一種用於光電探測器批量測試的載盤及載盤系統的製作方法

2023-05-02 06:44:16

本發明涉及微電子及光電子測試領域，特別是涉及一種可用於同時檢測或測試多個光電探測器的批量測試載盤及載盤系統。

背景技術：

光電探測器的檢測或測試涉及到電學量和光學量的測量。目前光電探測器的測量方法一般採用的是單個產品測試載盤，測試人員將單個待測探測器放到單個產品測試載盤上固定，然後組裝到測試系統中，依次進行電流電壓等電學量的測量和光譜響應等光學量的測量。採用單個測試載盤的方式測量效率低、費時費力，而且由於需要不斷地更換待測探測器，因此無法實現多個探測器的同時測量，不利於大規模測試。此外，由於採用單個測試載盤的方式其測試結果相對分散，不利於對同一批次製造的光電探測器進行系統的統計分析。因而，迫切需要既能方便大規模測試、又可方便對多個測試數據同時採集的批量測試載盤。

技術實現要素：

本發明旨在解決以上技術問題，而提供一種可用於光電探測器快速批量測試，並可大大提高測試效率的批量測試載盤及載盤系統。為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種用於光電探測器批量測試的載盤，其特徵在於，從下至上依次設置有氣路層和晶片固定層，所述氣路層和晶片固定層密封連接；所述氣路層包括氣腔和抽氣孔，所述氣腔通過所述抽氣孔與外界相連；所述晶片固定層包括M行N列(M和N的取值均大於等於1)規則排列的晶片槽，及信號端金屬樁、電源端金屬樁、氣孔、信號端金屬引線、電源端金屬引線、信號輸出觸槽和電源輸入觸槽；所述晶片槽表面處的寬度大於其底部的寬度，以便於待測光電探測器的放入和取出；所述晶片槽通過多個氣孔與所述氣腔相連；所述信號端金屬樁和電源端金屬樁分別位於所述晶片槽底部相對的兩端，並被所述多個氣孔分隔開，且二者的上表面均與所述晶片槽的底部面平齊；所述信號輸出觸槽通過所述信號端金屬引線與所述信號端金屬樁一一電氣相連，用以將待測光電傳感器的光學測量量或電學測量量讀出；每一列晶片槽對應M個信號輸出觸槽，所述測試載盤共有M×N個信號輸出觸槽；所述每一列晶片槽對應的M個信號輸出觸槽按照其對應晶片槽在該列中的順序等間距排成一列；所述M×N個信號輸出觸槽均位於所述晶片固定層的同一個側面上，且規則排列；所述電源輸入觸槽通過所述電源端金屬引線與所述電源端金屬樁電氣相連，用以為待測光電傳感器提供供電；每一列的電源端金屬樁均通過電源端金屬引線互連到屬於該列的同一個電源輸入觸槽上，所述每一列晶片槽中的M個晶片槽共用一個電源輸入觸槽，所述測試載盤共有N個電源輸入觸槽；所述N個電源輸入觸槽均位於所述晶片固定層與信號輸出觸槽所在側面相對的一個側面上；所述N個電源輸入觸槽位於同一水平面上且等間距排列；所述信號端金屬樁、電源端金屬樁、信號端金屬引線、電源端金屬引線、信號輸出觸槽和電源輸入觸槽彼此之間相互電絕緣，並且分別與晶片固定層之間相互電絕緣。

進一步的，所述M行N列晶片槽行與行之間等間距排列設置，列與列之間等間距排列設置。該設置方式有利於載盤的製造。

進一步的，所述M×N個信號輸出觸槽構成M行N列的信號輸出觸槽陣列，且列與列之間等間距排列設置。該設置方式有利於對測量信號的快速批量讀取。

進一步的，所述晶片固定層由電絕緣材料製造，所述信號端金屬樁、電源端金屬樁、信號端金屬引線、電源端金屬引線、信號輸出觸槽和電源輸入觸槽均由易導電的金屬材料製造。

進一步的，所述信號端金屬樁、電源端金屬樁、信號端金屬引線、電源端金屬引線、信號輸出觸槽和電源輸入觸槽均由易導電的金屬材料製造，且其外圍均由電絕緣材料包裹，用於彼此之間以及同晶片固定層之間的相互電絕緣。

