CN1186865C - 半导体激光器老化筛选设备和筛选方法 - Google Patents
半导体激光器老化筛选设备和筛选方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1186865C CN1186865C CNB011298278A CN01129827A CN1186865C CN 1186865 C CN1186865 C CN 1186865C CN B011298278 A CNB011298278 A CN B011298278A CN 01129827 A CN01129827 A CN 01129827A CN 1186865 C CN1186865 C CN 1186865C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- laser
- circuit
- burn
- chip microcomputer
- square groove
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000032683 aging Effects 0.000 title claims abstract description 26
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000012216 screening Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 28
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 12
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 8
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 claims description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 3
- 230000036962 time dependent Effects 0.000 claims description 3
- 235000009854 Cucurbita moschata Nutrition 0.000 claims description 2
- 240000001980 Cucurbita pepo Species 0.000 claims description 2
- 235000009852 Cucurbita pepo Nutrition 0.000 claims description 2
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 claims description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 2
- 235000020354 squash Nutrition 0.000 claims description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 abstract 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 238000001149 thermolysis Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
Abstract
一种半导体激光器老化筛选设备和基于该设备的老化筛选方法，在设备的控制待测器件发光的功率控制电路中采用数字电位器，并通过单片机对数字电位器的自动调控，然后将结果输入单片机和计算机，实现了半导体激光器件老化筛选过程的自动化，为工业化大批量生产后的筛选分级提供了基础。
Description
技术领域
本发明涉及半导体器件领域，尤其是指一种在半导体激光器大规模生产中批量老化的筛选设备和筛选方法。
背景技术
半导体激光电器件产品在出厂之前，都要经过老化筛选工艺过程，以检测新产品的寿命指标，这要通过专用设备和机械夹具，按照一定的原理方法来完成。从总体上讲要能够实时测量并显示记录被老化器件的有关性能参数，供人们对被老化器件的性能进行判断。目前，所使用的该类型设备存在以下不足之处：1、每台设备每次老化的器件数量有限(一般为十几-几十只)，影响生产效率，不能满足大批量生产的要求；2、被老化器件参数的读取速度有限，数据采集、制图、制表的速度和智能化程度不高；3、对被老化器件的性能参数采集精度不高；4、无质量控制标准。基于目前设备的老化筛选方法存在着许多中间环节需要人手来操作，自动化程度不高。
