一种光芯片快速压接检测装置

技术领域

本发明涉及芯片检测技术领域，具体涉及一种光芯片快速压接检测装置。

背景技术

光芯片制造完成后，需要进行严格的老化测试和光功率测试。在测试过程中，需要保证芯片连接稳定，并且调整保持测试温度，从而测定不同工作温度下的芯片工作状态。现有的芯片测试装置一般采用将芯片放置在芯片载具上，将芯片载具放置在用于控制温度的热沉块上，人工将压针块压在芯片载具上形成通路，之后进行老化测试和光功率测试。现有的芯片测试装置在工作过程中存在以下问题：

1、由于芯片载具本身的平整度问题以及芯片载具与热沉块配合引起的平整度问题，导致芯片载具与压针块之间容易存在压不紧引起的芯片接触不良现象，同时也易导致芯片载具与热沉块连接不紧密，从而影响芯片载具不同位置的导热，影响芯片的热均匀性；

2、需要操作人员人工控制压针块压紧形成回路，对个人操作要求较高，容易出现误差，无法实现标准化检测，并且人工成本较高，操作时间较长；

3、老化检测和光功率检测需要分两次进行，芯片需要两次重新放置压紧，增加了测试流程，影响了测试效率，增大了运营成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光芯片快速压接检测装置，以解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是:

一种光芯片快速压接检测装置，包括：

下壳体，所述下壳体内固定有下PCB板；

芯片载具，所述芯片载具安装在所述下壳体顶面，且芯片载具上均匀放置有芯片，所述芯片与所述下PCB板之间电连接；

芯片温控机构，所述芯片温控机构设置在所述下壳体内用于控制所述芯片载具温度，且芯片温控机构与所述下PCB板电连接；

上盖，所述上盖设置在所述下壳体上方，且上盖一端与所述下壳体铰接设置，上盖两侧与所述下壳体之间设有锁扣卡紧机构；

浮动定位板，所述浮动定位板通过弹性安装机构安装在所述上盖底面，且浮动定位板底面固定有上PCB板，所述上PCB板与所述下PCB电连接，且上PCB板底面安装有与所述芯片匹配的弹簧探针；

光功率检测机构，所述光功率检测机构安装在所述上PCB板底面用于实时监测所述芯片光功率，且光功率检测机构与所述上PCB板电连接；

接头，所述接头设置在所述下壳体一侧，且接头与所述下PCB板电连接用于形成电源回路和传导所述芯片温控机构和光功率检测机构信号。

通过采用上述方案，当上盖关闭时，下PCB板、芯片、弹簧探针、上PCB板形成回路，同时光功率检测机构对芯片进行实时光功率检测，检测信号通过上PCB板、下PCB板和接头输出，实现老化检测和光功率检测的同步进行，提高了测试效率，降低了成本；

浮动定位板通过弹性安装机构安装，能够在一定范围内运动，从而适配不同厚度的芯片，同时采用弹簧探针，有效保证芯片压紧，避免接触不良和散热不均匀；

人工仅需要盖起上盖即可实现芯片的压紧通电，无需人工控制压紧，减少误差，有助于实现标准化检测，简化操作。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：

进一步的，所述下壳体顶面设有隔板，所述下PCB板固定在所述隔板底面，所述芯片温控机构包括：

热沉块，所述热沉块穿过所述隔板中部固定，所述芯片载具固定在所述热沉块顶面；

温度传感器，所述温度传感器内嵌设置在所述热沉块中部，且温度传感器与所述下PCB板电连接反馈温度信号；

加热片，所述加热片设置在所述热沉块内部；

载具散热片，所述载具散热片固定在所述热沉块底面；

风扇组，所述风扇组设置在所述下壳体内部一侧，且风扇组朝向所述载具散热片设置，所述下壳体另一侧设有匹配的排风口；

其中，所述加热片和风扇组与所述下PCB板电连接。

通过采用上述方案，温度传感器检测热沉块的温度数据并通过下PCB板和接头反馈给主机，主机根据温度数据与预设温度进行比较，通过下PCB板选择控制加热片或风扇组工作，从而实现芯片温度控制，给与稳定的测试环境。