為實現光電探測器性能的快速高效測量需求，本發明還提供了一種用於光電探測器批量測試的載盤系統，其特徵在於，包括前述提供的批量測試載盤及附加的信號輸出接口和電源輸入接口；所述信號輸出接口由M個信號輸出探針依次等間距排成一列構成，M個信號輸出探針之間彼此電絕緣；所述信號輸出探針包括信號金屬彈簧和信號金屬觸針；所述信號金屬彈簧的一端與信號金屬觸針電氣連接；所述信號金屬彈簧未與信號金屬觸針相接的一端與信號引線相連，以便於測試信號的輸出；所述M個信號輸出探針的信號金屬觸針能夠同時插入所述批量測試載盤上任一列信號輸出觸槽並與信號輸出觸槽實現電氣連接；測量得到的電學測試量和光學測試量依次經信號輸出觸槽、信號金屬觸針、信號金屬彈簧及信號引線輸入到計算機或外接分析設備；所述電源輸入接口包含一個電源信號探針，所述電源信號探針包括電源金屬彈簧和電源金屬觸針，且電源金屬彈簧的一端與電源金屬觸針電氣連接；所述電源金屬彈簧未與電源金屬觸針相接的一端與電源引線相連，以便於電源信號的輸入；所述電源信號探針的電源金屬觸針能夠插入所述批量測試載盤上任一個電源輸入觸槽並與電源輸入觸槽實現電氣連接；光電探測器所需的電源信號依次經電源引線、電源金屬彈簧、電源金屬觸針、電源輸入觸槽輸入到批量測試載盤中。

本發明的有益之處在於，可以對成百上千個光電探測器同時進行測試；可以快速高效地實現多個光電探測器的電學量、光學量的測量，而不需要不斷地更換待測探測器；可以方便地結合信號輸出探針實現多個測試量的快速讀取，進而方便地對測試量進行快速地統計分析。

附圖說明

下面結合實施例和附圖對本發明進行詳細說明，其中：

圖1是本發明所提出的載盤結構示意圖的前視圖。

圖2是本發明所提出的載盤結構示意圖的後視圖。

圖3是圖1(或圖2)中沿AA』的橫截面示意圖。

圖4是圖1(或圖2)中沿BB』的橫截面示意圖。

圖5是單個晶片槽區域的俯視圖。

圖6是本發明所提出的載盤任一列晶片槽所對應的金屬引線連接示意圖。

圖7是本發明所提出的載盤系統的信號輸入輸出接口示意圖。

圖中，各標號的含義如下：100-氣路層；102-抽氣孔；103-氣腔；200-晶片固定層；201-晶片槽；202-信號輸出觸槽；203-電源輸入觸槽；204-氣孔；205-信號端金屬樁；206-電源端金屬樁；207-信號端金屬引線；208-電源端金屬引線；300-信號輸出接口；301-信號輸出探針；302-信號金屬彈簧；303-信號金屬觸針；304-信號引線；400-電源輸入接口；401-電源信號探針；402-電源金屬彈簧；403-電源金屬觸針；404-電源引線。

具體實施方式

請參見附圖1至附圖6。一種用於光電探測器批量測試的載盤，從下至上依次設置有氣路層(100)和晶片固定層(200)，所述氣路層(100)和晶片固定層(200)密封連接；所述氣路層(100)包括氣腔(103)和抽氣孔(102)，所述氣腔(103)通過所述抽氣孔(102)與外界相連；所述晶片固定層(200)包括M行N列(M和N的取值均大於等於1，在該實施例中，M和N均取3)規則排列的晶片槽(201)，及信號端金屬樁(205)、電源端金屬樁(206)、氣孔(204)、信號端金屬引線(207)、電源端金屬引線(208)、信號輸出觸槽(202)和電源輸入觸槽(203)；所述晶片槽(201)表面處的寬度大於其底部的寬度，以便於待測試光電探測器的放入和取出；所述晶片槽(201)通過多個氣孔(204)與所述氣腔(103)相連；所述信號端金屬樁(205)和電源端金屬樁(206)分別位於所述晶片槽(201)底部相對的兩端，並被所述多個氣孔(204)分隔開，且二者的上表面均與所述晶片槽(201)的底部面平齊；所述信號輸出觸槽(202)通過所述信號端金屬引線(207)與所述信號端金屬樁(205)一一電氣相連，用以將待測光電傳感器的光學測量量或電學測量量讀出；每一列晶片槽對應3個信號輸出觸槽(202)，所述測試載盤共有3×3個信號輸出觸槽(202)；所述每一列晶片槽對應的3個信號輸出觸槽(202)按照其對應晶片槽(201)在該列中的順序等間距排成一列，所述3×3個信號輸出觸槽(202)均位於所述晶片固定層(200)的同一個側面上，且規則排列；所述電源輸入觸槽(203)通過所述電源端金屬引線(208)與所述電源端金屬樁(206)電氣相連，用以為待測光電傳感器提供供電；且每一列的電源端金屬樁(206)均通過電源端金屬引線(208)互連到屬於該列的同一個電源輸入觸槽(203)上，所述每一列晶片槽(201)中的3個晶片槽共用一個電源輸入觸槽(203)，所述測試載盤共有3個電源輸入觸槽(203)；所述3個電源輸入觸槽(203)均位於所述晶片固定層(200)與信號輸出觸槽(202)所在側面相對的一個側面上；所述3個電源輸入觸槽(203)位於同一水平面上且等間距排列；所述信號端金屬樁(205)、電源端金屬樁(206)、信號端金屬引線(207)、電源端金屬引線(208)、信號輸出觸槽(202)和電源輸入觸槽(203)彼此之間相互電絕緣，並且分別與晶片固定層(200)之間相互電絕緣。

