一种VCSEL测试治具的制作方法

一种vcsel测试治具
技术领域
1.本发明涉及芯片技术领域，尤其涉及一种vcsel测试治具。


背景技术：

2.随着物联网、ai、5g技术的发展，3d成像和传感技术迎来了高速成长，撬动智能手机、ar/vr、智能汽车等多个领域发展，加速万物互联时代的到来。vcsel作为3d成像和传感系统的核心器件，正处于智能互联产业的金字塔尖。
3.为了保证芯片的质量及性能，在芯片出厂之前需对芯片进行测试，以检测芯片的性能是否能满足既定需求。vcsel芯片的测试内容主要为对发光能力的测试，在对芯片进行测试时，需通过固定机构将芯片固定于测试设备上，以使芯片与测试设备电性连接，芯片可将测试信号输出至测试设备。
4.但是，在待检芯片是通过人工放置于测试工位，在上下料过程中不可避免的会出现待检芯片放置位置偏移、放置深度不一、部分测试工位漏放等现象，导致固定机构在对待检芯片进行定位的过程中，出现待检芯片的固定质量不良、空压等现象，严重影响待检芯片的测试可靠性与测试效率。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种vcsel测试治具，解决了现有技术中在待检芯片是通过人工放置于测试工位，在上下料过程中不可避免的会出现待检芯片放置位置偏移、放置深度不一、部分测试工位漏放等现象，导致固定机构在对待检芯片进行定位的过程中，出现待检芯片的固定质量不良、空压等现象，严重影响待检芯片的测试可靠性与测试效率的问题。
6.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
7.一种vcsel测试治具，包括治具压板，其内部设置有芯片压板及缓存弹簧，芯片压板中间设置有开孔保证vcsel光源发射，其两边设置有上扣手座，其四角设置有下压使用的压块；
8.治具底板，其内部设置有阵列的芯片固定部件，其两边设置有下扣手座，其内部还设置有加热棒和温度传感器，治具底板下部装有测试pcb小板；
9.测试pcb板，其通过插针与测试pcb小板相连接；
10.治具底座，其用于固定治具，同时隔绝加热产生的热量。
11.优选的，芯片固定部件包括：
12.固定座，其与治具底板相连接，位于治具底板空腔中；
13.限位板，其呈板状，所述限位板顶面向下贯穿开设有放置孔，放置孔横截面形状与vcsel芯片端面形状相匹配，同时预留有镊子槽方便夹取芯片。
14.优选的，芯片固定部件还包括上层板，其上表面固定有限位板，底面凹槽与下缓冲弹簧接触，中间设置有台阶孔安装pogopin探针。
15.优选的，芯片固定部件还包括中间板，中间板与固定座相连接，位于上层板下方，
与上层板之间有上缓存弹簧，其中间有通孔可穿过 pogopin探针。
16.优选的，芯片固定部件还包括底板，底板与固定座相连接，位于中间板下方，中间设置有台阶孔安装pogopin探针。
17.优选的，芯片固定部件还包括导光柱，导光柱与固定座相连接，用于透过测试pcb小板的芯片状态指示灯的光源。
18.本发明至少具备以下有益效果：
19.底板测试pcb小板与测试pcb板之间由插针相连接，便于更换和维护测试使用的pcb板，同时可以根据实际测试需求设计pcb板，其互换性可以一定程度上降低成本。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，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他的附图。
21.图1为本发明结构示意图；
22.图2为本发明销钉结构示意图；
23.图3为本发明上缓冲弹簧结构示意图；
24.图4为本发明微动开关结构示意图；
25.图5为本发明固定座结构示意图；
26.图6为本发明导光柱结构示意图；
27.图7为本发明治具压板结构示意图。
28.图中：1、治具压板；101、上板边框；102、销钉；103、压块；104、芯片压板；105、销钉；106、上缓冲弹簧；107、薄头螺钉；108、上扣手座；109、扣勾；2、治具底板；201、加热棒；202、温度传感器；203、底板；204、下扣手座；205、微动开关；206、测试 pcb小板；207、导光柱；3、固定座；301、固定座；302、限位板； 303、上层板；304、圆柱销；305、pogopin探针；306、下缓冲弹簧； 307、中间板；308、沉头螺钉；309、下层板；4、治具底座；5、测试pcb板；6、垂直腔面发射激光器vcsel。
