[发明专利]用于超高温老化测试的光功率监测单元及光功率监测装置

说明书

本发明提供一种用于超高温老化测试的光功率监测单元及光功率监测装置，其中光功率检测单元包括加热金属块、半导体发光芯片、准直器和光电传感器；半导体发光芯片放置在加热金属块上方，在通电时能发出发散的光，准直器设置在所述发散的光的传输路径中，将发散的光变成准直或近准直光束，光电传感器接收经过一定行程之后的准直光束，检测到所监测的半导体发光芯片的光功率。准直光束的传输路径内可以设有一个或多个反射镜，改变光的传输路径。通过采用准直器，将发散的光变成准直或近准直光束，使激光在经过一定的行程之后到达光电二极管，减弱加热金属块对光电二极管的热辐射，使光电二极管支持超高温的老化监测，同时有效提高光电二极管的使用寿命。

技术领域

本发明涉及老化测试领域，特别涉及一种用于超高温老化测试的光功率监测单元及光功率监测装置。

背景技术

所有的半导体元件都需要一定程度的老化才能筛选出不良芯片，从而筛选剔除失效或变值的元器件，保证出厂的产品能经得起时间的考验。激光或LED设备的老化测试通常需要监测光功率，为了了解芯片的良率通常还需要监测波长性能，光谱性能的监测则对失效分析有附加的价值。现在市场上现有的大多数老化设备都提供电压/电流供应和测量能力，其中一些提供光功率电压/电流测试能力(LIV或有时称为PIV)。

根据产品的形式，高温老化的温度通常分为三个量级：85度(设备级)、125度(芯片操作级)和175度(芯片存储级)。但是一般的光电二极管最高工作温度只有80度左右，无法适应超高温，即85度以上温度。并且由于激光二极管(LD)的光发散角通常是数值孔径(NA)大于0.2，因此必须将监测PD放置在高温老化块附近以便更好地捕获光束，同时也有助于减少来自相邻LD的光散射。但是，辐射引入局部温度升高到足以影响监测PD的可靠性大大降低了监测PD的使用寿命。

发明内容

本发明解决的技术问题：提供用于超高温老化测试的光功率监测单元及光功率监测装置，解决光电二极管不支持超高温老化监测以及使用寿命短的问题。

本发明为解决上述技术问题所提供的技术方案为：

一种用于超高温老化测试的光功率监测单元，包括加热金属块、半导体发光芯片、准直器和光电传感器；半导体发光芯片设置在加热金属块上方，并且在通电时能发出发散的光，准直器设置在发散的光的传输路径中，将发散的光变成准直或近准直光束，光电传感器接收经过一定行程之后的准直光束，检测到所监测的半导体发光芯片的光功率。

按照上述方案，准直光束的传输路径内可以设置一个或多个反射镜，经反射镜反射的准直光束传输到光电二极管。

按照上述方案，准直器为准直透镜，光电传感器为光电二极管。

按照上述方案，准直光束的传输路径内设有可移动光学元件插入板，光学元件插入板上设有至少一个元件孔，元件孔内设有光衰减器、线性透射率滤波器或线性偏振器。光学元件插入板上还可以设有通孔，，准直光束通过该通孔入射到光电传感器上。该通孔也可以是不放置元件的元件孔而形成的通孔。

按照上述方案，还包括光学元件移动结构，光学元件移动结构包括线性执行器，线性执行器带动光学元件插入板线性运动。可以手动对准也可以通过设备自动对准：

光学元件移动结构还包括位置传感器，位置传感器根据实时位置进行闭环反馈，控制准直光束对准光学元件插入板上的光衰减器、线性透射率滤波器或线性偏振器。

为了便于工业化测试，本发明还提供一种用于超高温老化测试的光功率监测装置，该装置包括呈阵列排布的光功率监测单元，光功率监测单元为设有至少一个反射镜或者不设反射镜的光功率监测单元。