為方便載盤的製造，所述3行3列晶片槽(201)行與行之間等間距排列設置，列與列之間等間距排列設置。進一步的，為便於對測量信號的快速批量讀取，所述3×3個信號輸出觸槽(202)構成3行3列的信號輸出觸槽陣列，且列與列之間等間距排列設置。

為保證在測試時光電探測器不會發生短路，必要的電隔離是必須的。可採用的方案是，所述晶片固定層(200)由電絕緣材料製造，所述信號端金屬樁(205)、電源端金屬樁(206)、信號端金屬引線(207)、電源端金屬引線(208)、信號輸出觸槽(202)和電源輸入觸槽(203)均由易導電的金屬材料製造；或者，所述信號端金屬樁(205)、電源端金屬樁(206)、信號端金屬引線(207)、電源端金屬引線(208)、信號輸出觸槽(202)和電源輸入觸槽(203)均由易導電的金屬材料製造，且其外圍均由電絕緣材料包裹，用於彼此之間以及同晶片固定層(200)之間的相互電絕緣。

為實現光電探測器性能的快速高效測量需求，本發明還提供了一種用於光電探測器批量測試的載盤系統，其特徵在於，包括前述提供的批量測試載盤及附加的信號輸出接口(300)和電源輸入接口(400)；所述信號輸出接口(300)由3個信號輸出探針(301)依次等間距排成一列構成，3個信號輸出探針(301)之間彼此電絕緣；所述信號輸出探針(301)包括信號金屬彈簧(302)和信號金屬觸針(303)；所述信號金屬彈簧(302)的一端與信號金屬觸針(303)電氣連接；所述信號金屬彈簧(302)未與信號金屬觸針(303)相接的一端與信號引線(304)相連，以便於測試信號的輸出；所述3個信號輸出探針(301)的信號金屬觸針(303)能夠同時插入所述批量測試載盤上任一列信號輸出觸槽(202)並與信號輸出觸槽(202)實現電氣連接；測量得到的電學測試量和光學測試量依次經信號輸出觸槽(202)、信號金屬觸針(303)、信號金屬彈簧(302)及信號引線(304)輸入到計算機或外接分析設備；所述電源輸入接口(400)包含一個電源信號探針(401)，所述電源信號探針(401)包括電源金屬彈簧(402)和電源金屬觸針(403)，且電源金屬彈簧(402)的一端與電源金屬觸針(403)電氣連接；所述電源金屬彈簧(402)未與電源金屬觸針(403)相接的一端與電源引線(404)相連，以便於電源信號的輸入；所述電源信號探針(401)的電源金屬觸針(403)能夠插入所述批量測試載盤上任一個電源輸入觸槽(203)並與電源輸入觸槽(203)實現電氣連接；光電探測器所需的電源信號依次經電源引線(404)、電源金屬彈簧(402)、電源金屬觸針(403)、電源輸入觸槽(203)輸入到批量測試載盤中。

上述實施例是為便於該技術領域的普通技術人員能夠理解和使用本發明而描述的。熟悉本領域技術的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，並把在此說明的一般原理應用到其他實施例中而不必經過創造性的勞動。因此，本發明不限於上述實施例，本領域技術人員根據本發明的揭示，不脫離本發明範疇所做出的改進和修改都應該在本發明的保護範圍之內。