CN108549004A - 一种器件测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种器件测试装置，包括测试器件、换热器、夹紧机构和换热器支撑机构；所述换热器用于调节测试器件的测试温度；所述加紧机构用于将所述测试器件和所述换热器安装加紧；所述换热器支撑机构用于支撑所述换热器。根据本发明的器件测试装置，简易工装结构，拆装量少，通用性强，结构轻便紧凑，便于安装不同种类、不同数量的器件进行测试，提高了测试效率。

Description

一种器件测试装置

技术领域

本发明涉及工装结构，具体而言涉及一种器件测试工装结构。

背景技术

当前压接型封装是功率半导体器件一种主要封装形式。与其他封装形式相比，压接型器件具有无引线焊接点、易于串联、高可靠性、双面散热、低热阻、宽安全工作区(SOA)、高功率密度、独特的失效短路模式等众多优点，因此压接型功率半导体器件广泛地应用于高压直流输电系统、风电、电铁牵引等领域。在工程应用前，为确保器件性能的长期可靠，必须对器件进行一系列的性能测试和设计验证。器件测试主要包括动静态测试、短路失效浪涌极限测试和长期可靠性测试等。上述测试需要将待测器件接入测试设备中，但由于压接型功率半导体器件结构形式特殊，并对安装压力和散热等要求较高等原因，需为待测器件配备相应的工装夹具来安装固定，然后才能接入测试设备中进行测试。

现有技术中，一般情况下对压接型功率半导体器件进行测试，不同测试设备都会配备对应的测试工装，这类测试工装一般仅限用于某类测试项目或者某种器件，通用性差。目前常规测试工装根据更换待测器件形式可分为自动和非自动两种，自动形式通过控制器设置自动压装测试器件，这种形式虽然减少了测试人员的工作强度，但其结构复杂，成本高，一般用于个别测试项目的单个器件测试。目前使用较多的是非自动的测试工装，而在拆装更换测试器件的过程中，常用的结构需要将内部零件完全拆除，拆装操作不便，增加了劳动强度，降低了测试效率低，并容易造成压力分布不均等问题影响测试结构

因此，有必要提出一种通用性高的器件测试装置，便于批量测试以提高测试效率。

发明内容

考虑到上述问题而提出了本发明。本发明提供了一种器件测试装置，所述测试装置包括：试验电源，用于提供所述测试装置的工作电源；智能监控单元，用于控制负载单元自动调节以动态模拟用电负荷；待测电能质量提升单元，包括至少一个待测电能质量提升装置；负载单元；其中，所述测试装置自动完成所述至少一个待测电能质量提升装置的功能测试。

示例性地，所述夹紧机构包括绝缘拉棒、上压板、顶紧机构、弹簧机构和下压板；所述夹紧机构通过绝缘拉棒、上压板、顶紧机构、弹簧机构和下压板的配合实现夹紧功能。

示例性地，所述绝缘拉棒设置于所述器件测试装置的四个角，用于支撑所述器件测试装置；所述上压板和下压板设置于所述器件测试装置的两端，用于限制器件测试装置竖直方向的位置；所述顶紧机构设置于连接所述上压板，用于向所述测试器件施加夹紧力；所述弹簧机构设置于所述测试器件的底部，连接于所述下压板，用于提供与夹紧力一致的反作用力，以更好地固定所述测试器件。

示例性地，所述换热器支撑机构包括支撑板和支撑柱，所述支撑板上设置有T形凹孔槽，所述T形凹孔槽的数量与所述换热器的数量一致。

示例性地，所述支撑柱包括圆柱形结构，设置于所述T形凹孔槽内，并可在所述T形凹孔槽中上下左右滑动。

示例性地，所述换热器包括加热电阻和接口；所述加热电阻用于实现换热器的加热功能，所述接口用于外接水冷装置以实现换热器的制冷功能。

示例性地，所述换热器还包括接线排，所述接线排对称设置与所述换热器结构的两端，作为电路接线端或与换热器支撑机构配合使用来支撑换热器。

示例性地，所述接线排上设有凹槽用于通过所述支撑机构中支撑柱。

示例性地，所述器件测试装置还包括方形器件定位挡板，所述为方形器件定位挡板设置于所述上压板和所述下压板的另一侧，用于对所述测试器件进行准确定位。

根据本发明的器件测试装置，通过串压结构和换热器支撑机构实现更换待测器件时不需全部拆除，适用于不同数量、不同规格器件的相关测试，具备通用性，便于拆装，可有效提高测试效率，降低人工成本，此外还保证测试器件压力均匀，有效减少结构对测试结果的不良影响。可应用于二极管、晶闸管、绝缘栅双极晶体管等压接型功率半导体器件极限、可靠性等测试项目。