发明内容
本发明旨在提供一种高效率、高精度、高容量并具智能化判断能力的老化筛选设备，以及在此基础上的自动化程度的老化筛选方法，以满足半导体激光器的大批量生产的需要，并达到以下目的：1、大幅度提高单台设备可老化器件的数量；2、提高老化筛选设备中自动功率控制电路的性能，提高数据采集的精度、速度、一致性和可靠性；3、具有通过计算机进行人工读取数据和制图表的随意性。
上述目的可通过如下方式实现：一种半导体激光器老化筛选设备，包括：一台计算机，用于控制单片机、读取单片机中暂存器的测量数据并形成每个被测半导体激光器的各性能参数曲线；一个单片机，用于控制被测激光器的工作过程并采集该过程中被测激光器的数据；多个功率控制电路，通过I/O输入/输出扩展电路受控于所述单片机，以在负反馈回路中采用数字电位器的形式，用于自动调节激光器的工作状态，形成测量数据；一个夹具组，包括固定被检测激光器的装置；和一个温度控制老化装置。所述功率控制电路包括一个积分电路、一个驱动电路、一个激光器工作电流Iop检测电路、一个激光器监测电流Im检测电路、一个数字电位器和一个开关电路，其中数字电位器的一端与激光器监测电流Im检测电路联接，另一端分别与激光器内的监视探测器和积分电路联接；积分电路的另一端分别与驱动电路和开关电路联接；驱动电路的另一端与激光器联接，在驱动电路与激光器之间联接有激光器工作电流Iop检测电路；另外，所述夹具装置与功率控制电路及被测激光器配套。
其中，所述的开关电路的另一端接地；在驱动电路与激光器之间联接有激光器工作电流Iop检测电路；激光器监测电流Im检测电路、激光器工作电流Iop检测电路均接地；而数字电位器与串行外设接口SPI联接。
基于所述半导体激光器老化筛选设备，同时提供了一种自动化程度高的半导体激光器老化筛选方法，包括以下步骤：
将多个激光器放置在老化筛选设备的机械夹具上；使激光器工作于恒功、恒流状态，采用逐管扫描方式采集各状态下各激光器随时间变化的性能参数；生成各激光器性能参数曲线；给出各个激光器质量标记。在此，激光器各种工作状态的调节是通过单片机控制含有数字电位器的功率控制电路自动完成，其性能参数的采集是通过单片机分时序自动采集的，所述性能数曲线由计算机定时采集单片机暂存器的数据并自动生成。
本发明所述的半导体激光器老化筛选设备在控制待测器件发光的功率控制电路中采用数字电位器，通过单片机对数字电位器的自动调控，并将结果输入单片机和计算机，实现了半导体激光器件的老化过程中参数自动记录、自动保存、恒功率偏差自动校准、产品吕质自动识别等功能，每台设备每次可老化筛选的半导体激光器的数量大，从而提高了生产效率。由于采用了单片机控制技术和数字电位器，使得设备速度、精度和可靠性大大提高，智能化程度也大大提高。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明实施例的系统原理框图；图2是本发明实施例的系统结构框图，其中向下的箭头表示连向底板2，该底板2的结构同图中的底板1；图3是本发明实施例中单片机流程图；图4是本发明实施例中功率控制电路原理图；图5是本发明实施例中的夹具剖视图。
具体实施方式
由图所示，本实施例由以下几部分组成：1个单片机、256路功率控制电路、1台计算机、16个起固定及散热作用的夹具3和数套温度控制老化箱，在检测中，每个夹具3固定了16个待测激光器并放置于老化箱中。
如图5，为了提高待测器件在机械夹具上的放/取效率，提高夹具3的可靠性和一致性，并降低机械夹具的成本，以及减少待测器件损坏率，采用了挤压式的夹具3，即夹具3在放置待检器件的托架一侧面开设16个方槽4，该方槽4的宽度在0.9～1.3毫米之间，槽深在0.8～1毫米之间，方槽4底部及两侧的外沿设置金属触点并通过电路新5引出，该夹具3还包括一夹紧部件6，该夹紧部件具有与上所述方槽相配合的橡胶凸出部7，上述相配合的方槽4和凸出部7在每个夹具上设置15个，托架与夹紧部件之间由两个相同的带弹簧的压紧螺丝8准确定位及固定。上述方槽4可以通过在托架的一侧面的大槽中，设置相互等间距的16个凸台，然后装置电路板5，电路板5上开设16个相同的槽与凸台相配合后而形成。
每个夹具3安装待测器件的过程为：1、在开有16个小孔的铝模条上装上16只半导体激光器；2、将铝模条装到托架上侧的大槽内，并通过铝模条定位销准确定位，上述大槽的一侧与方槽4的一侧相垂直，以使激光器的一个管脚靠入方槽4中；3、将压往待测激光器管壳的压板整体装在夹具上，并让压板上开设的16个小孔中的活动铜套的凸出部分压在半导体激光器的管座上；4、旋紧压紧螺钉，压板组件向下压紧半导体激光器和铝条模条；5、旋紧螺母8，夹紧部件的橡胶凸出部7及其两肩分别压住半导体激光器的三个管脚；6、在夹具3的电路板5接口处接上电缆，加电后即可进行检测。压板上设置活动铜套是为了使半体激光器能更好地接地，保证检测效果。
