紧凑型光电探测器制造技术

本公开的实施例涉及紧凑型光电探测器。描述了用于使用紧凑型光电探测器对光电设备执行高效的光学测试和电测试的各种配置。紧凑型光电探测器可以包括：被布置用于光电设备的给定电触头布局的电触头，以及具有探测器芯中的窗口的光学接口，该探测器芯中的窗口透射来自光电设备的光。探测器的可调整光学耦合器可以被机械地定位，以接收来自设备的发射器的光，以同时执行设备的光学分析和电学分析。以同时执行设备的光学分析和电学分析。以同时执行设备的光学分析和电学分析。

Compact photodetector

【技术实现步骤摘要】
紧凑型光电探测器


[0001]本公开总体上涉及电路接口，并且更特别地涉及光学和电学接口系统。

技术介绍

[0002]在半导体制造中，在将晶片单个化成多个裸片(例如，切割或分离成芯片)之前进行半导体设备的晶片测试。测试装备可以使用晶片探测器与晶片对接，该晶片探测器使用测试图案与晶片相互作用以测试晶片部件(例如，晶片上的不同电路)。一些晶片可以包括被设计为在生产中同时工作(例如，在单个化和集成到产品中之后)的光学部件(例如，光发射器、光子电路)和电学部件。由于测试装备的较大尺寸和现代高速光电设备的紧凑尺寸，难以对混合光学和电学晶片进行晶片级测试。