进一步的，所述隔板与所述上盖底面之间设有复位柱塞，所述复位柱塞包括竖向固定在所述隔板上的套筒，所述套筒内设有柱塞，所述柱塞与所述套筒底面之间设有复位弹簧。

通过采用上述方案，当锁扣卡紧机构解锁后，在复位柱塞作用下能够快速将上盖抬起，控制芯片与弹簧探针分离。

进一步的，所述弹性安装机构包括浮动销，所述浮动定位板通过若干个所述浮动销安装在所述上盖底面，且浮动定位板可沿浮动销上下滑动，所述浮动定位板与所述上盖底面之间均匀设有若干个压紧弹簧；所述浮动定位板顶面设有上散热片，所述上散热片穿过所述上盖设置。

通过采用上述方案，浮动定位板能够沿浮动销进行一定幅度的滑动，保证对不同芯片适配，同时关闭上盖时压紧弹簧将浮动定位板向下压紧，保证芯片压紧贴合紧密，从而避免芯片接触不良和散热不均；上散热片保证上PCB板和光功率检测机构的散热，保证光功率检测机构的正常工作。

进一步的，所述浮动定位板底面设有与所述芯片载具匹配的脱销器，所述脱销器包括压杆，所述压杆竖向穿过所述浮动定位板设置，且压杆顶端设有与浮动定位板干涉的卡环，所述压杆底端与所述浮动定位板底面之间设有脱销弹簧。

通过采用上述方案，当上盖抬起时，在脱销弹簧的作用下压杆仍保持压紧芯片载具的状态，直到上盖抬起至一定高度，避免芯片载具被带起，确保探针与芯片快速分离，以免产生划痕。

进一步的，所述浮动定位板底面设有定位销，所述芯片载具上设有与所述定位销匹配的定位孔。

进一步的，所述弹簧探针通过压针块固定在所述上PCB板底面，所述光功率检测机构包括开设在所述压针块上与所述弹簧探针位置匹配的透光孔，所述透光孔内依次设有衰减片和光电探测器，所述光电探测器的输出端连接有PD检测PCB板，所述PD检测PCB板安装在所述上PCB板上与上PCB电连接输出信号。

通过采用上述方案，当光芯片接电后，光信号进入透光孔，经过衰减片后打到光电探测器上，光电探测器将光信号转化为电信号，并通过PD检测PCB板、上PCB板和下PCB板将信号输出，实现对芯片的光功率实时监测。

进一步的，所述下壳体顶部两侧对称设有安装座，一对安装座之间配合形成与所述上盖匹配的区域，所述锁扣卡紧机构包括卡块和挡块，所述卡块对称固定在所述上盖底面两侧，所述安装座内设有与所述挡块匹配的横向滑槽，所述挡块设在所述横向滑槽内横向滑动，且挡块内端穿出所述安装座，所述挡块的内端与所述卡块底面设有匹配的倾斜面，所述卡块与所述上盖之间设有与所述挡块内端匹配的锁紧口，所述卡块下移时驱动所述挡块朝外侧滑动，所述横向滑槽内设有用于驱动所述挡块朝内侧滑动的锁紧弹簧。

通过采用上述方案，关闭上盖时，仅需要下压上盖，卡块驱动挡块朝外侧滑动继续下降，直至挡块在锁紧弹簧驱动下滑入锁紧口内，实现上盖的锁紧；需要打开上盖时，朝外侧拨动挡块即可实现上盖的解锁；方便可靠。

进一步的，所述上盖一端两侧分别与两侧的所述安装座铰接，所述安装座与所述上盖的铰接端开设有竖向滑槽，所述竖向滑槽内设有滑块，所述滑块与所述竖向滑槽底部之间设有调整弹簧，所述上盖两侧通过连接销分别与两侧所述安装座内的所述滑块铰接设置，且安装座上开设有供连接销升降动作的槽口。

