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Turnkey Test & Automation Solution Provider
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激光二極管 測試解決方案
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激光二極管燒機測試系統
光電激光二極管檢測與自動化
Model 58601
特點
☑ 高密度通道☑ 高電流輸出☑ 光電流監控☑ 監控量測光電二極管☑ 暗電流量測☑ 提供偏壓☑ 獨立電壓量測☑ Bypass of Failing Devices☑ 符合各種雷射光電二極管
高效率運作
☑ 提供高溫控制，可提早檢出早期缺陷 (Early Infant Mortality)☑ 高密度設計提高測試容量，優於其他設計☑ 可進行批量測試，Carrier可用於燒機測試與特性測試，軟體可主動追蹤資料於燒機與特性測試☑ 在利用 Change kit的設計，在相同基礎設備下可快速切換供不同種待測物使用以降低設備成本☑ 提供 CoS、CoC與高單價激光二極管 probing方式☑ 提供熱插拔電源模組
致茂 58601是ㄧ提供多通道且高精準度的激光二極管燒機測試系統，其中獨立的 SMU電流 -電壓源與溫度控制可符合發光二極體，雷射二極管，光電偵測器與其他半導體使用。 每個抽屜模組最高可提供 160顆激光樣品電流與偏壓量測。
每片獨立的電流電壓卡 SMU可提供五種不同的電流等級，由 500mA到 20與 40 Amp. 獨立的電壓量測可供高串聯數的待測物測試於高電壓等級，多組的電流源也可藉由並聯形式提高電流的輸出能力。
致茂使用高彈性可更換治具 (Change kit)，提供不同形式的激光二極管使用。
Wafer
VCSEL 測試機 晶圓檢測系統 (Wafer) 高精準度燒機 /老化系統 (DFB laser)
特性檢測設備 封裝瑕疵檢測 (TO-Can)
Chip Package
四象限電流源模組
ESD 測試系統
致冷晶片溫度控制器
All specifications are subject to change without notice. Please visit our website for the most up to date specifications.
特點
☑ 高密度通道 (64 Channels per module)☑ 獨立電流源輸出，每個通道達 300mA☑ APC 控制模式，可提供外部光電流監控 (External PD monitor)☑ 提供偏壓☑ 獨立電壓量測☑ Bypass of Failing Devices☑ Universal Pin Assignment
高效率運作
☑ 提供高溫控制，可提早檢出早期缺陷 (Early Infant Mortality)☑ Reliability 驗證，可提供長時間燒測軟體 (Life Time)☑ 載具 (Carrier)可用於燒機測試與特性測試，軟體可主動追蹤資料於燒機與特性測試☑ 致茂可提供 TO 56/46 等不同 Socket 選擇 (or 其它客製化種類 )☑ 安全性互鎖機制 (Safety Interlock)
激光二極管 TO-Can 燒機測試系統
Model 58603
致茂於 2013推出激光二級管於封裝段使用的 TO-Can 燒機測試 Burn-In 系統，針對 TO 56/46等一般性的激光器 可進行 自動化的 APC 或 ACC的測試模式。
有別於業界的傳統燒機使用的烤箱系統，致茂獨家專利的 Chassis模組內含載具 (Carrier)與溫控設備模式，體積只有烤箱的一半以下並可確保待測物 (DUT)的溫度準確性與均溫性。溫控裝置上可隨時監測 Carrier上的溫控點並記錄正確的溫度值確保測試正確性，另外在電流源的設計上，致茂藉由多年來的電子電力經驗設計含有獨立通道的
電流 -電壓源單元提供個別的電流輸出與電壓量測功能。
未來 58603可搭配 Chroma 特性檢測設備 TO-Can Tester，提供更高效率的 Turn-Key Solution 測試系統。
Speci�cationIteam 58601(芯片段測試) 58603(封裝段測試)
待測物激光種類 Edge Emission Laser Diodes Edge Emission Laser Diodes or VCSEL封裝形式 CoC, CoS TO-Can, TO56, TO46, TOSA, ROSA, BOSA
模組
波長範圍 390 nm ~ 1700 nm待測物數量/Carrier 80 64Carrier數量 2 2操作模式 ACC APC / ACC取樣時間 10 sec to 48 hours通訊方式 Ethernet- TCP/IPChange Kit Virtually Unlimited, Customized漏水偵測 Yes No溫度控制範圍 40℃ to 150℃
控制
