CN104882388A - 基于dbc基板的子单元耐压检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于DBC基板的子单元耐压检测系统及方法，所述子单元包括DBC基板及与DBC基板焊接连接的芯片，所述耐压检测系统包括耐压检测器及与所述耐压检测器电连接的检测工装，所述检测工装包括绝缘底板和若干活动设置于绝缘底板上的测试探针。本发明基于DBC基板的子单元耐压检测系统及方法能够快速、安全、有效的对子单元进行耐压测试，提高了子单元的合格率，降低了测试和生产成本。

Description

基于DBC基板的子单元耐压检测系统及方法

技术领域

本发明涉及半导体封装技术领域，特别是涉及一种基于DBC基板的子单元耐压检测系统及方法。

背景技术

塑封式IPM（Intelligent Power Module，智能功率模块），是将IGBT芯片及其驱动电路、控制电路和过流、欠压、短路、过热等保护电路集成于一体的新型控制模块。它是一种复杂、先进的功率模块，能自动实现过流、欠压、短路和过热等复杂保护功能，因而具有智能特征。同时它具有低成本、小型化、高可靠、易使用等优点，广泛应用于变频家电、逆变电源、工业控制等领域，社会效益和经济效益十分可观。

DBC(Direct Bonded Copper)，是绝缘导热基板，具有热阻低、结合强度高、便于印制图形、可焊性好等优点，近十年来已广泛应用于诸如GTR、IGBT、MCT等电力电子模块中。DBC基板便于将芯片封装在同一模块之中，从而缩短和减少内部引线，提高了模块的可靠性并为功率模块智能化创造了工艺条件，同时热阻的显著降低便于模块向更大的功率发展。在IGBT模块制造中，芯片与DBC基板进行焊接后，经过铝线键合达到特定的电连接形式最终形成子单元。子单元是IGBT模块的核心部件，子单元的好坏就决定了封装后IGBT模块的好坏。因此，子单元的检测一方面筛选出好的子单元进行封装，能够提高IGBT模块的合格率；另一方面在封装前筛选出坏的子单元，避免后道工序的进行，节约了成本。因此非常有必要在子单元封装前进行检测，而合理的检测工装非常重要。

目前国内IGBT模块的生产处于发展阶段，其子单元的检测只是通过检测设备自带的连接线来进行测试。

使用检测设备自带的连接线进行测试时，首先需要两名操作人员进行，连接比较繁琐，测试效率比较低。其次测试时，探针与子单元接触靠手动完成，不稳定且存在安全隐患。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种基于DBC基板的子单元耐压检测系统及方法。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于DBC基板的子单元耐压检测系统及方法。

为了实现上述目的，本发明实施例提供的技术方案如下：

一种基于DBC基板的子单元耐压检测系统，所述子单元包括DBC基板及与DBC基板焊接连接的芯片，所述耐压检测系统包括耐压检测器及与所述耐压检测器电连接的检测工装，所述检测工装包括绝缘底板和若干活动设置于绝缘底板上的测试探针。

