一种激光器芯片测试的热沉结构和方法技术

本发明专利技术公开了一种激光器芯片测试的热沉结构和方法，涉及光电子器件封装测试技术领域，包括热沉基板、激光器芯片、第一匹配器、第二匹配器、第一金丝引线、第二金丝引线、第三金丝引线。所述热沉基板上覆有金属电极，包括：第一地电极、第一信号电极、第二地电极、第二信号电极和第三地电极。激光器芯片直接焊接安置于热沉基板的金属地电极上。第一金丝引线连接激光器芯片和第一信号电极，第二金丝引线连接激光器芯片和第二信号电极。第一匹配器跨接在第一信号电极上，第二匹配器跨接在第一地电极上。本发明专利技术可以高效地实现激光器的阻抗匹配，将激光器芯片转接成为一个具备两个电端口和一个光端口的三端口器件，并对激光器芯片进行自校准测试。自校准测试。自校准测试。

【技术实现步骤摘要】
一种激光器芯片测试的热沉结构和方法


[0001]本专利技术涉及光电子器件封装测试领域，更具体的是涉及一种激光器芯片测试的热沉结构和方法。

技术介绍

[0002]随着大数据时代和5G时代的来临，高速低延时通信、高速实时数据交换等方面的应用需求激增，研发高速、大带宽的集成光电子器件的需求也越来越迫切。激光器作为光通信系统中最为核心的器件，其性能参数受设计、制造和封装等多方面因素影响。激光器芯片一般作为低阻器件，其在完成匹配封装之前一般具有较强的反射系数，这不利于其本征参数的测试，而且一般的热沉封装结构只考虑到了对激光器的直接驱动区域或者级联调制区域进行匹配封装，这不利于在多种工作状态下的激光器芯片的本征参数测试。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于：为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种激光器芯片测试的热沉结构和方法。
[0004]本专利技术为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
[0005]一种激光器芯片的热沉结构，包括热沉基板、激光器芯片、第一匹配器、第二匹配器、第一金丝引线、第二金丝引线、第三金丝引线，
[0006]所述热沉基板上覆有金属电极，包括第一地电极、第一信号电极、第二地电极、第二信号电极、第三地电极，所述激光器芯片焊接安置于热沉基板上的芯片焊接区；
[0007]所述第一金丝引线连接激光器芯片与第一信号电极，第二金丝引线连接激光器芯片与第二信号电极，第三金丝引线连接激光器芯片与第一地电极；
[0008]所述第一匹配器跨接在第一信号电极上，所述第二匹配器跨接在第一地电极上。
[0009]作为可选的一种方案，热沉基板采用具备绝缘、导热特性的材料。
[0010]作为可选的一种方案，热沉基板上的第一地电极、第二地电极、第三地电极之间具有连通区域。
[0011]作为可选的一种方案，热沉基板上所连接的第一匹配器、第二匹配器是直接覆于热沉基板上的材料，或是焊接安装的分立器件。
[0012]作为可选的一种方案，热沉基板上所覆金属电极的电极端口区的第一地电极、第一信号电极、第二地电极、第二信号电极、第三地电极中轴线之间一般具有固定的间隔D，以方便连接共面五针结构的探针对激光器芯片进行测试。
[0013]一种激光器芯片的测试方法，基于权利要求的热沉结构，包括以下操作步骤：
[0014]步骤1：将具有固定间距D的共面五针结构的微波探针与热沉基板上的电极端口区接触，微波探针将激光器芯片的共面电端口转换成第一电同轴端口和第二电同轴端口，耦合光纤与激光器芯片的光输出端口对接；
[0015]步骤2：第一电同轴端口与第一电网络偏置器连接，第一电网络偏置器分别与第一
微波信号源和第一直流源连接，第二电同轴端口与第二电网络偏置器连接，第二电网络偏置器分别与第二微波信号源和第二直流源连接；同时，耦合光纤的输出端与光电探测器连接，光电探测器的电端口又与微波信号接收机连接；
[0016]步骤3：使用第一直流源和第二直流源分别对激光器芯片的直接驱动部分和级联调制部分施加其正常工作所需的偏置电流或电压；
[0017]步骤4：进行激光器芯片直接驱动部分响应的测试，配置第一微波信号源输出扫频信号其频率记为f1，第二微波信号源输出扫频信号其频率记为f2，其中两组扫频信号满足关系：f1≈2f2，此时，同步设置微波信号接收机扫频检测频率分别为f2和f1
‑
f2，记录所检测信号的功率值分别为P(f2)和P(f1
‑
f2)；
[0018]步骤5：根据所测试记录的信号的幅值计算激光器芯片直接驱动部分的响应：
[0019][0020]步骤6：进行激光器芯片级联调制部分响应的测试，配置两组扫频信号满足关系：f2≈2f1，此时，同步设置微波信号接收机扫频检测频率分别为f1和f2
‑
f1，记录所检测信号的幅值分别为P(f1)和P(f2
‑
f1)；
[0021]步骤7：根据所测试记录的信号的幅值计算激光器芯片级联调制部分的响应：
[0022][0023]作为可选的一种方案，第一电网络偏置器和第二电网络偏置器的作用是将微波信号和直流信号合并到同一电路中或将其从同一电路中分离开。
[0024]作为可选的一种方案，所使用的第一微波信号源、第二微波信号源和微波信号接收机是独立的模块，或是内建于微波网络分析模块的，即具有两个源端口和一个接收端口的微波网络分析模块。
[0025]本专利技术的有益效果如下：
[0026]1.本申请将激光器芯片转接封装成为具有两个电端口和一个光端口的三端口器件，方便其耦合测试；
[0027]2.本申请可以对具备直接驱动部分和级联调制部分的激光器芯片的直接驱动区和级联调制区同时进行阻抗匹配，方便其封装和测试；
[0028]3.本申请的热沉基板上制作了等间距的端口电极结构，方便使用共面五针结构的探针对激光器芯片进行测试。
[0029]4.本申请所提出的测试方法无需对光电探测器进行校准就可以同时实现激光器芯片直接驱动部分响应和级联调制部分响应的提取。
附图说明
[0030]图1为本专利技术提供的一种激光器芯片热沉的立体结构示意图；
[0031]图2为图1另一视角下的表面结构示意图；
[0032]图3为本专利技术提供的一种激光器芯片热沉基板上金属电极的表面结构示意图；
