CN117607503A - 针对压接式封装器件的测试夹具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种针对压接式封装器件的测试夹具。包括第一电极组件、第二电极组件以及夹持组件，所述第一电极组件包括第一散热座、用于与该半导体器件的第一电极贴合的第一引出电极及设置于所述第一引出电极与所述第一散热座之间的第一绝缘件；所述第二电极组件包括第二散热座、用于与该半导体器件的第二电极贴合的第二引出电极及设置于所述第二引出电极与所述第二散热座之间的第二绝缘件；所述夹持组件分别与所述第一电极组件和所述第二电极组件连接，用于调节所述第一电极组件与所述第二电极组件之间的距离以夹持该半导体器件。本发明能够解决现有的夹具装置的散热效果较差的问题。

Description

针对压接式封装器件的测试夹具

技术领域

本发明涉及半导体加电结构技术领域，特别是涉及一种针对压接式封装器件的测试夹具。

背景技术

对于应用在超大电流场景的半导体功率器件，业界普遍采用的一种封装形式是压接式封装，这样封装的器件电极为面积较大的平面，如此更有利于器件内部超大电流与热量的传导。且由于电极的平面较大，需要夹具装置对半导体功率器件进行固定，以提升加电的便捷性。

然而，目前的夹具装置在对半导体器件进行固定后再对其进行加电处理，加电过程往往存在热量过高的问题，存在一定的安全隐患。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种针对压接式封装器件的测试夹具，能够解决现有的夹具装置的散热效果较差的问题。

本公开实施方式提供一种针对压接式封装器件的测试夹具，用于与半导体器件配合，包括：

第一电极组件，包括第一散热座、用于与该半导体器件的第一电极贴合的第一引出电极及设置于所述第一引出电极与所述第一散热座之间的第一绝缘件；

第二电极组件，包括第二散热座、用于与该半导体器件的第二电极贴合的第二引出电极及设置于所述第二引出电极与所述第二散热座之间的第二绝缘件；以及

夹持组件，分别与所述第一电极组件和所述第二电极组件连接，用于调节所述第一电极组件与所述第二电极组件之间的距离以夹持该半导体器件。

本公开实施方式提供的针对压接式封装器件的测试夹具，第一散热座和第二散热座相互配合，用于在夹持该半导体器件的过程中对该半导体器件进行散热，具体第一引出电极通过第一绝缘件将热量传递至第一散热座，第二引出电极通过第二绝缘件将热量传递至第二散热座。进一步地，第一绝缘件设置在第一引出电极和第一散热座之间，其作用是保证第一引出电极与第一散热座之间绝缘；第二绝缘件设置在第二引出电极和第二散热座之间，其作用是保证第二引出电极与第二散热座之间绝缘。

在其中一个实施例中，所述夹持组件包括支撑柱和紧固件，所述支撑柱的一端与所述第一散热座固接，所述支撑柱的另一端与所述第二散热座转动连接，所述紧固件与所述支撑柱螺纹配合，用于调节所述第二散热座相对所述第一散热座之间的距离。