ACC Current Range (CW) 500 mA 300 mACurrent Resolution 18 uA 50 µACurrent Accuracy 0.1% + 100 uA 0.2%+1mACompliance Voltage (DUT) 5V 4 VTemperature Range 40~120 ℃Temperature Resolution 0.1℃Temperature Accuracy 1℃Temperature Stability 0.2℃Carrier Temperature Uniformity <5 ℃ (test @120℃ )PD Stability N/A +/-1%
量測
Max Current (CW) 500 mAMax Voltage (CW) 5V 4VTemperature 5~150 ℃ Monitor PD Current Range N/A 1µA~10mAPhoto Detector Type N/A InGaAs or Silicon
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激光二極管特性測試機Model 58620
自動對焦系統與光學輔助定位
友善使用者介面與參數設定
激光二極管為高科技產品，價格不斐，多數使用於光通訊 /醫療 /國防等領域，並與人類社會息息相關。傳統的激光二極管因價格高昂，可靠
性要求程度極高，需要大量的人工與時間來進行光路調整 (Alignment)測試與封裝後的檢測。
致茂 58620為一全新概念機種，專為激光二極管 (Laser Diode)所打造設計，搭配自動化特性檢測 All-In-One設計概念，可供不同的測試項目同時進行檢測；搭配高容量的載具設計，可供多顆激光芯片 (Chip level)進行大量測試；另外藉由光學定位輔助 (AOI)，可提升自動化檢測的速度與可靠性；高穩定性的溫控平台設計，可讓研發人員精確地了解激光二極
管特性與溫度的關係。
致茂 58620可應用於研發單位小量試產驗證 (Laboratory)或是生產單位(Production)，可有效提高激光二極管測試產出率 (Throughput)。
特點
☑ 全自動化檢測邊射型激光二極管芯片☑ 高精密及高容量載具設計☑ 自動光纖耦合測試對位設計 (Auto-alignment)☑ AOI輔助定位，加速測試時間☑ 共用載具設計可搭配燒機測試☑ 高精密 TEC溫度控制，穩定度達 0.01℃☑ 搭配 Chroma PXI-Base SMU/Power meter☑ 軟體分析激光特性：Ith，Rs，Vf，Slope Efficiency，λp等
Burn-In system Model 58601
Carrier
Characterization SystemModel 58620
激光二極管有一大部分的應用於光通訊與電信工業的範疇內，如光收發
器 (Transceiver)等產品在組裝前若能了解每顆激光二極管的特性或與直
接測試光纖的耦合後的特性，能減低產品的失敗率。Chroma 58620 測
試系統中含有自動對焦系統 (Auto alignment)，可搭配不同種類的光纖
與 Focuser進行激光光最大功率點耦合並測試，當激光光達一定程度的
耦合效率時，系統搭配光譜分析儀 (OSA)進行分析了解激光二極管共振
膜態，主次模比 (Side Mode Suppression Ration)以及波長分析 (λp，λc)
等；此外，利用光學輔助定位的原理 (AOI)使得 Focuser快速達到激光發
光區 (Emission Region)並進行搜尋最大發射功率點可加速測試，大幅減
低光纖耦合調校時間與測試人力。
共用載具
Chroma 58620藉由多年在半導體 IC測試的經驗與技術，發展共用載具與更換治具等概念並應用於激光二極管產業。傳統在激光二極管前段測試過程中，需經過多次的燒機測試 (Burn-In)與特性檢測製程 (Characterization)，在更換載具的過程中常會損壞待測物減低良率，共用載具的好處可讓研發或操作員只需要在第一次將激光二極管放置於載具中，即可在不接觸待測物之下完成所有必要的檢測，此設計亦可搭配 Chroma 58601燒機測試機。然而，激光二極管的形式 (Form Factor)於各家設計皆有所不同，而 58620更換治具 (Change Kit)的概念可符合世界上大多激光二極管的封裝形式進行修改後即馬上可進行量測，目前可使用的形式為 Chip on carrier， Chip on sub-mount，Laser-bar等。
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晶粒崩缺 汙染 電極線斷
電極缺少 光窗刮傷 電極刮傷
電極線斷
磊晶缺陷
發光區剝落
電極缺少
電極刮傷
電極殘留
晶粒崩缺
電極刮傷
鍍膜異常
TO-Can檢測項目
激光二級管檢測項目
LED檢測項目
TO-Can
鏡片刮傷 鏡片污染
鏡片破裂 金屬外蓋刮傷 金屬外蓋錯誤
Chroma 7935晶圓檢測機為自動化的切割前後晶粒檢測機。使用先進的打光技術，可以清楚的辨識晶粒的外觀瑕疵。結合不同的光源角度、亮
度及取像模式，使得 7932可以適用於 LED、激光二極管及影像感測器等產業。
由於使用高速相機以及自行開發之檢測演算法，7935可以在 2分鐘內檢測完 2'' LED晶圓，換算為單顆處理時間為 15msec。
7932可配置 3種不同倍率，使用者可依晶粒或瑕疵尺寸選擇檢測倍率。系統搭配的最小解析度為 0.7µm，可以檢測 2µm左右的瑕疵尺寸。所有的檢測結果均會被記錄下來，而不僅僅是良品 /不良品的結果。這有助於找出一組最佳參數，達到漏判與誤判的平衡點。瑕疵原始資料亦有幫
助於分析瑕疵產生之趨勢，並回饋給製程人員進行改善。
Chroma 7935是晶圓檢測製程考量成本與效能的最佳選擇。
特點
☑ 最大可檢測 8''晶圓 (檢測區域達 10''範圍 ) ☑ 可因應不同產業的晶粒更換或新增檢測項目☑ 瑕疵規格編輯器可讓使用者自行編輯檢測規格☑ 影像辨識成功率高達 98%☑ 可結合上游測試機晶粒資料，合併後上傳至下一道製程設備☑ 提供檢測報表編輯器，使用者可自行選擇適用資料並進行分析☑ 適合 LED、激光二極管及影像感測器等產業
Chroma 7925為自動化 TO-Can封裝外觀檢測系統，可提供封裝前後的透鏡與金屬外蓋缺陷進行檢測。透過高解析度之鏡頭以及多樣的光源配置
，可檢出 30um以上的透鏡刮傷及異物。
使用者可以自由設定良品與不良品之規則及缺陷編碼，並依據編碼進行
挑揀。從上片、檢測、挑揀及下片均為全自動化流程，大幅降低人員操
作及製程管理發生錯誤的機會。檢測完成後，工程師可以取得詳細的缺
陷量化數據，以及儲存缺陷影像以利於再判讀。相較於人工目檢無法保
留檢測資料，使用 Chroma 7925所取得之資料，將有助於分析製程問題，並進一步提升產品良率。
特點
☑ 可檢測金屬外蓋與透鏡之刮傷、破裂、異物及膠合不良等缺陷☑ 具備自動對焦功能，可克服載盤製造公差內的高度差異☑ 檢測完成後可依設定規格挑揀不良品☑ 每小時最高可檢測 3600顆待測物☑ 自動化上下料盤，減少人員上下料時間
晶圓檢測系統
Model 7935
TO-Can 外觀檢測系統Model 7925
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VCSEL TESTER 面射型激光二極管測試機Model 58173-V
特點
☑ 即時顯示 VCSEL晶圓特性圖，並提供 後端分析功能 (Post Analysis)
☑ 可連結資料庫分析並傳送晶圓特性圖形 供晶圓分類機台使用
☑ 可測試非完整晶圓片，可測試單顆 (Single)或 矩陣式 (Array)面射型激光
☑ 最大可處理 4吋晶圓☑ 可切換手動或自動量測模式☑ 較業界快速得量測移動時間☑ 可搭配 Probe-Card或探針使用☑ 高解析度 CCD定位確保每次量測的 精準度，並在開始測試前掃描完整晶圓
☑ 可控制量測溫度環境 -40~120℃☑ CW/Pulsed mode SMU 電壓電流源☑ 完整提供半導體激光特性測試 • L-I-V曲線 • ITH : 發光電流 • IOP : 操作電流 • VF : 順向電壓 • 光譜量測與分析 • Kink 檢驗 • Rollover 檢驗
☑ 提供一組 TO 或不同封裝型式治具， 可定期進行光電參數的校正
致茂根據在 LED晶圓特性檢測設備上豐富的經驗，提供最新一代 58173-V面射形激光晶圓的檢測設備，保有 LED上高速測試，高可靠度與可編程的優勢，並考慮半導體激光使用特性，加入溫控平台提供高低溫的環境
更符合使用者真實使用情況。
致茂 58173-V適合用於可見光或紅外光通訊用面射型激光二極管測試，依照選擇不同的光偵測器即可符合不同波長的半導體激光測試。搭配積
分球的量測，可同時提供完整半導體激光的測試條件，例如 LIV 曲線，不論是單顆面射型激光，抑或是複雜的矩陣式結構；利用前期光學檢測
AOI輔助可確認半導體激光的尺寸大小位置，確保每次的量測皆可準確與探針結合並執行測試；即時的量測數據 (Real-time) 可依照客戶的需求選擇性的顯示於機台上方螢幕，確認樣品的優劣與好壞後，確定是否可
直接進行量產測試，當晶圓檢測完畢後，後端軟體可依照使用者需求產
出對比圖形 (mapping)，以利下一段分類篩選的應用。
58173-V使用致茂 54100系列 TEC溫控設備進行溫度控制，範圍可由-40~120℃，完整的涵蓋激光二極管的使用範圍，搭配致茂專有的乾燥技術，可確保半導體激光在低溫的諒測環境中不會產生水氣凝結而影響測
試數據。
累積致茂在 PXI平台上多年的研發經驗，搭配致茂 52400系列雙通道四象限的電流電壓源卡 (SMU)，可提供連續性電流 (CW)或脈衝式 (Pulse)電流，使用者只需依照激光功率大小選擇適合的檔位來進行測試。
圖 1 : 軟體介面 圖 2 : 系統架構
524014Q Source &Measure Unit
Wafer
VCSEL/LD
PD
spectrometer
fiber
TEC controller/PID
Current
Voltage
25V
200mA
-25V
圖 3 : 四象限電流電壓源卡
D
圖 4 : VCSEL Laser Diode 收光與量測方式
Thermal Control Chuck
VCSEL Chip
not to scale
Integrating Sphere
Fiber toSpectrometer
VCSELOutputBeam
Fiber/PD Module toPhotodiode Meter
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激光二級管在特性檢測上亟需要高精準低雜訊比的電流 -電壓源，並通常在量產或實驗室中搭配另一組光功率計與 PD進行量測發光功率 (optical power)與 LIV曲線，利用 Chroma 52400 SMU系列雙通道四項限電流電壓源正好可一次解決以上需求並符合激光二級管的需求，以第一
通道的當作供給電流源並量測電壓可測試半導體特性的 I-V曲線 (如圖中黑線 )，以第二通道當作光功率計的負載，便可以依照功率測試出 L-I 曲線 (圖中灰線 )。
Chroma SMU可在卡片內部進行同步 (Synchronization)量測後，得到完整的 LIV曲線，另外閾值電流 (Ith)，光電轉換效率 (Iop)，與 Kink 等特徵項目可經由 Chroma軟體進行快速的數值分析後得到。
致冷晶片溫度控制器
Model 54130/54180
四象限電流源模組
Model 52400 SMU 系列
Chroma 58154 ESD 測試系統是一台以 PCI為架構的 ESD測試設備。該系統提供 ESD STM5.1-2001-Human Body Model與 ESD STM5.2-1999-Machine Model兩種測試標準。透過人性化軟體介面，使用者可輕易的設定各種測試功能，例如 : Wafer、ESD model、ESD脈衝極性與 ESD 間隔式脈衝等功能。
Chroma 58154 ESD 測試系統包含了一組控制模組與一外接脈衝輸出盒。系統中高電壓電源供應單元與脈衝電路的完美設計結合，Chroma 58154能完全符合 ESD STM標準規範之波形。
另外，Chroma 58154 可與市面上任何廠牌之點測機接合，如搭配 Chroma之點測機可以達到最高之整合效能。
特點
☑ 提供兩種 ESD 測試標準 : Human body model and Machine model☑ 高解析度 : 5V per-step for Machine model, 20V per-step for Human body model (58154)
☑ 高解析度 : 10V per-step for Machine model, 20V per-step for Machine model 30V per-step for Human body model (58154-B)
☑ 高解析度 : 10V per-step for Machine model, 30V per-step for Human body model (58154-C)
☑ 支援至 8000V (58154-C)
LED晶片上之 ESD 測試
ESD 測試系統Model 58154 系列
激光二極管依據物理特性會強烈受到外在溫度影響改變光譜與電性特性
，因此在 58620設計上加入了溫控平台的設計並搭配 Chroma 54130 – 300W 的高精準度 TEC溫度控制器與 51101溫度紀錄器，確保載具的溫度特性與均溫性。由系統圖示可看到，平台溫度上平均分佈四組溫度感
測器加上中心點的溫度控制器的回覆點使得溫控平台達到良好均溫性，
以及極佳的穩定性。
特點
☑ 雙向控制與 150W (24V/8A)，300W (24V/13A)， 800W (40V/20A) 功率輸出
☑ 溫度設定範圍從 -70~250℃，溫度解析度達 0.01℃，絕對精度達 0.3℃☑ 在 PID控制下，短期穩定±0.01℃ (1小時 )，長時間穩定性 ±0.05℃ (24小時 )
☑ 用於 PC 的 RS232、USB 2.0，LAN串行通信端口遠程操作和 數據記錄熱
Time
Temp.
25
Stability±0.01℃
大訊號 PID/AUTO TUNE 控制
Time
Temp.
SV
PID auto tune & optimized(Chroma)PID not optimized(others)
Time
Temp.
SV
Convention on/o controlPID control chroma
同步雙通道 一般激光器 LIV 曲線
Sync
LED(DUT)
PhotoDiode
SMUCh2
SMUCh1
Current (mA)
Pow
er (m
W) Voltage (V
)
0 75 150 225 300 375 450 525 600
35
30
25
20
15
10
5
0
1.60
1.20
0.80
0.40
0.00
PowerVoltage
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總公司
致茂電子股份有限公司 T +886-3-327-9999F +886-3-327-8898
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上海
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北京
T +86-10-6803-9350; 6803-9361F +86-10-6803-9852
東莞
T +86-769-8663-9376F +86-769-8631-0896
廈門
T +86-592-826-2055F +86-592-518-2152
重慶
T +86-23-6703-4924/6764-4839F +86-23-6311-5376
