用于半导体光电子器件测试和透镜耦合的夹具的制作方法

本发明涉及光电子器件领域，尤其涉及一种用于半导体光电子器件测试和透镜耦合的夹具。

背景技术：

半导体光电子器件主要包括半导体激光器、探测器、调制器等，是现在光通信的核心器件，同时也被广泛应用于其他领域，比如激光雷达，激光气体探测等等。半导体光电子器件的精确测试和透镜精准耦合，对器件性能的表征和参数的分析及其重要，同时对后续光通信模块等的应用也很重要，耦合精准度越高意味着实现同样的功率所需要消耗的能量更低，例如用于气体探测的半导体激光器对发光功率有较严格的要求。半导体光电子器件需要测试表征的指标很多，比如p-i特性、v-i特性、光谱特性、高频特性等，准确测量器件的性能需有合适方便的夹具，同时器件管壳中包括的芯片众多，比如激光器、探测器、热敏电阻、tec等，也都需要加电测试其整个系统的性能，半导体激光器透镜耦合是半导体激光器件制作的关键工艺，对激光器芯片进行透镜耦合时，需要加载合适的偏置电流动态观察耦合功率的变化。为了方便对光电子器件进行测试和透镜耦合，人们往往先用螺丝将预先设有螺丝孔的器件固定在一个预先设有螺丝孔和电路板的平台上，再通过电路板给激光器引脚加电，然后再进行后续的测试和耦合。在对器件尺寸和速率要求比较低的情况下，这种办法是方便可行的。然而随着光通信的高速发展以及人们对产品小型化的需求，光电子器件的尺寸越来越小，同时光电子器件的电引脚也安排的越来越紧密。如何正确的给半导体光电子器件加电同时还方便器件测试和透镜耦合变得愈发困难，如果还采用在光电子器件管壳上预留螺丝孔的方案，势必会增加器件和后续模块的尺寸，因此，针对小型化封装器件的测试和耦合，急需优化设计一种灵活且能稳定固定小型化光电子器件的夹具。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明的目的在于，提供一种用于半导体光电子器件测试和耦合的夹具，以至少部分解决上述技术问题。

(二)技术方案

根据本发明的一方面，提供一种用于半导体光电子器件测试和透镜耦合的夹具，包括：

连接轴，一端与底座中心位置连接；

pcb电路板基座，其中心位置与所述连接轴的另一端连接；

pcb电路板，包括有四个角，且其四个角分别与所述pcb电路板基座固定连接；

管壳基座，包括有四个角，且其四个角分别与所述pcb电路板的四个角固定连接；且所述管壳基座上表面设有管壳固定装置。

在进一步的实施方案中，所述连接轴两端设有螺丝；且所述底座和pcb电路板基座的中心位置均开设有螺丝孔，通过各自的螺丝孔与所述连接轴各端螺丝相匹配，以实现螺纹连接。

在进一步的实施方案中，所述pcb电路板上表面一侧边缘设有软板连接口，用于与待测管壳的软板连接。

在进一步的实施方案中，所述pcb电路板下表面一侧边缘设有排线；所述pcb电路板基座的一侧开设有一缺口，且所述缺口能够容纳所述排线。

在进一步的实施方案中，所述管壳基座的四个角分别设有支柱，各所述支柱底部中心位置开设有螺丝孔，且所述pcb电路板基座和pcb电路板与所述管壳基座支柱底部的螺丝孔相对应位置设有相同的螺丝孔，通过铆接方式以固定连接。

在进一步的实施方案中，所述管壳固定装置包括三个方形块，且三个方形块形成一个方形槽。

在进一步的实施方案中，所述方形槽槽口相对的方形块高度低于两侧方形块的高度，且两侧方形块分别开设有螺丝孔。

在进一步的实施方案中，所述底座、连接轴、pcb电路板基座和管壳基座的材料为铜、铝、铁或其合金。

在进一步的实施方案中，所述pcb电路板的材料为fr4等级材料。

在进一步的实施方案中，所述底座设有用于吸附在测试耦合平台上的磁铁，或者，两侧分别设有用于和测试耦合平台连接的开槽。

(三)有益效果

本发明的有益效果是：

1、在本发明中，所述管壳基座上设有box管壳固定装置，用小螺丝轻拧即可固定，管壳装卸灵活方便，同时省去了传统需要在光电子器件上预留螺丝孔的空间，减小了光电子器件的尺寸。