作为本发明的进一步改进，所述绝缘底板上设置有若干探针安装柱，所述探针安装柱旋转设置于所述绝缘底板上，所述探针安装柱与测试探针电性连接。

作为本发明的进一步改进，所述探针安装柱上设置有与绝缘底板水平的探针安装孔，所述测试探针活动安装于所述探针安装孔内。

作为本发明的进一步改进，所述测试探针包括连接部和测试部，连接部和测试部弯折设置，所述连接部活动安装于探针安装孔内。

作为本发明的进一步改进，所述连接部和测试部相互垂直设置。

作为本发明的进一步改进，所述探针安装柱数量设置为3个或3个以上。

作为本发明的进一步改进，所述测试探针数量设置为3个或3个以上。

作为本发明的进一步改进，所述绝缘底板上垂直设置有若干用于对子单元进行定位的定位柱。

相应地，一种基于DBC基板的子单元耐压检测系统的耐压检测方法，所述方法包括以下步骤：

S1、将子单元固定于绝缘底板上；

S2、调节测试探针的水平位置，测试探针分别放置到子单元的栅极、发射极和集电极的测试点上；

S3、通过导线连接相应栅极和发射极上的测试探针，使栅极和发射极短接；

S4、将耐压检测器连接在发射极和集电极上的测试探针上，耐压检测器进行子单元耐压测试。

本发明基于DBC基板的子单元耐压检测系统及方法能够快速、安全、有效的对子单元进行耐压测试，提高了子单元的合格率，降低了测试和生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一具体实施方式中基于DBC基板的子单元耐压检测系统的结构示意图；

图2为本发明一具体实施方式中检测工装的结构示意图。

具体实施方式

本发明公开了一种基于DBC基板的子单元耐压检测系统，子单元包括DBC基板及与DBC基板焊接连接的芯片，耐压检测系统包括耐压检测器及与耐压检测器电连接的检测工装，检测工装包括绝缘底板和若干活动设置于绝缘底板上的测试探针。

优选地，绝缘底板上设置有若干探针安装柱，探针安装柱旋转设置于绝缘底板上，探针安装柱与测试探针电性连接。

优选地，探针安装柱上设置有与绝缘底板水平的探针安装孔，测试探针活动安装于探针安装孔内。

优选地，测试探针包括连接部和测试部，连接部和测试部弯折设置，连接部活动安装于探针安装孔内。

优选地，连接部和测试部相互垂直设置。

优选地，探针安装柱数量设置为3个或3个以上。

优选地，测试探针数量设置为3个或3个以上。

优选地，绝缘底板上垂直设置有若干用于对子单元进行定位的定位柱。

相应地，本发明还公开了一种基于DBC基板的子单元耐压检测方法，方法包括以下步骤：

S1、将子单元固定于绝缘底板上；

S2、调节测试探针的水平位置，测试探针分别放置到子单元的栅极、发射极和集电极的测试点上；

S3、通过导线连接相应栅极和发射极上的测试探针，使栅极和发射极短接；

S4、将耐压检测器连接在发射极和集电极上的测试探针上，耐压检测器进行子单元耐压测试。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

参图1所示，在本发明的一优选实施方式中，基于DBC基板的子单元耐压检测系统包括耐压检测器10及与耐压检测器10电连接的检测工装20，检测工装20包括绝缘底板21和若干活动设置于绝缘底板21上的测试探针22。

耐压测试器用于对各种电器装置、绝缘材料和绝缘结构的耐受电压能力进行的测试，在不破坏绝缘材料性能的情况下，对绝缘材料或绝缘结构施加高电压的过程称为耐压试验。一般来讲，耐压测试器主要目的是检查绝缘耐受工作电压或过电压的能力，进而检验产品设备的绝缘性能是否符合安全标准。

本发明通过在绝缘板上安装一定数量的可活动的测试探针，测试探针之间可进行任意的连接，测试方便简单且安全可靠。

进一步地，结合图2所示，本实施方式中绝缘底板21和测试探针22通过探针安装柱23进行安装，探针安装柱23旋转设置于绝缘底板21上，探针安装柱23与测试探针22电性连接。探针安装柱23上设置有与绝缘底板21水平的探针安装孔(未标号)，测试探针22活动安装于探针安装孔内。

测试探针22包括连接部221和测试部222，连接部221和测试部222弯折设置，连接部221活动安装于探针安装孔内，测试部222用于与子单元电性接触，本实施方式中连接部和测试部相互垂直设置。

绝缘底板上的测试探针在垂直方向有一定的弹性，测试过程中测试探针对子单元测试点有一个向下的力，另外测试探针在水平方向可以任意伸缩调节探针的长度，能确保测试探针的测试范围可以覆盖整个子单元。