如此设置，紧固件与支撑柱螺纹配合，用于调节第二散热座相对第一散热座之间的距离，以夹持该半导体器件，夹持效果好。

在其中一个实施例中，所述第一散热座包括第一散热主体及自所述第一散热主体朝向所述第二散热座方向延伸的第一抵接部，所述第一抵接部与所述第一绝缘件抵接。

如此设置，第一抵接部通过与第一绝缘件抵接，进而将第一引出电极的热量传递至第一散热座并通过第一散热座将热量排出。

在其中一个实施例中，所述第一散热座还包括第一散热片，所述第一散热片自所述第一散热主体向外延伸。

如此设置，第一散热片自第一散热主体向外延伸，散热效果更佳。

在其中一个实施例中，所述第一散热座还包括第一水冷管道，所述第一水冷管道包括与所述第一抵接部连通的第一进水口及与所述第一进水口连通的第一出水口。

如此设置，第一水冷管道能够通过流动的冷却液将第一散热座的热量带走，进一步提升了散热效果。

在其中一个实施例中，所述第二散热座包括第二散热主体及自所述第二散热主体朝向所述第一散热座方向延伸的第二抵接部，所述第二抵接部与所述第二绝缘件抵接。

如此设置，第二抵接部通过与第二绝缘件抵接，进而将第二引出电极的热量传递至第二散热座并通过第二散热座将热量排出。

在其中一个实施例中，所述第二散热座还包括第二散热片，所述第二散热片自所述第二散热主体向外延伸。

如此设置，第二散热片自第二散热主体向外延伸，散热效果更佳。

在其中一个实施例中，所述第二散热座还包括第二水冷管道，所述第二水冷管道包括与所述第二抵接部连通的第二进水口及与所述第二进水口连通的第二出水口。

如此设置，第二水冷管道能够通过流动的冷却液将第二散热座的热量带走，进一步提升了散热效果。

在其中一个实施例中，所述第一引出电极包括用于与该半导体器件接触的第一贴合部、自所述第一贴合部朝向所述第二散热座的延伸的第一限位部及与所述第一贴合部连接的第一接电部；所述第二引出电极包括用于与该半导体器件接触的第二贴合部、自所述第二贴合部朝向所述第一散热座的延伸的第二限位部及与所述第二贴合部连接的第二接电部。

如此设置，第一贴合部和第二贴合部均与该半导体器件紧密贴合，从而获得最大的接触面积，以达到最小的接触电极与最多散热面积的目的；第一限位部和第二限位部与该半导体器件配合用于限制该半导体器件，避免在加电过程中出现打滑、掉落等情况，安全性较高。

在其中一个实施例中，所述第一贴合部的截面积大于等于该半导体器件的第一电极的截面积；所述第二贴合部的截面积大于等于该半导体器件的第二电极的截面积。

如此设置，既减小了电极间的接触电阻，加电时还可以使用较大的电流，也不会出现加电回路上电阻过大导致的功率损耗等异常现象。

附图说明

图1为本发明中针对压接式封装器件的测试夹具的立体结构图；

图2为图1中针对压接式封装器件的测试夹具的剖面图；

图3为图1中第一散热座的立体结构图；

图4为图1中第一引出电极的立体结构图。

附图标号说明：

10、第一电极组件；11、第一散热座；111、第一散热主体；112、第一抵接部；113、第一散热片；114、第一进水口；115、第一出水口；12、第一引出电极；121、第一贴合部；122、第一限位部；123、第一接电部；13、第一绝缘件；20、第二电极组件；21、第二散热座；22、第二引出电极；23、第二绝缘件；30、夹持组件；31、支撑柱；32、紧固件；40、源表结构。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参阅图1至图4，本发明提供一种针对压接式封装器件的测试夹具，用于与半导体器件配合，包括第一电极组件10、第二电极组件20以及夹持组件30，第一电极组件10包括第一散热座11、用于与该半导体器件的第一电极贴合的第一引出电极12及设置于第一引出电极12与第一散热座11之间的第一绝缘件13；第二电极组件20包括第二散热座21、用于与该半导体器件的第二电极贴合的第二引出电极22及设置于第二引出电极22与第二散热座21之间的第二绝缘件23；夹持组件30分别与第一电极组件10和第二电极组件20连接，用于调节第一电极组件10与第二电极组件20之间的距离以夹持该半导体器件。需要知道的是，本实施例中采用压接式封装的半导体器件为GTO，可控硅等。

本公开实施方式提供的针对压接式封装器件的测试夹具，第一散热座11和第二散热座21相互配合，用于在夹持该半导体器件的过程中对该半导体器件进行散热，具体第一引出电极12通过第一绝缘件13将热量传递至第一散热座11，第二引出电极22通过第二绝缘件23将热量传递至第二散热座21。

进一步地，第一绝缘件13设置在第一引出电极12和第一散热座11之间，其作用是保证第一引出电极12与第一散热座11之间绝缘；同样地，第二绝缘件23设置在第二引出电极22和第二散热座21之间，其作用是保证第二引出电极22与第二散热座21之间绝缘。

