CN109613376A - 功率器件动态老炼壳温补偿装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及功率器件动态老炼壳温补偿装置及方法，该装置包括老化板、连接件、控制器、显示器以及补偿组件，功率器件与补偿组件通过连接件连接，老化板上设有若干个工位，工位上设有检测器件，检测器件以及显示器分别与控制器连接。本发明通过设置补偿组件以及连接件，将补偿组件与功率器件连接，功率器件所在的老炼板上的工位内设置有温度传感器，以实时检测功率器件的壳体温度，通过调节电位器实现对加热电阻丝的发热功率的调节，实现对老炼试验过程中的功率器件缩小壳温温差，以满足国军标的要求。

Description

功率器件动态老炼壳温补偿装置及方法

技术领域

本发明涉及温度补偿装置，更具体地说是指功率器件动态老炼壳温补偿装置及方法。

背景技术

随着科技及信息领域对电子产品可靠性要求的日益提高，而电子产品的可靠性筛选是保证产品可靠性的一个重要手段，对电子元器件进行老炼是提高电子产品可靠性必要的环节，通常的老炼是对元器件施加温度应力、电应力，激活被试验器件，迅速暴露器件潜在的缺陷，剔除不合格的器件。

在功率器件老炼试验中，老炼试验方案中细节设计非常重要。功率器件老炼中，自身热损耗很严重，同批次器件功耗及散热能力有差异，导致功率器件在老炼过程中，老化板的不同工位之间功率器件壳温差异较大，国军标中要求功率器件在老炼时，要求在同等壳温条件下进行，现在业界普遍采用的功率器件老炼方案，不附合国军标对同等壳温条件下老炼的要求。

因此，有必要设计一种新的装置，实现对老炼试验过程中的功率器件8缩小壳温温差，以满足国军标的要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供功率器件动态老炼壳温补偿装置及方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：功率器件动态老炼壳温补偿装置，包括老化板、连接件、控制器、显示器以及补偿组件，功率器件与所述补偿组件通过连接件连接，所述老化板上设有若干个工位，所述工位上设有检测器件，所述检测器件以及所述显示器分别与所述控制器连接。

其进一步技术方案为：所述检测器件包括温度传感器。

其进一步技术方案为：所述补偿组件包括供电电源、加热件以及补偿调节件，所述加热件以及所述补偿调节件分别与所述供电电源连接，所述加热件与所述补偿调节件串联。

其进一步技术方案为：所述加热件包括加热电阻丝R11、R12，所述加热电阻丝R11与所述加热电阻丝R12串联。

其进一步技术方案为：所述补偿调节件包括电位器。

其进一步技术方案为：所述连接件包括连接件本体以及夹具调节件，所述夹具调节件与所述连接件本体连接，所述功率器件嵌入在所述连接件本体内，且所述夹具调节件与所述功率器件抵接，所述加热件位于所述连接件本体上。

其进一步技术方案为：所述连接件本体包括水平板以及位于所述水平板两侧且朝下延伸的竖直板，所述水平板与所述竖直板围合形成一凹槽，所述功率器件嵌入在所述凹槽内，且所述夹具调节件的一端穿过所述水平板一侧的竖直板且延伸至所述凹槽内，所述加热件位于所述水平板的上端面。

其进一步技术方案为：所述夹具调节件包括夹具旋钮、螺纹杆以及抵接板，所述夹具旋钮与所述螺纹杆连接，所述螺纹杆远离所述夹具旋钮的一端穿过所述水平板一侧的竖直板且插设在所述凹槽内，所述螺纹杆远离所述夹具旋钮的一端与所述抵接板连接，所述抵接板与功率器件抵接。

