用于半导体激光光纤耦合模块测试治具的制作方法与工艺

本新用新型属于半导体激光光纤耦合模块测试领域，涉及一种半导体激光光纤耦合模块性能测试用治具。

背景技术：
大功率半导体激光光纤耦合器件因其输出功率高、寿命长、转换效率高、体积小等优点而广泛应用到工业、国防、医疗、泵浦固体激光器等领域，是目前激光技术领域的研究热点。大功率半导体激光芯片在工作中会产生大量的废热，为了更好的散热，需要高质量的封装工艺，为方便后续的二次设计，如TO_Can封装、光纤耦合等。如图1所示即为半导体激光光纤耦合模块。此阶段工艺关系着半导体激光模块的质量，故于此封装工艺步骤后，需要通过严格的功能性检测，其性能参数的好坏直接影响半导体激光光纤耦合模块的质量。对半导体激光光纤耦合耦合模块的性能参数(如LIV特性、光谱特性等)进行测试和表征是深刻理解半导体激光光纤耦合模块特性、优化模块结构设计及完善模块生产工艺的关键，同时也是判断激光光纤耦合模块好坏的重要依据。因此开发和研制半导体激光光纤耦合模块综合性能测试系统不论对于科研单位、生产厂商、使用客户都具有极为重要的意义。给激光光纤耦合模块供电的测试治具是测试系统的一个重要环节，它要求供电系统的稳定，这是对激光光纤耦合模块进行无损测试的前提和保证。现有的激光光纤耦合模块测试治具大都使用螺钉3将激光光纤耦合模块2固定方式基台1的方式，如图2所示。存在几个问题：(1)此方式纯粹凭借作业员的人工操作，包括模块固定，给电治具安装等，耗时时间长；(2)使用螺钉固定的方式存在压力不平衡，重复测量精度差、导 致模组损坏等缺陷。如若螺钉紧固压力过大，压痕明显，外观不美观，且对激光光纤耦合模块具有毁灭性的损坏；(3)散热效果差，大电流下功率测试不准确。

