光芯片，位于所述芯片测试空间内；
9.所述外板组件上开设耦合调节口、测试探针伸入口以及用于向所述芯片测试空间内充入氮气的入气口。
10.进一步的，所述芯片承片台包括：下部支撑台以及上部测试台，所述上部测试台的上表面形成芯片承载台面；所述下部支撑台上开设抽气通道，所述上部测试台上开设若干与所述抽气通道连通的固定通道，所述固定通道的上开口位于所述芯片承载台面上。
11.进一步的，所述上部测试台上还开设有测温探针固定孔。
12.进一步的，所述外板组件包括：前面板以及两个侧板；所述测试探针伸入口开设在所述前面板的顶端，所述入气口开设在所述前面板上，且所述前面板在对应所述抽气通道的位置处开设抽气设备连接口；所述耦合调节口开设在所述侧板上，且所述侧板在对应所述测温探针固定孔的位置处还开设有测温探针伸入孔。
13.进一步的，所述外板组件还包括：背板以及盖板；所述背板与所述承片台底座铰接，所述盖板与所述背板铰接；所述盖板上开设与所述测试探针伸入口连通的扩展口。
14.进一步的，所述外板组件的材质为有机玻璃。
15.进一步的，所述承片台底座与所述芯片承片台的材质为合金。
16.本发明所带来的有益效果：承片台底座与外板组件共同围设形成半封闭式的芯片测试空间，并预留操作位，且芯片测试空间内持续通入氮气，在有限空间内形成正压环境，可有效保证装置外的水汽无法进入内部，不仅便于测试操作，而且可有效防结露，保证测试的准确性。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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它的附图。
18.图1是本发明防结露装置闭合时的结构示意图；
19.图2是本发明防结露装置打开时的结构示意图；
20.图3是本发明承片台底座与芯片承片台的结构示意图；
21.图4是本发明前面板的结构示意图；
22.图5是本发明侧板的结构示意图；
23.图6是本发明背板与盖板的结构示意图。
具体实施方式
24.下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。应当明确，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
25.如图1-6所示，本发明提供一种半封闭式硅光芯片低温测试用防结露装置，包括：承片台底座1、外板组件2以及芯片承片台3。
26.承片台底座1，用于与外部控温装置连接进行温度控制，同时作为外板组件2的固定支撑物。承片台底座1的材质为合金，例如可进行快速温度传导的铜合金。外部温控装置是指可进行温度调节的装置，采用现有的任意温控设备即可，其需要具备的功能是通过调整自身能量交换结构的温度，以调整承片台底座1的温度。例如，可采用制冷机，将制冷机产生的冷量利用物体接触方式传递给承片台底座1，以实现对承片台底座1温度的调控。
27.芯片承片台3，用于承载与固定硅光芯片，同时与承片台底座1连接以对硅光芯片进行温度控制。芯片承片台3的材质为合金，例如可进行快速温度传导的铜合金。当外部控温装置对承片台底座1进行温度控制时，由于承片台底座1与芯片承片台3相接触并选用导热材质，因此可实现对芯片承片台3的温度控制，进而实现对硅光芯片温度的控制。
28.外板组件2，用于尽可能的隔绝环境中的水汽，避免外部水汽与硅光芯片接触，同时形成一种半封闭的环境条件，具体的，其设置于承片台底座1上且与承片台底座1围设形成芯片测试空间，芯片承片台3位于芯片测试空间内。
29.外板组件2的材质为有机玻璃，透明的有机玻璃有利于在测试中进行观察，传导温度性能差的特点也可有效的进行保温，提高温度控制的效率。
30.芯片承片台3包括：下部支撑台301以及上部测试台302。上部测试台302设置于下
部支撑台301的顶部，且两者为一体成型结构。
31.上部测试台302的上表面形成芯片承载台面303，以放置硅光芯片。下部支撑台301上开设抽气通道304，上部测试台302上开设若干与抽气通道304连通的固定通道305，固定通道305的上开口位于芯片承载台面303上。测试时，硅光芯片放置于芯片承载台面303上，且覆盖住固定通道305的上开口，使得外部抽气设备通过抽气通道304抽气时，固定通道305内气体减少，压强下降，以吸住硅光芯片，完成固定。
32.上部测试台302上还开设有测温探针固定孔306，用于后续测温探针4的固定，以监测上部测试台302的温度。
33.外板组件2包括：前面板201、两个侧板202、背板203以及盖板204。
34.前面板201的顶端开设测试探针伸入口205，测试时，测试探针5经测试探针伸入口205进入芯片测试空间内进行测试操作。前面板201上还开设有入气口206，入气口206与外部氮气产生装置连接，通过入气口206向芯片测试空间内充入氮气，以保证装置外的水汽不进入装置内。前面板201在对应抽气通道304的位置处上还开设有抽气设备连接口207，抽气设备的管道自抽气设备连接口207进入芯片测试空间内，并与抽气通道304连接，实现抽取固定通道305内的气体。
35.侧板202在对应测温探针固定孔306的位置处还开设有测温探针伸入孔208，测温探针4经测温探针伸入孔208进入芯片测试空间内，最终插入测温探针固定孔306内。侧板202上还开设有耦合调节口209，用于光纤伸入及耦合时方便光纤支架6调节光纤的位置。
36.背板203与承片台底座1铰接，盖板204与背板203铰接，此部分设计成翻盖式，方便测试时更换硅光芯片。盖板204上开设与测试探针伸入口205连通的扩展口210，便于操作测试探针5。
37.承片台底座1、前面板201、侧板202上均开设螺孔，便于将前面板201与侧板202通过螺钉固定在承片台底座1上。外板组件2内的各个有机玻璃外板形状不同用以满足不同的功能，装置所用的有机玻璃外板也可根据不同测试需求进行更换，从而最大限度满足测试所需的灵活性。图5中为典型的两侧伸入光纤式的测试需求，根据测试需求不同也可单侧伸入光纤等。
38.通过机加工的方式制成有机玻璃外板。测试步骤如下：
39.首先，将各个有机玻璃外板通过螺钉固定在承片台底座1上，将承片台底座1与芯片承片台3通过螺钉固定；
40.然后，将硅光芯片放置于芯片承片台3上，通过抽气将硅光芯片吸附固定在芯片承片台3上；
41.然后，将测温探针4固定；
42.然后，将有机玻璃外板组件中的盖板204盖紧；
43.然后，入气口206充入氮气，通过持续对装置内通入氮气，在装置内的有限空间内形成一种正压环境，可有效保证装置外的水汽无法进入装置；
44.然后，启动外部控温装置并通过测温探针4实时监控温度；
45.最后，测试所用的测试探针5穿过有机玻璃外板上的测试探针伸入口205伸入装置内，进而施加在硅光芯片上进行测试，测试所用的光纤固定在光纤支架6上通过耦合调节口209伸入装置内，测试过程中进行相应的耦合对准。
46.本发明用半封闭式的防结露装置实现了硅光芯片的低温测试，半封闭的环境给探针与光纤提供了足够的调节空间，同时可根据不同需求灵活拆装有机玻璃的外板组件，进而满足不同规格的硅光芯片的低温测试。
47.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。