本发明还提供了功率器件动态老炼壳温补偿方法，包括：

通过连接组件，将补偿组件与功率器件连接，且将功率器件放置在补偿组件内；

将所述补偿组件并联连接；

启动放置在老化设备箱体内的老炼板，对功率器件进行加电工作；

获取温度传感器的检测信号，并通过控制器驱动显示器显示每个工位实时的器件壳温；

将电源以及电位器置于老化设备箱体外部；

监视显示器上各个工位的功率器件壳温，调节相应电位器，以使得壳温稳定且达到规定范围；

固定电位器。

其进一步技术方案为：所述通过连接组件，将补偿组件与功率器件连接，且将功率器件放置在补偿组件内之前，还包括：

调试老化设备箱体的温度，以显示器上显示的老炼板上温度最高的温度传感器作为基准传感器；

将基准传感器的温度调节至与功率器件老炼指标要求一致的温度。

本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明通过设置补偿组件以及连接件，将补偿组件与功率器件连接，功率器件所在的老炼板上的工位内设置有温度传感器，以实时检测功率器件的壳体温度，通过调节电位器实现对加热电阻丝的发热功率的调节，实现对老炼试验过程中的功率器件缩小壳温温差，以满足国军标的要求。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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为本发明具体实施例提供的功率器件动态老炼壳温补偿装置的电路原理图；

图2为本发明具体实施例提供的功率器件动态老炼壳温补偿装置的俯视结构示意图；

图3为本发明具体实施例提供的功率器件动态老炼壳温补偿装置的爆炸结构示意图；

图4为本发明具体实施例提供的连接组件的主视结构示意图；

图5为本发明具体实施例提供的连接组件的俯视结构示意图。

具体实施方式

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，都属于本发明保护的范围。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如图1～5所示的具体实施例，本实施例提供的功率器件动态老炼壳温补偿装置，可以运用在功率器件8的老炼测试过程中，实现对功率器件8的壳温进行补偿。

如图1所示，该功率器件动态老炼壳温补偿装置包括老化板6、连接件、控制器4、显示器5以及补偿组件，功率器件8与补偿组件通过连接件连接，老化板6上设有若干个工位61，工位61上设有检测器件，检测器件以及显示器5分别与控制器4连接。

优选地，上述的补偿组件和连接件制作时直接制作成一体化结构，使用时无需再次装配。

利用连接件将功率器件8与补偿组件连接，采用接触式温度传递的方式，可以快速地调节功率器件8的壳温，另外，在工位61上设置检测器件，以便于实时检测位于该工位61上的功率器件8的壳温，为了便于观察，将每个工位61的检测器件与控制器4连接，而控制器4的输出端还连接有显示器5，进而将每个工位61上的功率器件8的壳温实时显示在显示器5上，以便于实时调节功率器件8的壳温，使得所有共功率器件8的壳温均满足设定要求。

老炼板6上每一工位61均安装有温度传感器1，用于实时检测功率器件8壳温，功率器件8加电老炼时，老炼板6同时给温度传感器1提供工作电压VCC，温度传感器1启动将温度采样信号传入控制器4，由控制器4驱动显示器5显示出各个工位61实时的功率器件8的壳体温度。

在一实施例中，上述的检测器件包括温度传感器1。

在一实施例中，上述的补偿组件包括供电电源、加热件2以及补偿调节件3，所述加热件2以及所述补偿调节件3分别与所述供电电源连接，所述加热件2与所述补偿调节件3串联。利用对补偿调节件3的调节，供电电源对加热件2提供电源，以使得加热件2发热，通过接触式热传导，以使得功率器件8的壳温得到调节。

在一实施例中，上述的加热件2包括加热电阻丝R11、R12，加热电阻丝R11与所述加热电阻丝R12串联。利用加热电阻丝R11、R12的加电后发热，将热量传递至功率器件8的壳体上，以使得壳体的温度发生变化。

另外，上述的补偿调节件3包括电位器，该电位器的本质为滑动电阻，通过调节电位器接入电路的电阻值，从而达到调节加热电阻丝R11、R12通过的电流值，进而调节加热电阻丝R11、R12的热量。

各个加热件2相互独立，安装于连接件的顶部，加热电阻丝R11、R12通过连接24V直流供电电源，加热电阻丝R11、R12工作发热，通过电位器调节加热电阻丝R11、R12发热功率，对功率器件8补偿温度，使壳温保持在老炼规定温度范围内。将每个加热件2独立，可实现对不同功率器件8的壳体温度进行不同程度的补偿。