优选地，探针安装柱数量设置为3个或3个以上，测试探针数量设置为3个或3个以上。如在本实施方式中探针安装柱数量设置为4个，分别位于绝缘底板21的四角上，测试探针设置为3个，分别为第一测试探针2201、第二测试探针2202和第三测试探针2203。

进一步地，在本实施方式中绝缘底板21上还设有若干定位柱24，定位柱用于对子单元进行定位，防止在检测过程中子单元移动影响检测结果。

本发明一具体实施方式中待检测的子单元30包括DBC基板31及与DBC基板焊接连接的芯片，如IGBT芯片32和二极管芯片33等，还包括设于DBC基板31上的发射极34、栅极35和集电极36。

结合图1所示，本实施方式中采用基于DBC基板的子单元耐压检测系统对上述子单元的耐压检测方法具体包括以下步骤：

S1、将子单元30固定于绝缘底板21上，并使用定位柱24进行精确定位；

S2、调节测试探针22的水平位置，第一测试探针2201、第二测试探针2202和第三测试探针2203上的测试部分别放置到子单元的发射极34、栅极35和集电极36的测试点上；

S3、通过导线连接相应发射极34与栅极35上的第一测试探针2201和第二测试探针2202，使发射极34和栅极35短接；

S4、将耐压检测器10通过导线连接在发射极34与集电极36上的第一测试探针2201和第三测试探针2203上，耐压检测器10进行子单元30耐压测试。

本发明中测试探针在水平方向可以任意伸缩调节探针的长度，能确保测试探针的测试范围可以覆盖整个子单元，且测试探针具有弹性，能够有效地与子单元进行电性连接。

由以上技术方案可以看出，本发明基于DBC基板的子单元耐压检测系统及方法能够快速、安全、有效的对子单元进行耐压测试，提高了子单元的合格率，降低了测试和生产成本。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种基于DBC基板的子单元耐压检测系统，所述子单元包括DBC基板及与DBC基板焊接连接的芯片，其特征在于，所述耐压检测系统包括耐压检测器及与所述耐压检测器电连接的检测工装，所述检测工装包括绝缘底板和若干活动设置于绝缘底板上的测试探针。

2.根据权利要求1所述的基于DBC基板的子单元耐压检测系统，其特征在于，所述绝缘底板上设置有若干探针安装柱，所述探针安装柱旋转设置于所述绝缘底板上，所述探针安装柱与测试探针电性连接。

3.根据权利要求2所述的基于DBC基板的子单元耐压检测系统，其特征在于，所述探针安装柱上设置有与绝缘底板水平的探针安装孔，所述测试探针活动安装于所述探针安装孔内。

4.根据权利要求3所述的基于DBC基板的子单元耐压检测系统，其特征在于，所述测试探针包括连接部和测试部，连接部和测试部弯折设置，所述连接部活动安装于探针安装孔内。

5.根据权利要求4所述的基于DBC基板的子单元耐压检测系统，其特征在于，所述连接部和测试部相互垂直设置。

6.根据权利要求2所述的基于DBC基板的子单元耐压检测系统，其特征在于，所述探针安装柱数量设置为3个或3个以上。

7.根据权利要求6所述的基于DBC基板的子单元耐压检测系统，其特征在于，所述测试探针数量设置为3个或3个以上。

8.根据权利要求1所述的基于DBC基板的子单元耐压检测系统，其特征在于，所述绝缘底板上垂直设置有若干用于对子单元进行定位的定位柱。

9.一种如权利要求1所述的基于DBC基板的子单元耐压检测系统的耐压检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1、将子单元固定于绝缘底板上；

S2、调节测试探针的水平位置，测试探针分别放置到子单元的栅极、发射极和集电极的测试点上；

S3、通过导线连接相应栅极和发射极上的测试探针，使栅极和发射极短接；

S4、将耐压检测器连接在发射极和集电极上的测试探针上，耐压检测器进行子单元耐压测试。