技术实现要素：
本实用新型提供一种用于半导体激光光纤耦合模块测试治具，以解决现有技术中人工操作低效耗时、螺钉紧固压力不平衡易损坏激光光纤耦合模块以及散热效果较差的技术问题。为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种用于半导体激光光纤耦合模块测试治具，包括：散热载台，用于承载激光光纤耦合模块，并在测试时对所述激光光纤耦合模块进行液冷式散热；压紧单元，用于以弹性压紧方式将所述激光光纤耦合模块压紧在所述散热载台上进而进行测试。根据本实用新型一优选实施例，所述散热载台包括：基板；绝缘层垫，设于所述基板上；水槽，设于所述绝缘层垫上；散热金属板，设于所述水槽上，用于承载所述激光光纤耦合模块的下表面。根据本实用新型一优选实施例，所述散热载台还包括半导体制冷片，所述半导体制冷片，设于所述水槽和所述散热金属板之间。根据本实用新型一优选实施例，所述散热载台还包括进、出水水管，所述进、出水水管与所述水槽构成流体回路。根据本实用新型一优选实施例，所述压紧单元包括：固定机构；滑动机构，与所述固定机构相固定；控制机构，与所述固定机构相固定并与所述滑动机构活动配合；弹性机构，与所述控制机构相连接，以在所述控制机构的作用下进 行升降。根据本实用新型一优选实施例，所述固定机构包括：支撑杆；横梁块，固定于所述支撑杆上；L型载板，固定于所述横梁块上。根据本实用新型一优选实施例，所述滑动机构包括：滑轨安装板，固定于所述横梁块上；滑动导轨，固定于所述滑轨安装板上；滑块，与所述滑动导轨滑动配合。根据本实用新型一优选实施例，所述控制机构包括：快速夹，固定于所述横梁块上；连接板，安装于所述快速夹上。根据本实用新型一优选实施例，所述弹性机构包括：弹簧支撑块，连接于所述连接板的底部；弹簧伸缩板，与所述弹簧支撑块相固定；弹簧引导杆，一端穿设于所述弹簧伸缩板上；弹簧，套设于所述弹簧引导杆上；硅胶软垫安装板，连接于所述弹簧引导杆的另一端，所述弹簧位于所述弹簧伸缩板和所述硅胶软垫安装板之间；弹性硅胶垫，固定于所述硅胶软垫安装板表面，用于弹性压住所述激光光纤耦合模块的上表面。根据本实用新型一优选实施例，所述弹簧引导杆和所述弹簧为四组。本实用新型的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型提供的用于半导体激光光纤耦合模块测试治具可以进行大规模生产测试、可以较好保证探针与半导体激光芯片的相对位置并且不易对芯片产生损伤。附图说明为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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他的附图，其中：图1是一种激光光纤耦合模块的示意图；图2是现有技术激光光纤耦合模块测试时的安装示意图；图3是本实用新型提供的用于半导体激光光纤耦合模块测试治具的结构示意图。具体实施方式下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。请参阅图3，图3是本实用新型提供的用于半导体激光光纤耦合模块测试治具的结构示意图。如图3所示，本实用新型提供一种用于半导体激光光纤耦合模块测试治具，该用于半导体激光光纤耦合模块测试治具包括散热载台和压紧单元，其中，散热载台用于承载激光光纤耦合模块，并在测试时对所述激光光纤耦合模块进行液冷式散热；压紧单元用于以弹性压紧方式将所述激光光纤耦合模块压紧在所述散热载台上进而进行测试。具体而言，所述散热载台包括基板110、绝缘层垫120、水槽130、散热金属板140、半导体制冷片150以及进水水管161、出水水管162。其中，基板110可由平板101和立板112支撑至预定高度以提供一个稳定的支撑承载测试平台；绝缘层垫120设于所述基板110上以将基板110与基板110之上的部件绝缘隔离以防止给电测试时漏电；水槽130设于所述绝缘层垫120上，水槽130可采用导热系数较好的材料，例如 铝合金材料等；散热金属板140设于所述水槽130上，用于承载激光光纤耦合模块的下表面，散热金属板140工作面设计有严格的平坦性，使得激光光纤耦合模块底面能够与其充分接触，散热金属板140用于在激光模块测试过程及时将热量散出，提供良好的散热环境，其尺寸可以根据不同模块的尺寸进行相应的改变。在本实用新型优选实施例中，所述散热载台还包括半导体制冷片150，所述半导体制冷片150设于所述水槽130和所述散热金属板140之间，通过循环冷水加半导体制冷二级温度控制方式可实现大范围的温度精度控制，可以满足不同温度情况下的激光光纤耦合模块测试。进水水管161、出水水管162与所述水槽130构成流体回路。在本实用新型一优选实施例，所述压紧单元包括固定机构、滑动机构、控制机构以及弹性机构，其中，固定机构用于提供压紧单元的其他机构固定安装，滑动机构与所述固定机构相固定；控制机构与所述固定机构相固定并与所述滑动机构活动配合；弹性机构与所述控制机构相连接，以在所述控制机构的作用下进行升降。具体而言，所述固定机构包括支撑杆210、横梁块220以及L型载板230。其中，支撑杆210与基板110相固定；横梁块220固定于所述支撑杆210上；L型载板230的一面固定于所述横梁块220上。所述滑动机构包括滑轨安装板240、滑动导轨250以及滑块260。其中，滑轨安装板240固定于所述横梁块220的外端面；滑动导轨250固定于所述滑轨安装板240的外表面并竖直设置；滑块260与所述滑动导轨250滑动配合。所述控制机构包括快速夹270和连接板280。其中，快速夹270固定于所述横梁块220上，所述快速夹270主要用来快速将压紧单元抬起或下压，下压时可以自锁，不反弹。连接板280安装于所述快速夹270上，连接板280呈匚形，其中间部与滑滑块260相固定，两头侧板分别与快速夹270和弹簧支撑块290相连接。所述弹性机构包括弹簧支撑块290、弹簧伸缩板300、弹簧引导杆 310、弹簧320、硅胶软垫安装板330以及弹性硅胶垫340。其中，弹簧支撑块290连接于所述连接板280的底部，具体地，弹簧支撑块290亦呈匚形，其中间板与连接板280的一块侧板相固定；弹簧伸缩板300与所述弹簧支撑块290相固定，具体地，弹簧伸缩板300固定连接于弹簧支撑块290的两侧板的端部；弹簧引导杆310的一端穿设于所述弹簧伸缩板300上，该弹簧引导杆310包括杆体和端帽，杆体和弹簧伸缩板300穿设并通过端帽限位；弹簧320套设于所述弹簧320引导杆310上；硅胶软垫安装板330连接于所述弹簧引导杆310的另一端，所述弹簧320位于所述弹簧320伸缩板300和所述硅胶软垫安装板330之间；弹性硅胶垫340固定于所述硅胶软垫安装板330的下表面，用于弹性压住所述激光光纤耦合模块的上表面，弹性硅胶垫340为一块，采用耐热性能及弹性适中的材料，可以保证激光光纤耦合模块与散热基板充分接触，使得激光光纤耦合模块在测试过程中可以更好的散热。在本实用新型优选实施例中，所述弹簧引导杆310和所述弹簧320为四组，弹簧320采用弹性系数良好的材料，可以保证在压紧过程中激光光纤耦合模块受力均匀，不会使激光光纤耦合模块受到机械硬伤。利用本实用新型提供的用于半导体激光光纤耦合模块测试治具测试时，首先利用快速夹270将弹性机构抬起，然后手动将待测的激光光纤耦合模块放置在散热金属板140中，最后利用快速夹270将弹性机构下压，使得弹性硅胶垫340紧压在待测的激光光纤耦合模块上。综上所述，本领域技术人员容理解，本实用新型提供的用于半导体激光光纤耦合模块测试治具能够实现对激光光纤耦合模块的均匀压力和电流注入，对大功率的半导体激光光纤耦合模块进行无损测试。直上直下的简单操作即可完成激光光纤耦合模块的装载，可提供稳定的电流注入，大大提高测试效率，并且具有结构简单，成本低廉、操作方便等优点。以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本 实用新型的专利保护范围内。