在本实施例中，上述的加热电阻丝R11、R12的电阻值为但不局限于36Ω，加热电阻丝R11、R12功率之和最大可达到8W。

在一实施例中，请参阅图3与图4，连接件包括连接件本体以及夹具调节件，夹具调节件与连接件本体连接，功率器件8嵌入在连接件本体内，且所述夹具调节件与所述功率器件8抵接，加热件2位于所述连接件本体上。

采用连接件本体与功率器件8的连接，配合夹具调节件，调节功率器件8与连接件的连接稳固性。

更进一步地，连接件本体包括水平板以及位于水平板两侧且朝下延伸的竖直板72，水平板与竖直板72围合形成一凹槽，功率器件8嵌入在凹槽内，且夹具调节件的一端穿过所述水平板一侧的竖直板72且延伸至所述凹槽内，加热件2位于水平板的上端面。

夹具调节件包括夹具旋钮71、螺纹杆711以及抵接板712，夹具旋钮71与螺纹杆711连接，螺纹杆711远离夹具旋钮71的一端穿过所述水平板一侧的竖直板72且插设在所述凹槽内，螺纹杆711远离夹具旋钮71的一端与抵接板712连接，该抵接板712与功率器件8抵接。

通过旋动夹具旋钮71，调节螺纹杆711插设在凹槽内的长度，进而调节抵接板712与功率器件8之间的作用力，从而达到调节连接件与功率器件8的连接稳固性。

由多个补偿装置组成一个多工位61老化板6温度补偿器，各工位61与各电位器序号一一对应，共用一个电源，可对工位61不多于多位的功率器件8老化板6进行老炼功率补偿，老炼板6加电工作后，老炼板6上温度传感器1同时启动，通过采集温度采样信号，将信号传入控制器4，显示器5接收控制器4的驱动后实时显示检测到的器件壳温。以便进行温度补偿时，控制补偿温度范围，避免过度补偿导致壳温超限。

上述的功率器件动态老炼壳温补偿装置，通过设置补偿组件以及连接件，将补偿组件与功率器件8连接，功率器件8所在的老炼板6上的工位61内设置有温度传感器1，以实时检测功率器件8的壳体温度，通过调节电位器实现对加热电阻丝的发热功率的调节，实现对老炼试验过程中的功率器件8缩小壳温温差，以满足国军标的要求。

在一实施例中，还提供了功率器件8动态老炼壳温补偿方法，包括：

通过连接组件，将补偿组件与功率器件8连接，且将功率器件8放置在补偿组件内；

将所述补偿组件并联连接；

启动放置在老化设备箱体内的老炼板6，对功率器件8进行加电工作；

获取温度传感器1的检测信号，并通过控制器4驱动显示器5显示每个工位61实时的器件壳温；

将电源以及电位器置于老化设备箱体外部；

监视显示器5上各个工位61的功率器件8壳温，调节相应电位器，以使得壳温稳定且达到规定范围；

固定电位器。

在本实施例中，该老化设备箱体是一个带有烘烤功能的箱体。

在一实施例中，上述的通过连接组件，将补偿组件与功率器件8连接，且将功率器件8放置在补偿组件内之前，还包括：

调试老化设备箱体的温度，以显示器5上显示的老炼板6上温度最高的温度传感器1作为基准传感器；

将基准传感器的温度调节至与功率器件8老炼指标要求一致的温度。

具体地，首先调试烘箱的温度，以老炼板6上显示温度最高的传感器的温度为基准传感器，把基准传感器检测到的温度与功率器件8老炼指标要求一致的温度，同时该温度也是基准传感器显示的温度，