单片机采用美国ATMEL公司的AT89C52，通过RS-232连接于计算机串行口，经I/O扩展电路连于256个功率控制电路，单片机在计算机的控制下主要对功率控制电路进行如下三种操作：
1)通过多选1开关电路对任一路的功率控制电路进行选通控制，从而实现对256个待测半导体激光器中的任意一个的开或关进行控制，其中多通道开关采用通常的I/O扩展技术，选用的器件为4-16译码器74LS154和八位可寻址锁存器CD4099；
2)采用普通I/O口通过软件产生的SPI时序来调节每个功率控制电路中数字电位器的数值大小，以改变被检测激光器的发光功率，使激光器的发光功率恒定在某一指定值。
3)对功率控制电路采样检测激光器的工作电流IOP、监测电流Im、输出功率PO三个参数，通过16选1模拟开关CD4067选通须测量的通道，同时通过8位数模转换器(采用ADC0809)将上述三个参数转换为数字量。
每个功率控制电路与一个被检测的激光器相连，该功率控制电路是一个负反馈控制回路，包括一个积分电路、一个驱动电路、一个激光器工作电流Iop检测电路、一个激光器监测电流Im检测电路、一个数字电位器R25和一个开关电路。所述数字电位器的一端与激光器监测电流Im检测电路联接，另一端分别与激光器内的监视探测器(在图4中标注为PD)和积分电路联接，积分电路的另一端分别与驱动电路和开关电路联接，即积分电路与驱动电路的接点到地之间连有开关电路；驱动电路的另一端与激光器联接，在驱动电路与激光器之间联接有激光器工作电流IOP检测电路。其中，数字电位器R25具有SPI总线接口，驱动电路在为激光器提供工作电流的同时，连有检测激光器电流的IOP电流检测电路，Im电流检测电路、IOP电流检测电路和开关电路均与单片机相连。
整个设备的工作过程可归纳为对待测激光器老化过程中光电参数的采集、控制/调节和记录。
单片机对功率控制电路中的多路参数的数据采集采用分时采集的方法，然后对采集到的各参数进行分析和处理，其过程为，单片机实时监测激光器输出功率PO的变化，同时依照SPI时序调节功率控制电路中的数字电位器，R25，以改变连接在该功率控制电路上的激光器输出功率PO，使所有被测的256只激光器时刻工作于指定功率值(例如对650nm激光器取5毫瓦±0.01毫瓦)的恒功工作状态，然后，单片机通过对IOP值进行分析，对严重不正常的激光器进行粗略筛选，即IOP大于某一上限值(例如对650nm激光器，在70℃温度下取100mA)时认为该被测激光器为初选中的坏激光器，对初选鉴别出的坏激光器实行即刻关闭处理。单片机定时将所采集的工作电流IOP、监测电流Im、输出功率PO的数据记录保存在其存储器RAM62256中，然后定期通过其RS-232口将暂存的数据转送到计算机中，计算机可自动生成各被测器件的工作电流IOP、监测电流Im、输出功率PO随时间的变化曲线，通过分析这些曲线，即可确定所测激光器的品质。
每个激光器的工作电流的调节是通过调节功率控制电路中的数字电位器R25来实现的，而数字电位器R25电阻值的改变由单片机的指令所控制，单片机的指令是根据所测激光器发光功率值Po相对于预设定的恒功率P的偏差来确定的。
各被测激光器的参数值(工作电流IOP监测电流Im、输出功率PO)每隔一时间间隔Tm(3-10分钟)就被单片机中的数据采集板采集并送入其存储器RAM(62256)中。计算机发出指令随时读取存储器中的这些参数，并可按较随意的格式作出这些参数值随时间变化的曲线，这些曲线就是判断被测激光器性能的依据。
在老化试验过程中，如果某个被老化器件出现异常情况，单片机发出指令对其实行关断。在设备启动时，为了防止对被老化器件的电冲击，采用了通过调节数字电位器，使激光器的工作电流逐步增大的方法。
所述夹具组中的每个夹具包括了固定被检测的激光器的装置，并与所述功率控制电路相连。
Claims (8)
1、一种半导体激光器老化筛选设备，包括用于控制被测激光器的工作过程并采集该过程中被测激光器参数的一个单片机，一台用于控制、读取单片机中暂存测量数据并形成每个被测半导体激光器性能曲线的计算机，通过I/O输入/输出扩展电路受控于单片机且以在负反馈回路中采用数字电位器来自动调节激光器工作状态、形成测量数据的功率控制电路，一个固定被检测激光器的夹具装置，一个温度控制老化装置，其特征是
所述功率控制电路包括一个积分电路、一个驱动电路、一个激光器工作电流Iop检测电路、一个激光器监测电流Im检测电路、一个数字电位器和一个开关电路，其中
数字电位器的一端与激光器监测电流Im检测电路联接，另一端分别与激光器内的监视探测器PD和积分电路联接；
积分电路的另一端分别与驱动电路和开关电路联接；