附图说明

通过结合附图对本发明实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。

附图中：

图1是用于实现根据本发明实施例的器件测试装置的示意性结构图；

图2是用于实现根据本发明实施例的器件测试装置的示意性结构图；

图3是用于实现根据本发明实施例的器件测试装置的示意性结构图。

具体实施方式

为了使得本发明的目的、技术方案和优点更为明显，下面将参照附图详细描述根据本发明的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是本发明的全部实施例，应理解，本发明不受这里描述的示例实施例的限制。基于本发明中描述的本发明实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其它实施例都应落入本发明的保护范围之内。

图1-图2示出了用于实现根据本发明实施例的器件测试装置的示意性结构图。

如图1和图2所示，所述器件测试装置包括测试器件1、换热器2、夹紧机构3、换热器支撑机构4；

所述换热器2用于调节测试器件1的测试温度；所述加紧机构3用于将所述测试器件1和所述换热器2安装加紧；所述换热器支撑机构4用于支撑所述换热器2。

示例性地，所述测试器件1包括至少一个待测试器件。其中所述待测试器件的数量可根据实际情况进行设置，以提高测试效率。在一个实施例中，所述测试器件1包括4个待测试器件。

示例性地，所述器件测试装置包括竖直或水平测试方式。在一个实施例中，在更换所述测试器件1时，需要将所述器件测试装置竖立摆放。

示例性地，所述器件测试装置依靠外部液压装置对工装内部的测试器件进行夹紧。

进一步地，所述测试器件1包括压接型功率半导体器件，例如二极管、晶闸管、绝缘栅双极晶体管。所述测试器件1是被测对象，所述测试器件1在安装时需要工装结构对其施加一定的夹紧压力，以保证所述测试器件1良好的接触电热特性。

示例性地，封装形式包括且不限于圆饼状或者方形。

进一步地，所述换热器2包括加热电阻和接口21；所述加热电阻用于实现换热器的加热功能，所述接口21用于外接水冷装置以实现换热器的制冷功能，所述加热电阻和所述接口21共同实现温度的调节。

示例性地，所述换热器包括金属材质，例如铝。

示例性地，所述接口21包括标准管路接口。

进一步地，所述换热器2还包括接线排22，所述接线排22对称设置与所述换热器2结构的两端，作为电路接线端或与换热器支撑机构4配合使用来支撑换热器2。

进一步地，所述夹紧机构3包括绝缘拉棒31、上压板32、顶紧机构33、弹簧机构34和下压板35。如图2所示，所述夹紧机构3通过绝缘拉棒31、上压板32、顶紧机构33、弹簧机构34和下压板35的配合实现夹紧功能。

其中，所述绝缘拉棒31设置于所述器件测试装置的四个角，用于支撑所述器件测试装置。所述绝缘拉棒31包括玻璃纤维增强环氧树脂复合材料，具有较强的抗拉能力和绝缘能力，两端配有螺母，如图2所示。

所述上压板32和下压板35设置于所述器件测试装置的两端，用于限制器件测试装置竖直方向的位置。所述上压板32和下压板35均包括铝合金材质，密度低，具备较高的机械强度，可承受较大夹紧力。所述上压板32可安装加载夹紧力的液压装置。

所述顶紧机构33设置于连接所述上压板32，用于向所述测试器件施加夹紧力。所述顶紧机构33包括铝合金材质，安装工装结构时，外部液压装置通过顶压顶紧机构33对测试器件1施加夹紧力，夹紧力加载到测试设定值后，顶紧机构33自锁后保持夹紧力。

所述弹簧机构34设置于所述测试器件的底部，连接于所述下压板35，用于提供与夹紧力一致的反作用力，以更好地固定所述测试器件1，防止所述测试器件产生位移。所述弹簧机构34包括至少一个弹簧装置。在一个实施例中，所述弹簧机构34包括一定数量特定规格的碟形弹簧，在夹紧力作用下所述弹簧机构34发生弹性形变，提供与夹紧力一致的反作用力。

进一步地，所述换热器支撑机构4设置于所述上压板32和下压板35的一侧，用于限定所述测试器件1在水平方向上的位置。所述换热器支撑机构4包含支撑板41和支撑柱42，所述支撑板41上设置有T形凹孔槽411，所述T形凹孔槽411的数量与所述换热器2的数量一致。所述支撑柱42包括圆柱形结构，设置于所述T形凹孔槽411内，并可在所述T形凹孔槽411上下左右滑动，如图2所示。