在水平板的上端面串联固定两个阻值为36Ω的加热电阻丝R11、R12，引出两条导线一端接地，一端连接电位器后连接24V直流供电电源，电位器用于调节发热电阻功率，控制温度大小；制作多个上述壳温补偿器并联连接，共地共电源；老炼板6上每一工位61上均安装有温度传感器1，通过老炼板6直接加电工作，将温度采样信号传入控制器4，由控制器4驱动显示器5显示各个工位61实时的功率器件8壳温，将需要壳温补偿的功率器件8安装加热件2，进行温度补偿；将供电电源以及电位器置于老化设备箱体外部，监视显示器5上各工位61的功率器件8壳温，调节相应电位器，控制所需补偿温度范围，避免壳温补偿超限，壳温稳定后，并且壳温达到规定范围内，固定电位器，完成壳温补偿。以解决了功率器件8在老炼时壳温不同的问题，提高了功率器件8老炼的精度和准确度，为可靠性数据分析提供的真实的原始数据。

上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.功率器件动态老炼壳温补偿装置，其特征在于，包括老化板、连接件、控制器、显示器以及补偿组件，功率器件与所述补偿组件通过连接件连接，所述老化板上设有若干个工位，所述工位上设有检测器件，所述检测器件以及所述显示器分别与所述控制器连接。

2.根据权利要求1所述的功率器件动态老炼壳温补偿装置，其特征在于，所述检测器件包括温度传感器。

3.根据权利要求2所述的功率器件动态老炼壳温补偿装置，其特征在于，所述补偿组件包括供电电源、加热件以及补偿调节件，所述加热件以及所述补偿调节件分别与所述供电电源连接，所述加热件与所述补偿调节件串联。

4.根据权利要求3所述的功率器件动态老炼壳温补偿装置，其特征在于，所述加热件包括加热电阻丝R11、R12，所述加热电阻丝R11与所述加热电阻丝R12串联。

5.根据权利要求3所述的功率器件动态老炼壳温补偿装置，其特征在于，所述补偿调节件包括电位器。

6.根据权利要求3至5任一项所述的功率器件动态老炼壳温补偿装置，其特征在于，所述连接件包括连接件本体以及夹具调节件，所述夹具调节件与所述连接件本体连接，所述功率器件嵌入在所述连接件本体内，且所述夹具调节件与所述功率器件抵接，所述加热件位于所述连接件本体上。

7.根据权利要求6所述的功率器件动态老炼壳温补偿装置，其特征在于，所述连接件本体包括水平板以及位于所述水平板两侧且朝下延伸的竖直板，所述水平板与所述竖直板围合形成一凹槽，所述功率器件嵌入在所述凹槽内，且所述夹具调节件的一端穿过所述水平板一侧的竖直板且延伸至所述凹槽内，所述加热件位于所述水平板的上端面。

8.根据权利要求7所述的功率器件动态老炼壳温补偿装置，其特征在于，所述夹具调节件包括夹具旋钮、螺纹杆以及抵接板，所述夹具旋钮与所述螺纹杆连接，所述螺纹杆远离所述夹具旋钮的一端穿过所述水平板一侧的竖直板且插设在所述凹槽内，所述螺纹杆远离所述夹具旋钮的一端与所述抵接板连接，所述抵接板与功率器件抵接。

9.功率器件动态老炼壳温补偿方法，其特征在于，包括：

通过连接组件，将补偿组件与功率器件连接，且将功率器件放置在补偿组件内；

将所述补偿组件并联连接；

启动放置在老化设备箱体内的老炼板，对功率器件进行加电工作；

获取温度传感器的检测信号，并通过控制器驱动显示器显示每个工位实时的器件壳温；

将电源以及电位器置于老化设备箱体外部；

监视显示器上各个工位的功率器件壳温，调节相应电位器，以使得壳温稳定且达到规定范围；

固定电位器。

10.根据权利要求9所述的功率器件动态老炼壳温补偿方法，其特征在于，所述通过连接组件，将补偿组件与功率器件连接，且将功率器件放置在补偿组件内之前，还包括：

调试老化设备箱体的温度，以显示器上显示的老炼板上温度最高的温度传感器作为基准传感器；

将基准传感器的温度调节至与功率器件老炼指标要求一致的温度。