通过采用上述方案，能够实现上盖在水平方向上的升降，便于上盖的解锁和锁紧控制，同时也有助于保证芯片压紧和芯片载具的定位。

进一步的，所述下壳体另一侧设有抽屉面板，所述抽屉面板上设有把手，所述下壳体两端面对称设有抽屉导轨。

通过采用上述方案，在检测时上盖安装完毕后，通过把手和抽屉导轨将装置推入电气箱内接电。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明当上盖关闭时，下PCB板、芯片、弹簧探针、上PCB板形成回路，同时光功率检测机构对芯片进行实时光功率检测，检测信号通过上PCB板、下PCB板和接头输出，实现老化检测和光功率检测的同步进行，提高了测试效率，降低了成本；

2、本发明浮动定位板通过弹性安装机构安装，能够在一定范围内运动，从而适配不同厚度的芯片，同时采用弹簧探针，有效保证芯片压紧，避免接触不良和散热不均匀；

3、本发明人工仅需要盖起上盖即可实现芯片的压紧通电，无需人工控制压紧，减少误差，有助于实现标准化检测，简化操作；

4、本发明芯片温控机构通过温度传感器检测热沉块的温度数据并通过下PCB板和接头反馈给主机，主机根据温度数据与预设温度进行比较，通过下PCB板选择控制加热片或风扇组工作，从而实现芯片温度控制，给与稳定的测试环境；

5、本发明浮动定位板底面设置脱销器和定位销，同时下壳体隔板与上盖底面间设置柱塞，在解锁锁扣卡紧机构时，能够快速实现上盖打开和芯片分离，避免芯片被带体，保证正常检测；

6、本发明上盖与安装座的铰接点滑块可升降设置，能够实现上盖在水平方向上的升降，便于上盖的解锁和锁紧控制，同时也有助于保证芯片压紧和芯片载具的定位；

7、本发明关闭上盖时仅需要下压上盖，卡块驱动挡块朝外侧滑动继续下降，直至挡块在锁紧弹簧驱动下滑入锁紧口内，实现上盖的锁紧；需要打开上盖时，朝外侧拨动挡块即可实现上盖的解锁；方便可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1是本发明的实施例的结构示意图。

图2是本发明的实施例的爆炸结构示意图。

图3是本发明的实施例的上盖的结构示意图。

图4是图3中A-A面的剖视结构示意图。

图5是图3中B-B面的剖视结构示意图。

图6是本发明的实施例的芯片载具的结构示意图。

图7是本发明的实施例的下壳体的结构示意图。

图8是图7中C-C面的剖视结构示意图。

图9是图7中D-D面的剖视结构示意图。

图10是图7中E-E面的剖视结构示意图。

图中所示：

1、下壳体；101、隔板；102、排风口；103、抽屉面板；104、抽屉导轨；105、把手；

2、下PCB板；

3、芯片载具；301、定位孔；

4、芯片；

5、芯片温控机构；501、热沉块；502、温度传感器；503、加热片；504、载具散热片；505、风扇组；

6、上盖；601、连接销；

7、锁扣卡紧机构；701、卡块；702、挡块；703、倾斜面；704、锁紧口；705、锁紧弹簧；

8、浮动定位板；801、上散热片；802、脱销器；803、压杆；804、卡环；805、脱销弹簧；806、定位销；

9、弹性安装机构；901、浮动销；902、压紧弹簧；

10、上PCB板；

11、弹簧探针；

12、光功率检测机构；1201、衰减片；1202、光电探测器；1203、PD检测PCB板；

13、接头；

14、复位柱塞；1401、套筒；1402、柱塞；1403、复位弹簧；

15、压针块；1501、透光孔；

16、安装座；1601、横向滑槽；1602、竖向滑槽；1603、滑块；1604、调整弹簧；1605、槽口。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征 “上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1至10所示，本实施例提供的一种光芯片快速压接检测装置，包括下壳体1，芯片载具3，芯片温控机构5，上盖6，浮动定位板8，光功率检测机构12和接头13。