[0033]图4为本专利技术提供的一种激光器芯片热沉结构的测试原理图。
[0034]附图标记说明：1
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热沉基板、2
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激光器芯片、3
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第一匹配器、4
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第二匹配器、5
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第一金丝引线、6
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第二金丝引线、7
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第三金丝引线、8
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第一地电极、9
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第一信号电极、10
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第二地电极、11
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第二信号电极、12
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第三地电极、13
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电极端口区、14
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芯片焊接区、15
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第一电同轴端口、16
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第二电同轴端口、17
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耦合光纤、18
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微波探针、19
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第一电网络偏置器、20
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第二电网络偏置器、21
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第一微波信号源、22
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第一电直流源、23
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第二微波信号源、24
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第二电直流源、25
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光电探测器、26
‑
微波信号接收机。
具体实施方式
[0035]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光器芯片的热沉结构，其特征在于，包括热沉基板(1)、激光器芯片(2)、第一匹配器(3)、第二匹配器(4)、第一金丝引线(5)、第二金丝引线(6)、第三金丝引线(7)，所述热沉基板(1)上覆有金属电极，包括第一地电极(8)、第一信号电极(9)、第二地电极(10)、第二信号电极(11)、第三地电极(12)，所述激光器芯片(2)焊接安置于热沉基板(1)上的芯片焊接区(14)；所述第一金丝引线(5)连接激光器芯片(2)与第一信号电极(9)，第二金丝引线(6)连接激光器芯片(2)与第二信号电极(11)，第三金丝引线(7)连接激光器芯片(2)与第一地电极(8)；所述第一匹配器(3)跨接在第一信号电极(9)上，所述第二匹配器(4)跨接在第一地电极(8)上。2.根据权利要求1所述的一种激光器芯片热沉结构，其特征在于，热沉基板(1)采用具备绝缘、导热特性的材料。3.根据权利要求1所述的一种激光器芯片热沉结构，其特征在于，热沉基板(1)上的第一地电极(8)、第二地电极(10)、第三地电极(12)之间具有连通区域。4.根据权利要求1所述的一种激光器芯片热沉结构，其特征在于，热沉基板(1)上所连接的第一匹配器(3)、第二匹配器(4)是直接覆于热沉基板(1)上的材料，或是焊接安装的分立器件。5.根据权利要求1所述的一种激光器芯片热沉结构，其特征在于，热沉基板(1)上所覆金属电极的电极端口区(13)的第一地电极(8)、第一信号电极(9)、第二地电极(10)、第二信号电极(11)、第三地电极(12)中轴线之间一般具有固定的间隔D。6.一种激光器芯片的测试方法，其特征在于，基于权利要求1的热沉结构，包括以下操作步骤：步骤1：将具有固定间距D的共面五针结构的微波探针(18)与热沉基板(1)上的电极端口区(13)接触，微波探针(18)将激光器芯片(2)的共面电端口转换成第一电同轴端口(15)和第二电同轴端口(16)，耦合光纤(17)与激光器芯片(2)的光输出端口对接；步骤2：第一电同轴端口(15)与第一电网...

【专利技术属性】
技术研发人员：张尚剑，何禹彤，张雅丽，刘永，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：