示例性地，所述换热器支撑机构4包括绝缘的复合板材加工。

示例性地，所述接线排22上设有凹槽221，如图3所示，用于通过所述支撑机构4中支撑柱42。

进一步地，所述器件测试装置还包括方形器件定位挡板5，所述为方形器件定位挡板5设置于所述上压板32和所述下压板35的另一侧，用于对所述测试器件1进行准确定位。

示例性地，所述方形器件定位挡板5包括绝缘的复合板材。在一个实施例中，当测试器件是方形设计时，所述方形器件定位挡板5对侧装入时使其准确定位。

参见图1-图3，在实际使用中，当所述器件测试装置首次使用时，先将所述夹紧机构3组装好，再将所述换热器支撑机构4和所述方形器件定位挡板5安装到位，最后依次安装所述测试器件1和所述换热器2。

当所述器件测试装置需要拆卸更换测试器件1时，将工装结构竖直摆放，由上至下先抬高换热器2一定高度后，将支撑柱42沿T形凹孔槽411滑动至水平两侧位置，再将换热器2放置在支撑柱42，然后取下原测试器件1，按上述步骤依次抬高支撑换热器2、取出原测试器件1后，按照反顺序再将新测试器件1放入工装结构，依次放下换热器2，最后夹紧即可。整个更换过程只需抬高顶紧机构33和换热器2，不需全部拆除。

综上所述，根据本发明的器件测试装置，与现有技术相比具有以下有益效果：

1.本发明器件测试装置成本低，结构简易，易拓展，可满足不同类型压接型器件的多种测试需求，通用性强；

2.本发明器件测试装置更换测试器件便捷，除器件外，不需拆除其他内部结构，降低了操作强度。

3.本发明器件测试装置内部的换热器可对测试器件进行加热或者降温，可满足不同温度下的测试条件。

4.本发明器件测试装置可对方形测试器件进行准确定位，保证了零部件的可靠接触。

尽管这里已经参考附图描述了示例实施例，应理解上述示例实施例仅仅是示例性的，并且不意图将本发明的范围限制于此。本领域普通技术人员可以在其中进行各种改变和修改，而不偏离本发明的范围和精神。所有这些改变和修改意在被包括在所附权利要求所要求的本发明的范围之内。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个设备，或一些特征可以忽略，或不执行。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本发明并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该本发明的的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如相应的权利要求书所反映的那样，其发明点在于可以用少于某个公开的单个实施例的所有特征的特征来解决相应的技术问题。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域的技术人员可以理解，除了特征之间相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式或对具体实施方式的说明，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种器件测试装置，其特征在于，所述器件测试装置包括：测试器件、换热器、夹紧机构和换热器支撑机构；

所述换热器用于调节测试器件的测试温度；所述加紧机构用于将所述测试器件和所述换热器安装加紧；所述换热器支撑机构用于支撑所述换热器。

2.根据如权利要求1所述的器件测试装置，其特征在于，所述夹紧机构包括绝缘拉棒、上压板、顶紧机构、弹簧机构和下压板；所述夹紧机构通过绝缘拉棒、上压板、顶紧机构、弹簧机构和下压板的配合实现夹紧功能。

3.根据如权利要求2所述的器件测试装置，其特征在于，所述绝缘拉棒设置于所述器件测试装置的四个角，用于支撑所述器件测试装置；所述上压板和下压板设置于所述器件测试装置的两端，用于限制器件测试装置竖直方向的位置；所述顶紧机构设置于连接所述上压板，用于向所述测试器件施加夹紧力；所述弹簧机构设置于所述测试器件的底部，连接于所述下压板，用于提供与夹紧力一致的反作用力，以更好地固定所述测试器件。

4.根据如权利要求1所述的器件测试装置，其特征在于，所述换热器支撑机构包括支撑板和支撑柱，所述支撑板上设置有T形凹孔槽，所述T形凹孔槽的数量与所述换热器的数量一致。

5.根据如权利要求4所述的器件测试装置，其特征在于，所述支撑柱包括圆柱形结构，设置于所述T形凹孔槽内，并可在所述T形凹孔槽中上下左右滑动。

6.根据如权利要求1所述的器件测试装置，其特征在于，所述换热器包括加热电阻和接口；所述加热电阻用于实现换热器的加热功能，所述接口用于外接水冷装置以实现换热器的制冷功能。

7.根据如权利要求6所述的器件测试装置，其特征在于，所述换热器还包括接线排，所述接线排对称设置与所述换热器结构的两端，作为电路接线端或与换热器支撑机构配合使用来支撑换热器。

8.根据如权利要求7所述的器件测试装置，其特征在于，所述接线排上设有凹槽用于通过所述支撑机构中支撑柱。

9.根据如权利要求1所述的器件测试装置，其特征在于，所述器件测试装置还包括方形器件定位挡板，所述为方形器件定位挡板设置于所述上压板和所述下压板的另一侧，用于对所述测试器件进行准确定位。