驱动电路的另一端与激光器联接，在驱动电路与激光器之间联接有激光器工作电流Iop检测电路；
所述夹具装置与功率控制电路及被测激光器配套。
2、根据权利要求1所述的老化筛选设备，其特征是所述的开关电路的另一端接地。
3、根据权利要求1或2所述的老化筛选设备，其特征是所述的激光器监测电流Im检测电路、激光器工作电流Iop检测电路均接地。
4、根据权利要求1或2所述的老化筛选设备，其特征是数字电位器与串行外设接口SPI联接。
5、根据权利要求1所述的老化筛选设备，其特征是所述夹具装置在放置待检器件的托架一侧面开设有方槽，该方槽的宽度为0.9～1.3毫米，槽深为0.8～1毫米，在方槽底部及两侧的外沿设置有与电路板电联接的金属触点。
6、根据权利要求5所述的老化筛选设备，其特征是所述的夹具装置还包括一夹紧件，该夹紧件具有与方槽匹配的凸出部。
7、根据权利要求6所述的老化筛选设备，其特征是在夹具装置中相配合的方槽及夹紧件凸出部有16个，方槽与夹紧件配合后的间隙形成半导体激光器测试安装孔。
8、一种使用权利要求1所述的老化筛选设备的方法，包括以下步骤：
a、将激光器放置在老化筛选设备的机械夹具上；
b、使激光器工作于恒功、恒流、扫描状态，采集各状态下激光器随时间变化的性能参数；
c、生成性能曲线；
d、判断各激光器的质量状态；
所述激光器各种工作状态的调节是通过单片机控制含有数字电位器的功率控制电路自动完成，其性能参数是通过单片机分时序自动采集，性能曲线由计算机定时采集单片机暂存的数据并自动生成，其特征是
夹具装置为机械式挤压式夹具，在夹具上安装待测激光器的过程为：
a、向开有16个安装孔的定位用铝模条上装半导体激光器，
b、将铝模条装到夹具中托架上侧的大槽内，由铝模条定位销定位后使激光器的一只管脚进入方槽中，
c、将压住待测激光器管壳的压板整体装在夹具上，并使压板上16个小孔中的活动铜套的凸出部分压在激光器的管座上，
d、借助压板组件上的压紧螺钉向下压紧激光器和铝模条，
e、使夹紧件的凸出部及其两肩分别压住激光器的三只管脚，
f、在夹具的电路板接口处接上电缆，通电后进行检测。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB011298278A CN1186865C (zh) | 2001-10-26 | 2001-10-26 | 半导体激光器老化筛选设备和筛选方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB011298278A CN1186865C (zh) | 2001-10-26 | 2001-10-26 | 半导体激光器老化筛选设备和筛选方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1389963A CN1389963A (zh) | 2003-01-08 |
| CN1186865C true CN1186865C (zh) | 2005-01-26 |
Family
ID=4669482
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB011298278A Expired - Fee Related CN1186865C (zh) | 2001-10-26 | 2001-10-26 | 半导体激光器老化筛选设备和筛选方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1186865C (zh) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1581738B (zh) * | 2003-08-05 | 2010-09-29 | 中兴通讯股份有限公司 | 动态老化设备及其控制方法 |
| CN100382216C (zh) * | 2004-09-28 | 2008-04-16 | 宁夏星日电子股份有限公司 | 片式元器件老化装置 |
| CN101373166B (zh) * | 2007-08-22 | 2011-06-15 | 佛山普立华科技有限公司 | 老化测试系统 |
| JP5796994B2 (ja) * | 2010-06-08 | 2015-10-21 | 株式会社日立国際電気 | 処理システム、基板処理装置、処理システムのデータ処理方法、収集ユニット及び記録媒体並びに半導体装置の製造方法 |
| CN102353862B (zh) * | 2011-08-26 | 2013-05-22 | 成都因纳伟盛科技股份有限公司 | 第二代身份证阅读器信息解密模块批量老化工装系统 |
| CN102447219B (zh) | 2011-12-08 | 2014-02-19 | 索尔思光电（成都）有限公司 | 一种光功率控制电路 |