技术实现思路

[0003]根据本公开的一些实施例，提供了一种用于与光电设备对接的光电探测器，该光电探测器包括：电学层，具有电路径，电路径中的至少一些电路径连接到电端子，电端子被配置成与光电设备的电部件对接，电路径避开在电学层中所形成的光路径；以及光学接口，用以与光电设备的光学部件对接，该光学接口被布置成通过在电学层中所形成的光路径与光学部件光学通信。
[0004]根据本公开的另一些实施例，提供了一种用以测试光子集成电路(PIC)的测试装置，该测试装置包括：支撑装置，用以支撑PIC；测试探测器，包括电学层和光学接口，该测试探测器包括：电学层，具有电路径，该电路径中的至少一些电路径连接到电端子，该电端子被配置成与PIC的电部件对接，该电路径避开在电学层中所形成的光路径；以及光学接口，用以与PIC的光学部件对接，该光学接口被布置成通过在电学层中所形成的光路径与光学部件光学通信；以及定位机构，用以选择性地将测试探测器移动到操作位置中，在该操作位置中，电端子与PIC的电触头电接触，并且光学接口与光学部件光学对准。
[0005]根据本公开的又一些实施例，提供了一种测试光电设备的方法，该方法包括：将测试装置的光电探测器定位到操作位置中，其中具有电路径的电学层的电端子连接到与光电设备的电部件对接的电端子，该电路径避开在电学层中所形成的光路径，并且其中光学接口通过光路径与光电设备的光学部件对接；以及对电部件执行电测试，并且对经由光学接口的光电设备执行经由光学接口的光学测试。
附图说明
[0006]为了容易地标识对任何特定元件或动作的讨论，附图标记中的一个或多个最高有效数位指代其中首次引入该元件或动作的图号。
[0007]图1示出了根据一些示例实施例的用于实施同时晶片级光电探测的示例光电探测器系统。
[0008]图2示出了根据一些示例实施例的光电探测器系统中的部件。
[0009]图3示出了根据一些示例实施例的探测器芯的示例膜的布局。
[0010]图4示出了根据一些示例实施例的包括探测器芯和测试设备的光电探测器系统的部件的侧视图。
[0011]图5示出了根据一些示例实施例的光电探测器系统的俯视图。
[0012]图6示出了根据一些示例实施例的其中存在多个光学疏排件(keep-out)的探测器芯的膜的示例布局。
[0013]图7示出了根据一些示例实施例的实施多个光纤的光电探测器系统的部件。
[0014]图8示出了根据一些示例实施例的紧凑型探测器头。
[0015]图9示出了根据一些示例实施例的用于使用紧凑型光电探测器以晶片级测试光电设备的方法的流程图。
具体实施方式
[0016]下面的描述包括体现本公开的说明性实施例的系统、方法、技术和指令序列。在下面的描述中，出于解释的目的，阐述了许多具体细节以提供对本专利技术主题的各种实施例的理解。然而，对于本领域技术人员将明显的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践本专利技术主题的实施例。总体上，公知的指令实例、协议、结构和技术不一定被详细示出。
[0017]在光子设备的晶片规模测试中，被测设备(DUT)可以包括光学接口(例如，发光二极管、激光器)和电学接口(例如，电路径、触头、垫)，并且到两种类型的接口的连接被实施以执行DUT的测试和分析。常规地，由于不同类型的信号的不同的对准公差和机械性质，使用分开的机械组件来进行电连接和光学连接(例如，电测试单元和分开的光学测试单元)。分开的机械组件(一个用于电连接，另一个用于光学连接)限制了被测设备的电触头与光学输入/输出(I/O)端口之间的最小距离。该测试距离限制超出了被测设备的最小可行尺寸，其可以具有紧密间隔的光学连接和电连接。一种方法是依次使用分开的测试装置来首先测试一种类型的接触(例如，电的)，接下来测试其他接触(例如，光学的)。但是，这种方法是低效的。同时测试可以在单个化之后发生，但是更早地在晶片级诊断问题是优选的。
[0018]备选地，可以在探测器头上钻孔，以使光能够通过光学接口。然而，钻孔将对准公差限制为钻孔的对准公差，这对于具有紧密间隔的迹线和光学I/O的紧凑型光电设计而言可能是不适当的。附加地，由于干扰和天线的副作用，钻孔方法不适用于高速探测器测试(例如，具有MHz信号频率的无线电频率芯片)。
[0019]备选地，在给定的光电布局设计中，电触头与光学触头之间的距离可以被扩大，以允许较大光学机械组件和较大电学组件与被测设备对接。然而，增加尺寸产生了较大的最终芯片尺寸，并且不适于紧凑型光电设计，例如，增加芯片尺寸限制了设备紧凑性，增加了芯片/裸片成本。
[0020]为此，紧凑型可调整光电探测器包括在单个探测器模块内外的电学接口和光学接口。在一些示例实施例中，光经由被测设备的表面上的光学耦合器从被测设备(例如，晶片、芯片)耦合出。光束穿过探测器芯的膜和柱塞，然后被耦合到可调整耦合器(例如，柔性光纤)中。可调整耦合器被安装在经由膜和柱塞发出的输入/输出光路径中或在其附近(邻近)。探测器模块可以包括具有安装装置的探测器框架，例如可以用于安装光纤安装组件(诸如具有铰接光纤臂的致动器)的螺丝孔。
[0021]在一些示例实施例中，探测器芯的电触头(例如，针脚、凸块等)首先与被测设备的电触头对准。根据一些示例实施例，在电触头被对准并与被测设备的电触头接触之后，使用致动器以主动对准方法将光纤机械地对准在光学耦合器之上。在其他示例实施例中，在电学接口对准之后，不需要进行光学对准(例如，被动光学对准)，并且假定光纤从光学接口接收光。例如，如果被测设备可以承受足够高的损耗，则光纤可以被预设置并且不被检查/未对准，并且假设在电触头被对准之后，光束的部分或全部将到达预设置的光纤。
[0022]在一些示例实施例中，路由来自DUT的光的光学耦合器可以是与DUT的表面成一定角度或垂直地发射/接收光的光栅。在一些示例实施例中，光学耦合器被集成到DUT中(例如，DUT具有发光二极管(LED)，其中集成光栅被定位在LED之上，该LED与该表面成一定角度或垂直地发射光)。在一些示例实施例中，探测器模块包括光学耦合器，该光学耦合器与DUT的光学输出邻近地放置(例如，在其附近、之上或与其接触)。例如，DUT可以包括向自由空间发射的LED，并且在测试中，DUT具有光栅耦合器，该光栅耦合器被放置在DUT的自由空间LE本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于与光电设备对接的光电探测器，所述光电探测器包括：电学层，具有电路径，所述电路径中的至少一些电路径连接到电端子，所述电端子被配置成与所述光电设备的电部件对接，所述电路径避开在所述电学层中所形成的光路径；以及光学接口，用以与所述光电设备的光学部件对接，所述光学接口被布置成通过在电学层中所形成的所述光路径与所述光学部件光学通信。2.根据权利要求1所述的光电探测器，包括柔性光纤，用以允许将所述光电探测器定位到操作位置中，在所述操作位置中，所述电端子与所述光电设备的电触头电接触，并且所述光学接口与所述光学部件光学对准。3.根据权利要求1所述的光电探测器，其中所述电学层包括膜，所述膜包括所述电路径，并且其中所述电端子从所述膜延伸到所述光电设备的对应电触头。4.根据权利要求3所述的光电探测器，其中形成所述膜的材料透射光，所述光路径是由所述膜的所述材料构成的光学孔，所述电路径被定位在所述光学孔周围。5.根据权利要求4所述的光电探测器，其中所述光学孔由所述电路径的布局设计形成。6.根据权利要求5所述的光电探测器，其中所述电路径从所述膜的外围延伸到所述膜的中心区域中的所述电端子。7.根据权利要求6所述的光电探测器，其中所述光学孔被定位在所述膜的外区域中，所述外区域在包括所述电端子的所述中心区域的外部。8.根据权利要求3所述的光电探测器，其中所述膜被置放在透明或半透明的柱塞上，所述柱塞从印刷电路板(PCB)朝向所述光电设备延伸。9.根据权利要求8所述的光电探测器，其中所述膜和所述柱塞使用紧固件被附接到所述PCB。10.根据权利要求9所述的光电探测器，其中所述PCB包括PCB电触头，所述PCB电触头连接到所述膜的外围端子，所述外围端子是与终止于所述膜的中心的所述电路径的其他端部相对的、所述电路径的端部。11.根据权利要求10所述的光电探测器，其中一个或多个电测试装置电连接到所述PCB电触头。12.根据权利要求2所述的光电探测器，其中所述柔性光纤耦合到光学测...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：瞻博网络公司，
类型：发明
国别省市：