[实用新型]一种探针型雪崩光电二极管自动测试装置

说明书

本实用新型公开了一种探针型雪崩光电二极管自动测试装置，包括测试柜，所述测试柜内设置有控制板、升降机构和夹具组件，所述升降机构上设置有探针板，夹具组件位于探针板的下方，其上设置有半导体致冷器和温度检测器，所述夹具组件上设置有氮气导管；所述测试柜外部设置有多路切换开关、直流源表、氮气阀门、TEC控制器和测试主机。本实用新型采用夹具组件将多片待测雪崩光电二极管芯片置于测试柜中进行测试，实现了待测雪崩光电二极管芯片的批量测试，有利于提高测试效率，降低人力成本和时间成本。

技术领域

本实用新型涉及半导体芯片测试领域，特别涉及一种探针型雪崩光电二极管自动测试装置。

背景技术

激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。激光雷达的工作原理与雷达非常相近，以激光作为信号源，由激光器发射出的脉冲激光，打到地面的树木、道路、桥梁和建筑物上，一部分光波会反射到激光雷达的接收器上，根据激光测距原理计算，就得到从激光雷达到目标点的距离，脉冲激光通过不断地扫描目标物，就可以得到目标物上全部目标点的数据，用此数据进行成像处理后，就可得到精确的三维立体图像。

近年来，随着人工智能的发展，自动驾驶、辅助驾驶的兴起，推动了激光雷达在民用领域中的应用。作为高级别自动驾驶实现的关键感知部件之一，激光雷达被业界称为最有效的环境感知方案，能够确定物体的位置、大小、外部形貌等。雪崩光电二极管因其大增益，高稳定性，成为中远距离车载激光雷达中探测器的重要选择，在车载激光雷达中被广泛应用。车载激光雷达需要满足不同的温度环境，这也对探测器提出了更高的要求。并且，车载激光雷达正在往小型化的趋势发展，激光光源、旋转装置、探测器芯片需要一体化封装，这也就需要探测器的芯片级性能测试。

雪崩光电二极管是一种具有内部光电流增益的半导体光电探测器，其基本原理为利用光生载流子在二极管耗尽层内的碰撞电离效应而产生光电流的雪崩倍增。雪崩光电二极管器件具有小型、灵敏、快速等优点，适用于微弱光信号的探测和接收。向雪崩光电二极管施加适当的反向电压时，耗尽层中的电场增加，从而发生雪崩倍增。随着反向电压增强，增益增加，并且随着反向电压进一步增加，雪崩光电二极管将形成击穿，进入盖格区。雪崩光电二极管的反向偏压决定了其光电流增益，而光电流增益的大小又影响了探测灵敏度。如：反向偏压较小时，光电流增益过小，探测器的灵敏度则达不到理想值；而反向偏压过大时，二极管进入盖格区，光电流增益过大，二极管内部噪声增强，降低了探测器的信噪比。

雪崩光电二极管在车载激光雷达中使用时，需要设置一个理想的偏置电压，在不进入盖格模式下保证光电流增益。雪崩光电二极管增益随着温度变化，为使雪崩光电二极管在宽温度范围(如-40℃～105℃)工作在理想增益，必须采用温度补偿的方式，控制二极管反向偏压来匹配温度的变化。因此需要对雪崩光电二极管进行偏置电压-电流-温度测试，而雪崩光电二极管在激光雷达模块装配完成后再进行偏置电压-电流-温度测试将会耗费巨大的人力成本和时间成本。因此，有必要设计一款自动化测试装置，以实现对雪崩光电二极管芯片的测试。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种探针型雪崩光电二极管自动测试装置。

为解决以上技术问题，本实用新型采取了以下技术方案：

一种探针型雪崩光电二极管自动测试装置，包括测试柜，

所述测试柜内设置有控制板、升降机构和用于放置多片待测雪崩光电二极管芯片的夹具组件，所述升降机构上设置有用于与待测雪崩光电二极管芯片接触的探针板，所述探针板与控制板电连接；所述夹具组件位于探针板的下方，其上设置有半导体致冷器和温度检测器，所述夹具组件的一侧或上方设置有用于向待测雪崩光电二极管芯片吹氮气的氮气导管；

所述测试柜外部设置有用于控制控制板上的探针的导通状态的多路切换开关，扫描相应待测雪崩光电二极管芯片的偏置电压-电流曲线的直流源表，氮气阀门和控制半导体致冷器的工作状态的TEC控制器和测试主机；