具体实施方式
29.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
30.实施例一
31.参照图1-3，一种vcsel测试治具，包括治具压板1，其内部设置有芯片压板104及缓存弹簧，芯片压板104中间设置有开孔保证 vcsel光源发射，其两边设置有上扣手座108，其四角设置有下压使用的压块103；
32.治具底板2，其内部设置有阵列的芯片固定部件，其两边设置有下扣手座204，其内部还设置有加热棒201和温度传感器202，治具底板下部装有测试pcb小板206；
33.测试pcb板，其通过插针与测试pcb小板206相连接；
34.治具底座4，其用于固定治具，同时隔绝加热产生的热量；
35.芯片固定部件包括：
36.固定座301，其与治具底板2相连接，位于治具底板2空腔中；
37.限位板302，其呈板状，限位板302顶面向下贯穿开设有放置孔，放置孔横截面形状与vcsel芯片端面形状相匹配，同时预留有镊子槽方便夹取芯片。
38.芯片固定部件还包括：
39.上层板303，其上表面固定有限位板302，底面凹槽与下缓冲弹簧306接触，中间设置有台阶孔安装pogopin探针305。
40.中间板307，中间板307与固定座3相连接，位于上层板303下方，与上层板303之间有上缓存弹簧106，其中间有通孔可穿过 pogopin探针305。
41.底板203，底板203与固定座3相连接，位于中间板307下方，中间设置有台阶孔安装pogopin探针305。
42.导光柱207，导光柱207与固定座3相连接，用于透过测试pcb 小板206的芯片状态指示灯的光源。
43.根据上述实施例可知：由人工上料将垂直腔面发射激光器vcsel6 放置在限位板302中间限位槽中，限位板302中间限位槽两边设置有避空位，方便镊子夹取芯片；限位槽的尺寸视待测垂直腔面发射激光器vcsel芯片而定，限位槽边长可以比待测垂直腔面发射激光器 vcsel2底面的边长大0.1mm，从而限制待测垂直腔面发射激光器 vcsel在水平方向的自由度，且保证有足够的空间放置待测垂直腔面发射激光器vcsel。
44.为了初步判断芯片是否能够导通，从而剔除无法导通的芯片，减少后道检测工序的任务量，提升检测效率，测试pcb小板206上设置有两个led光源，同时治具底板201上对应位置设置有导光柱207。具体的，人工上料后可通过手动按压芯片，观察导光柱207内led指示灯状态，可辨识垂直腔面发射激光器vcsel6是否放置到位以及其电极能否导通。
45.在将阵列内所有固定座组件3中都放上芯片后，将治具压板组件 1由销钉102导向装到治具底板组件2上，治具压板组件1上设置有两枚销钉102，采用非对称式设计可以避免人员误操作，装反方向，起到防呆的作用。
46.为了避免压坏垂直腔面发射激光器vcsel，在治具压板组件1下压过程中，上缓存弹簧106和下缓冲弹簧306同时受力压缩；同时垂直腔面发射激光器vcsel受力下压后，pogopin305中间弹簧受力压缩，保证垂直腔面发射激光器vcsel和底板测试pcb小板206电极导通。
47.底板测试pcb小板206与测试pcb板5之间由插针相连接，便于更换和维护测试使用的pcb板，同时可以根据实际测试需求设计pcb 板，其互换性可以一定程度上降低成本。
48.实施例二
49.参照图1-3，针对于高温环境下应用的垂直腔面发射激光器 vcsel，测试过程中必须模拟其高温下的工作装，本发明治具通过局部加热实现环境模拟功能以保证测试结果。
50.具体的，当垂直腔面发射激光器vcsel全部安装到位，治具压板组件1扣紧后，微动开关205触点接触，治具内置的加热棒201和温度传感器202与测试系统中温控pid调节系统可以实现精确的温度控制，当到达设定温度后，测试系统再进行下一步的检测流程。
51.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明
的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。