2、在本发明中，所述pcb电路板与管壳基座不在一个平面上，为立体架构，大大节约了夹具摆放空间，适应小型化的需求。

3、在本发明中，所述管壳基座上的box管壳可通过软板和pcb电路板连接，方便带电测试，同时电路的连接不会占用透镜摆放的空间，方便耦合。

4、在本发明中，整个立体架构装卸方便，同时易于移动，可与任意测试耦合系统灵活搭配使用。

5、在本发明中，所述夹具不但适合box型激光器管壳，也适合于具有类似管壳的光电子器件的测试和耦合。

附图说明

图1为本发明实施例夹具的整体构造示意图；

图2为本发明实施例夹具组成的各部分示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。

在本发明的一个实施例中，提供了一种用于半导体激光器测试和耦合的夹具，包括：

连接轴2，一端与底座1中心位置连接；

pcb电路板基座3，其中心位置与所述连接轴2的另一端连接；

pcb电路板4，包括有四个角，且其四个角分别与所述pcb电路板基座3固定连接；

管壳基座5，包括有四个角，且其四个角分别与所述pcb电路板4的四个角固定连接；且所述管壳基座5上表面设有管壳固定装置。

在本实施例中，所述连接轴2两端设有螺丝；且所述底座1和pcb电路板基座3的中心位置均开设有螺丝孔，通过各自的螺丝孔与所述连接轴2两端的螺丝相匹配。将所述连接轴2两端的螺丝分别拧入所述底座1和所述pcb电路板基座3的螺丝孔即可实现三者之间的连接。

在本实施例中，所述pcb电路板4上表面一侧边缘设有软板连接口。在使用本发明的夹具时，通过该软板连接口与待测管壳的软板相连接。

在本实施例中，所述pcb电路板4下表面一侧边缘设有排线；所述pcb电路板基座3的一侧开设有一缺口，且所述缺口能够容纳所述排线。其中，所述pcb电路板4下表面一侧边缘设有的排线用于接连外部设备；所述pcb电路板基座3开设的缺口为给pcb电路板4的排线预留空间，其大小可以容纳所述排线。

在本实施例中，所述管壳基座5的四个角分别设有支柱，各所述支柱底部中心位置开设有螺丝孔，且所述pcb电路板基座3和pcb电路板4与所述管壳基座5支柱底部的螺丝孔相对应位置设有相同的螺丝孔，通过铆接方式以实现三者固定连接。在所述管壳基座5的四个支柱底部以及所述pcb电路板基座3和pcb电路板4的四角在相同位置设有相同的螺丝孔，用一根长螺丝可将三个部件固定连接。在本实施例中，所述管壳固定装置包括三个方形块，且三个方形块形成一个方形槽。其中，三个方形块围成的方形槽的空间略大于管壳，以使本发明的夹具可对更多型号管壳进行操作。另外，其中一个方形块的高度可以低于另外两个方形块的高度，其高度以不挡住出光口为标准。

在本实施例中，所述方形槽槽口相对的方形块高度低于两侧方形块的高度，且两侧方形块分别开设有螺丝孔。较低的方形块的高度以不阻碍光路为标准；另外，两个较高的方形块分别开有两个小螺丝孔，拧入小螺丝以固定待测管壳。

在本实施例中，其中底座1、连接轴2、pcb电路板基座3、管壳基座5采用金属材料，如铜、铝、铁或其合金材料等，表面进行磨平、抛光工艺处理，铝合金进行黑色氧极化。

在本实施例中，所述pcb电路板的材料为fr4等级材料。

在本实施例中，所述底座1设有用于吸附在测试耦合平台上的磁铁，或者，两侧分别设有用于和测试耦合平台连接的开槽。通过所述底座1上的开槽或磁铁将夹具与平台稳定固定，以方便后续稳定的测试和透镜耦合。

本发明的工作过程为：

首先，将底座1通过两侧开设的条形槽与测试耦合平台连接固定；然后将连接轴2两端的螺丝与底座1和pcb电路板基座3中心位置的螺丝孔旋转拧紧固定；然后将pcb电路板4、管壳基座5上的孔与pcb电路板基座3上四角的通孔对齐，并用长螺丝拧紧固定；然后将带有软板的管壳6放置在管壳基座的方形槽中，并用小螺丝拧紧将其固定；最后将管壳6连接的软板、外部测试设备导线与pcb电路板4连接，即可实现对器件进行加电测试，同时移动透镜位置，观察光功率大小，即可将透镜放置在合适的位置，再用激光点焊或者紫外胶固定透镜，即完成激光器耦合过程。

综上所述，本发明提供的一种用于半导体光电子器件测试和透镜耦合的夹具，其包括的底座、连接轴、pcb电路板基座、pcb电路板和管壳基座为三维立体架构，在较小的空间里可实现box管壳的固定和电路的连接，方便带电测试和透镜耦合。

需要说明的是，本文可提供包含特定值的参数的示范，但这些参数无需确切等于相应的值，而是可在可接受的误差容限或设计约束内近似于相应值。实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本发明的保护范围。以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。