如图2、图7至图10所示，下壳体1顶面设有隔板101，隔板101底面固定有下PCB板2；接头13设置在下壳体1一侧，且接头13与下PCB板2电连接用于形成电源回路和传导芯片温控机构5和光功率检测机构12信号。

下壳体1另一侧设有抽屉面板103，抽屉面板103上设有把手105，下壳体1两端面对称设有抽屉导轨104，在检测时上盖6安装完毕后，通过把手105和抽屉导轨104将装置推入电气箱内接电。

芯片载具3安装在下壳体1顶面，且芯片载具3上均匀放置有芯片4，芯片4与下PCB板2之间电连接；芯片温控机构5设置在下壳体1内用于控制芯片载具3温度，且芯片温控机构5与下PCB板2电连接。

芯片温控机构5包括热沉块501，温度传感器502，加热片503，载具散热片504和风扇组505。

热沉块501穿过隔板101中部固定，芯片载具3固定在热沉块501顶面。温度传感器502内嵌设置在热沉块501中部，且温度传感器502与下PCB板2电连接反馈温度信号；加热片503设置在热沉块501内部；载具散热片504固定在热沉块501底面；风扇组505设置在下壳体1内部一侧，且风扇组505朝向载具散热片504设置，下壳体1另一侧设有匹配的排风口102。

其中，加热片503和风扇组505与下PCB板2电连接。

温度传感器502检测热沉块501的温度数据并通过下PCB板2和接头13反馈给主机，主机根据温度数据与预设温度进行比较，通过下PCB板2选择控制加热片503或风扇组505工作，从而实现芯片4温度控制，给与稳定的测试环境。

如图2至图5所示，上盖6设置在下壳体1上方，且上盖6一端与下壳体1铰接设置，上盖6两侧与下壳体1之间设有锁扣卡紧机构7。

浮动定位板8通过弹性安装机构9安装在上盖6底面，且浮动定位板8底面固定有上PCB板10，上PCB板10与下PCB电连接，且上PCB板10底面安装有与芯片4匹配的弹簧探针11。

隔板101与上盖6底面之间设有复位柱塞14，复位柱塞14包括竖向固定在隔板101上的套筒1401，套筒1401内设有柱塞1402，柱塞1402与套筒1401底面之间设有复位弹簧1403。

当锁扣卡紧机构7解锁后，在复位柱塞14作用下能够快速将上盖6抬起，控制芯片4与弹簧探针11分离。

下壳体1顶部两侧对称设有安装座16，一对安装座16之间配合形成与上盖6匹配的区域，锁扣卡紧机构7包括卡块701和挡块702，卡块701对称固定在上盖6底面两侧，安装座16内设有与挡块702匹配的横向滑槽1601，挡块702设在横向滑槽1601内横向滑动，且挡块702内端穿出安装座16，挡块702的内端与卡块701底面设有匹配的倾斜面703，卡块701与上盖6之间设有与挡块702内端匹配的锁紧口704，卡块701下移时驱动挡块702朝外侧滑动，横向滑槽1601内设有用于驱动挡块702朝内侧滑动的锁紧弹簧705。

关闭上盖6时，仅需要下压上盖6，卡块701驱动挡块702朝外侧滑动继续下降，直至挡块702在锁紧弹簧705驱动下滑入锁紧口704内，实现上盖6的锁紧；需要打开上盖6时，朝外侧拨动挡块702即可实现上盖6的解锁，同时在复位柱塞14作用下上盖6自动弹起，方便快捷。

上盖6一端两侧分别与两侧的安装座16铰接，安装座16与上盖6的铰接端开设有竖向滑槽1602，竖向滑槽1602内设有滑块1603，滑块1603与竖向滑槽1602底部之间设有调整弹簧1604，上盖6两侧通过连接销601分别与两侧安装座16内的滑块1603铰接设置，且安装座16上开设有供连接销601升降动作的槽口1605，能够实现上盖6在水平方向上的升降，便于上盖6的解锁和锁紧控制，同时也有助于保证芯片4压紧和芯片载具3的定位，避免芯片4移位。