| CN102437508A (zh) * | 2011-12-20 | 2012-05-02 | 江苏飞格光电有限公司 | 光功率可调的激光二极管驱动电路 |
| CN104638510B (zh) * | 2013-11-14 | 2018-01-02 | 山东华光光电子股份有限公司 | 一种半导体激光器堆栈小单元测试、老化的装置及方法 |
| CN105136187A (zh) * | 2015-09-06 | 2015-12-09 | 北京长峰微电科技有限公司 | 一种老化实验的多通道数据传输装置 |
| CN111123058A (zh) * | 2018-10-29 | 2020-05-08 | 潍坊华光光电子有限公司 | 一种半导体激光器整条老化装置及老化方法 |
| CN111060808B (zh) * | 2019-12-26 | 2022-02-22 | 无锡锐科光纤激光技术有限责任公司 | 脉冲光纤激光器电路板的老化装置及老化方法 |
| CN113049933A (zh) * | 2019-12-27 | 2021-06-29 | 山东华光光电子股份有限公司 | 一种半导体激光器老化夹具及其老化方法 |
| CN115078887B (zh) * | 2022-07-20 | 2022-11-25 | 度亘激光技术（苏州）有限公司 | 半导体激光器老化测试方法及装置 |
| CN117014066B (zh) * | 2023-09-27 | 2023-12-05 | 成都明夷电子科技有限公司 | 一种激光器筛选方法、筛选器、电子设备及存储介质 |
-
2001
- 2001-10-26 CN CNB011298278A patent/CN1186865C/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1389963A (zh) | 2003-01-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1186865C (zh) | 半导体激光器老化筛选设备和筛选方法 | |
| CN1050454C (zh) | 半导体激光器可靠性检测分析方法及其装置 | |
| CN118688558B (zh) | 一种配电器产品智能测试系统 | |
| CN118565773B (zh) | 一种无荧光粉多基色led光源模组的检测方法 | |
| CN111060839A (zh) | 通用的led电源智能检测方法及系统 | |
| CN113238134A (zh) | 一种光纤电流传感器用sld光源组件的筛选测试系统及方法 | |
| CN1530838A (zh) | 一种实现主板环境测试的系统 | |
| CN115078887B (zh) | 半导体激光器老化测试方法及装置 | |
| CN111736026A (zh) | 温升测试系统及方法 | |
| CN114035555B (zh) | 一种plc控制器故障检测系统 | |
| CN120446629A (zh) | 一种gm驱控一体机的测试方法、系统、设备及介质 | |
| CN117148006B (zh) | 一种基于载波通信的plc柜监测方法及装置 | |
| CN1111284C (zh) | 电子元器件综合型老化筛选装置 | |
| CN119862384A (zh) | 一种电气设备运行数据监控管理系统及方法 | |
| CN116991797B (zh) | 一种气体传感器的智能数据管理系统和方法 | |
| CN118501769A (zh) | 一种逆变器安全测试系统 | |
| CN201440110U (zh) | 一体化断路器机械特性测试系统 | |
| CN1743865A (zh) | 塑壳断路器瞬动特性试验装置 | |
| CN2903997Y (zh) | 闪灯集成电路测试仪 | |
| CN114325215A (zh) | 一种电力设备状态集约化检测系统及其应用方法 | |
| CN116757535B (zh) | 一种用于工业应用平台的智能管理方法及系统 | |
| CN113256959A (zh) | 工业数据采集终端测试系统 | |
| CN218037207U (zh) | 一种基于动作特性分布规律的继电器测试平台 | |
| CN118983951B (zh) | 一种基于智慧变电站多参量的综合辅控系统 | |
| CN113267158B (zh) | 一种风力发电机齿轮箱柔性销形变量测量装置和方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |