CN103884876B - 电子元件热阻测试夹具、系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子元件热阻测试夹具、系统和方法，该电子元件热阻测试夹具，包括底座和夹台，所述夹台上设有电子元件安装位，安装位设有引脚套，引脚套包括接线部和引脚连接部，接线部至少设有功率施加线、结压采集线和测试电流施加线三线。它在接触紧密性、散热性、恒定壳温测试方面都良好，且适用于红外法和电学法两种测量方法。

Description

电子元件热阻测试夹具、系统和方法

技术领域

本发明涉及一种电子元件热阻测试夹具、系统和方法。

背景技术

现有的许多电子产品都要使用一种大功率的三极管封装器件，如TO3封装器件，随着电子产品功能、功率要求的增多，促使TO3封装器件的功率也不断增加，从而对TO3封装器件的散热能力提出了更高的要求。热阻值则是表征该器件散热性能的重要指标，而TO3封装器件封装属于异形封装，难以采用常规方法进行壳温恒定和电连接，目前测试TO3封装器件热阻的主要方法有红外法和电学法，但是无论用哪一种测试方法，都需要一套接触紧密、散热良好、能恒定壳温测试的测试夹具。基于电学法的测试夹具采用直接在TO3封装器件的管脚上焊接测试线和功率施加线的方法，然后将TO3封装器件底部外壳与管脚位置挖空的夹具上表面接触形成散热截面，进而通过测量散热热敏芯片的热敏参数变化而计算热阻，但是此种工具不能保证外壳与夹具间的良好热接触，且焊线方式效率较低，每个待测器件都需要进行焊接，损伤管脚可焊端，不能用于批量筛选测试。基于红外法热阻测试的夹具则是将TO3封装器件的管脚插入夹具的管脚孔，然后从夹具上引出加热导线与外部电源连接，同时通过测量器件开封后芯片表面的红外辐射能进行热阻值计算，而这种夹具在电连接时接触可靠性较差，安装和拆卸都较困难。故这两类夹具在接触紧密性、散热良好率、恒定壳温测试和操作性方面都不尽人意。

发明内容

基于此，本发明在于克服现有技术的缺陷，提供一种接触紧密、散热良好、能恒定壳温测试的测试夹具，且能适用于红外法和电学法两种测量方法。

其技术方案如下：

一种电子元件热阻测试夹具，包括底座和夹台，所述夹台上设有电子元件安装位，安装位设有引脚套，引脚套包括接线部和引脚连接部，接线部至少设有功率施加线、结压采集线和测试电流施加线三线。

下面进一步对技术方案进行说明：

所述引脚连接部内设有弹性金属夹片。

所述安装位还设有贯穿所述夹台的通孔，所述引脚套设于通孔内。

所述通孔内还设有绝缘套，绝缘套上设有螺丝，绝缘套与引脚套相适配。

所述夹台在靠近底座的一面设有凹槽，凹槽与所述通孔相接通，所述功率施加线、结压采集线和测试电流施加线穿过凹槽。

所述安装位上还设有热电偶。

所述夹台与底座通过螺栓连接。

一种电子元件热阻测试系统，包括电子元件、热阻测试夹具和测试设备，电子元件与热阻测试夹具进行可拆卸式连接，测试设备与电子元件或热阻测试夹具进行电连接，电子元件上设有引脚和接线孔，热阻测试夹具包括底座和夹台，所述夹台上设有电子元件安装位，安装位设有引脚套，引脚套包括接线部和引脚连接部，接线部至少设有功率施加线、结压采集线和测试电流施加线，电子元件设于安装位上，引脚连接部与电子元件的引脚相适配，接线孔、功率施加线、结压采集线和测试电流施加线可选择性与热阻测试设备进行电连接。

一种电子元件的热阻测试方法，将电子元件快速装入热阻测试夹具的安装位，电子元件的引脚插入引脚套的引脚连接部中保持良好接触，

当将功率施加线、结压采集线和测试电流施加线分别与热阻测试设备进行电连接时，通过功率施加线使电子元件发热，通过测试电流施加线对待测电子元件热敏芯片施加微小测试电流，同时通过结压采集线对发热电子元件的结压数据进行实时采集，可得到该电子元件的热敏参数曲线，然后通过热阻测试设备可计算得出电子元件的热阻值；

或者，

当将电子元件的接线孔与热阻测试设备进行电连接，将功率施加线与热阻测试设备进行电连接时，通过功率施加线使电子元件发热，通过与电子元件的接线孔相连通的设备测算热阻值；

测试完毕之后，将电子元件从热阻测试夹具的安装位上快速拆下。

下面对前述技术方案的原理、效果等进行说明：

1、夹台中的引脚套设有接线部和引脚连接部，通过接线部将功率施加线、结压采集线和测试电流施加线集中起来但又各自独立，为实现通用于电学法和红外法两种热阻测试方法打下基础，引脚连接部与电子元件引脚相适配，且还设计了弹性金属夹片设于其中，使得待测TO3器件能与测试电路保持良好的接触性，并能无损、方便地进行安装、拆卸和更换。

2、夹台中还布置了弹簧压接式热电偶，既能保证待测器件外壳与夹台之间的紧密接触，又能准确测试壳温。

3、夹台下表面的凹槽设计，既方便测试导线引出，又保证了夹台与底座恒温台的良好接触和导热性能。

附图说明

图1是本发明实施例所述电子元件热阻测试夹具的结构示意图；

图2是图1所述夹具A-A方向的剖面图；

图3是本发明实施例所述电子元件热阻测试夹具夹台的结构图；

图4是本发明实施例所述电子元件热阻测试夹具引脚套的结构图；

图5是本发明实施例所述电子元件热阻测试夹具绝缘套的结构图；

附图标记说明：

100、夹台，101、安装位，102、螺栓顶杆，103、绝缘螺栓，110、引脚套，111、引脚连接部，112、接线部，113、测试电流施加线，114、功率施加线，115、结压采集线，116、弹性金属夹片，117、卡口，120、通孔，130、绝缘套，131、波珠螺丝，140、凹槽，150、弹簧压接式热电偶，160、螺栓、161、螺栓槽，200、底座恒温台，300、待测TO3器件，301、引脚，302、外接线。

具体实施方式

下面对本发明的实施例进行详细说明：

如图1至图5所示，一种电子元件热阻测试夹具，包括底座200和夹台100，夹台100上设有电子元件安装位101，安装位101设有弹簧压接式热电偶150和贯穿于夹台的通孔120，通孔120内设有绝缘套130和引脚套110，绝缘套130上设有波珠螺丝131，波珠螺丝131与绝缘套130装配形成具有弹簧卡扣功能的绝缘套部件，引脚套110包括接线部112和引脚连接部111，接线部112至少设有三个接口，可分别连接功率施加线114、结压采集线115和测试电流施加线等测试线，将引脚套110嵌入绝缘套130中，弹簧波珠卡入引脚套圆形卡口117中，使得引脚套110与绝缘套130形成固定装配，然后将测试线113、采集线115和功率施加线114分别与接线部112的三个接口连接(可采用焊通、软钎焊或缠绕式等方法以实现良好电连接)，引脚连接部111内设有弹性金属夹片116。夹台100在靠近底座的一面设有凹槽140，凹槽140与通孔120相接通，凹槽140与功率施加线114、结压采集线115和测试电流施加线113相适配，再通过夹台两侧螺栓顶杆102固定电连接部件。夹台100下表面涂上导热胶，然后通过螺栓160与底座200相固定，底座为恒温台。

将待测TO3器件300的引脚301插入夹台100的引脚套110中，通过绝缘螺栓103固定于夹台100上，再拧紧夹台两侧螺栓顶杆102，便可采用电学法或者红外线法进行热阻测试。

采用电学法测试时，将测试线113、采集线115、功率施加线114分别与热阻测试设备连接(图中未画出设备),通过功率施加线114使电子元件发热，通过测试电流施加线113对待测电子元件热敏芯片施加微小测试电流，同时通过结压采集线115对发热电子元件的结压数据进行实时采集，可得到该电子元件的热敏参数曲线，然后通过热阻测试设备，将结压转换为结温，便可计算得出电子元件的热阻值；

采用红外法测试时，需将功率施加线114与外部控制夹具连接,通过功率施加线114使电子元件发热，通过与电子元件接线孔的外接线302相连通的设备测算热阻值；

测试完毕之后，也可将电子元件从热阻测试夹具的安装位上快速拆下。无论采用哪种方式，操作都非常的简便易行，

本实施例所具有的优点如下：

1、夹台100中的引脚套110设有接线部112和引脚连接部111，通过接线部112将功率施加线114、结压采集线115和测试电流施加线113集中起来但又各自独立，为实现通用于电学法和红外法两种热阻测试方法打下基础，引脚连接部111与电子元件引脚相适配，且还设计了弹性金属夹片116设于其中，使得待测TO3器件能与测试电路保存良好的接触性，并能无损、方便的地进行安装、拆卸和更换。

2、绝缘套130上设计有波珠螺丝131，与引脚套110上的卡口117相适配形成卡扣式连接，使得TO3器件的引脚301与该测试电路保持良好的电接触，且能方便的、无损的安装或拆卸测试器件。

3、夹台100中还布置了弹簧压接式热电偶150，既能保证待测器件外壳与夹台之间的紧密接触，又能准确测试壳温。

4、夹台100下表面凹槽140的设计，既方便测试导线引出，又保证了夹台100与底座恒温台200的良好接触和导热性能。

以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种电子元件热阻测试夹具，其特征在于，包括底座和夹台，所述夹台上设有电子元件安装位，安装位设有引脚套，引脚套包括接线部和引脚连接部，接线部至少设有功率施加线、结压采集线和测试电流施加线。

2.根据权利要求1所述电子元件热阻测试夹具，其特征在于，所述引脚连接部内设有弹性金属夹片。

3.根据权利要求1所述电子元件热阻测试夹具，其特征在于，所述安装位还设有贯穿所述夹台的通孔，所述引脚套设于通孔内。

4.根据权利要求3所述电子元件热阻测试夹具，其特征在于，所述通孔内还设有绝缘套，绝缘套上设有螺丝，绝缘套与引脚套相适配。

5.根据权利要求3所述电子元件热阻测试夹具，其特征在于，所述夹台在靠近底座的一面设有凹槽，凹槽与所述通孔相接通，所述功率施加线、结压采集线和测试电流施加线穿过凹槽。

6.根据权利要求1至5中任一所述电子元件热阻测试夹具，其特征在于，所述安装位上还设有热电偶。

7.根据权利要求1至5中任一所述电子元件热阻测试夹具，其特征在于，所述夹台与底座通过螺栓连接。

8.一种电子元件热阻测试系统，其特征在于，包括电子元件、热阻测试夹具和测试设备，电子元件与热阻测试夹具进行可拆卸式连接，测试设备与电子元件或热阻测试夹具进行电连接，电子元件上设有引脚和接线孔，热阻测试夹具包括底座和夹台，所述夹台上设有电子元件安装位，安装位设有引脚套，引脚套包括接线部和引脚连接部，接线部至少设有功率施加线、结压采集线和测试电流施加线，电子元件设于安装位上，引脚连接部与电子元件的引脚相适配，接线孔、功率施加线、结压采集线和测试电流施加线可选择性与热阻测试设备进行电连接。

9.一种电子元件的热阻测试方法，其特征在于，将电子元件快速装入热阻测试夹具的安装位，电子元件的引脚插入引脚套的引脚连接部中保持良好接触，

当将功率施加线、结压采集线和测试电流施加线分别与热阻测试设备进行电连接时，

通过功率施加线使电子元件发热，通过测试电流施加线对待测电子元件热敏芯片施加微小测试电流，同时通过结压采集线对发热电子元件的结压数据进行实时采集，可得到该电子元件的热敏参数曲线，然后通过热阻测试设备可计算得出电子元件的热阻值；

或者，

当将电子元件的接线孔与热阻测试设备进行电连接，将功率施加线与热阻测试设备进行电连接时，通过功率施加线使电子元件发热，通过与电子元件的接线孔相连通的设备测算热阻值；

测试完毕之后，将电子元件从热阻测试夹具的安装位上快速拆下。