弹性安装机构9包括浮动销901，浮动定位板8通过若干个浮动销901安装在上盖6底面，且浮动定位板8可沿浮动销901上下滑动，浮动定位板8与上盖6底面之间均匀设有若干个压紧弹簧902；浮动定位板8顶面设有上散热片801，上散热片801穿过上盖6设置。

浮动定位板8能够沿浮动销901进行一定幅度的滑动，保证对不同芯片4适配，同时关闭上盖6时压紧弹簧902将浮动定位板8向下压紧，保证芯片4压紧贴合紧密，从而避免芯片4接触不良和散热不均；上散热片801保证上PCB板10和光功率检测机构12的散热，保证光功率检测机构12的正常工作。

浮动定位板8底面设有与芯片载具3匹配的脱销器802，脱销器802包括压杆803，压杆803竖向穿过浮动定位板8设置，且压杆803顶端设有与浮动定位板8干涉的卡环804，压杆803底端与浮动定位板8底面之间设有脱销弹簧805。

当上盖6抬起时，在脱销弹簧805的作用下压杆803仍保持压紧芯片载具3的状态，直到上盖6抬起至一定高度，避免芯片载具3被带起，确保探针与芯片4快速分离，以免产生划痕。

浮动定位板8底面设有定位销806，芯片载具3上设有与定位销806匹配的定位孔301。

光功率检测机构12安装在上PCB板10底面用于实时监测芯片4光功率，且光功率检测机构12与上PCB板10电连接。

弹簧探针11通过压针块15固定在上PCB板10底面，光功率检测机构12包括开设在压针块15上与弹簧探针11位置匹配的透光孔1501，透光孔1501内依次设有衰减片1201和光电探测器1202，光电探测器1202的输出端连接有PD检测PCB板1203，PD检测PCB板1203安装在上PCB板10上与上PCB电连接输出信号。

光电探测器1202的具体型号为TO46-1。

当芯片4接电后，光信号进入透光孔1501，经过衰减片1201后打到光电探测器1202上，光电探测器1202将光信号转化为电信号，并通过PD检测PCB板、上PCB板10和下PCB板2将信号输出，实现对芯片4的光功率实时监测。

本实施例的具体工作过程为：

1、打开上盖6，将芯片4固定在芯片载具3上；

2、将上盖6关闭至水平位置，下压上盖6，带动卡块701驱动挡块702朝外侧滑动，直至挡块702在锁紧弹簧705驱动下插入锁紧口704，实现上盖6的锁紧；

3、将装置通过抽屉导轨104和把手105推入电气箱内，接口接电，形成回路，开始检测：温度传感器502实时监测热沉块501温度并通过下PCB板2和接口反馈至主机，主机通过检测温度与实时温度对比，选择控制加热片503或风扇组505工作，保证芯片4检测温度；芯片4发出的光进入透光孔1501，并经过衰减片1201打到光电探测器1202上，光电探测器1202将光信号转化为电信号，并由PD检测PCB板、上PCB板10和下PCB板2将信号输出，实现对芯片4的光功率实时监测。

本实施例当上盖6关闭时，下PCB板2、芯片4、弹簧探针11、上PCB板10形成回路，同时光功率检测机构12对芯片4进行实时光功率检测，检测信号通过上PCB板10、下PCB板2和接头13输出，实现老化检测和光功率检测的同步进行，提高了测试效率，降低了成本；

本实施例浮动定位板8通过弹性安装机构9安装，能够在一定范围内运动，从而适配不同厚度的芯片4，同时采用弹簧探针11，有效保证芯片4压紧，避免接触不良和散热不均匀；

本实施例人工仅需要盖起上盖6即可实现芯片4的压紧通电，上盖6操作方便、可靠，无需人工控制压紧，减少误差，有助于实现标准化检测，简化操作。

本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、 “示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。