具体来说，夹持组件30包括支撑柱31和紧固件32，支撑柱31的一端与第一散热座11固接，支撑柱31的另一端与第二散热座21转动连接，紧固件32与支撑柱31螺纹配合，用于调节第二散热座21相对第一散热座11之间的距离。本实施例中，支撑柱31的数量为两个，且两个支撑柱31分布于第一散热座11和第二散热座21的两侧，固定效果好。紧固件32优选但不限于螺母。

如此设置，紧固件32与支撑柱31螺纹配合，用于调节第二散热座21相对第一散热座11之间的距离，以夹持该半导体器件，夹持效果好，且可以适应不同规格、大小的半导体器件。

进一步地，紧固件32与支撑柱31螺纹配合能够防止在加电的过程中出现被半导体器件脱落的情况，并保证夹具装配紧密，减小接触电阻，增加散热效率。

请具体参阅图3，在一些实施例中，第一散热座11包括第一散热主体111及自第一散热主体111朝向第二散热座21方向延伸的第一抵接部112，第一抵接部112与第一绝缘件13抵接。需要说明的是，第一抵接部112通过与第一绝缘件13抵接，进而将第一引出电极12的热量传递至第一散热座11并通过第一散热座11将热量排出。本实施例中第一抵接部112的截面积与第一绝缘件13的截面积相同，且本实施例中第一抵接部112与第一绝缘件13贴合为一体。

可以理解地，为了将第一引出电极12处的热量传递至第一散热座11，因此不仅要求第一绝缘件13有较强的绝缘性能还需要具有较高的传热效率。

优选地，第一散热座11还包括第一散热片113，第一散热片113自第一散热主体111向外延伸。如此设置，第一散热片113自第一散热主体111向外延伸，散热效果更佳。可选地，第一散热片113还能与外界其他散热接进行配合散热。

进一步地，第一散热座11还包括第一水冷管道，第一水冷管道包括与第一抵接部112连通的第一进水口114及与第一进水口114连通的第一出水口115。如此设置，第一水冷管道能够通过流动的冷却液将第一散热座11的热量带走，进一步提升了散热效果。需要知道是，当采用水冷结构对第一散热座11进行散热时，往往会存在漏电的安全隐患，但是本实施例中第一绝缘件13设置在第一引出电极12与第一散热座11之间，即使水冷结构存在渗水的情况，第一绝缘件13也能起到一定的保护作用，安全性高。

在一些实施例中，第二散热座21包括第二散热主体(图未标)及自第二散热主体朝向第一散热座11方向延伸的第二抵接部(图未标)，第二抵接部与第二绝缘件23抵接。如此设置，第二抵接部通过与第二绝缘件23抵接，进而将第二引出电极22的热量传递至第二散热座21并通过第二散热座21将热量排出。本实施例中第二抵接部的截面积与第二绝缘件23的截面积相同，且本实施例中第二抵接部与第二绝缘件23贴合为一体。

在一些实施例中，第二散热座21还包括第二散热片(图未标)，第二散热片自第二散热主体向外延伸。如此设置，第二散热片自第二散热主体向外延伸，散热效果更佳。

进一步地，第二散热座21还包括第二水冷管道，第二水冷管道包括与第二抵接部连通的第二进水口(图未标)及与第二进水口连通的第二出水口(图未标)。如此设置，第二水冷管道能够通过流动的冷却液将第二散热座21的热量带走，进一步提升了散热效果。

本实施例中，针对压接式封装器件的测试夹具还包括装设于第一散热座11的温度调节组件(图未示)和温度控制组件(图未示)，温度调节组件能够将第一水冷管道内的液体调节至固定的温度节点，例如30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃等。温度调节组件能够将半导体器件保持在上述某一温度，在此期间，外部的源表结构40通过第一引出电极12和第二引出电极22给半导体器件施加小直流电，同时测量半导体器件两端的压降。可通过测量不同温度下的半导体器件的压降，来计算出该半导体器件特有的K系数。

需要知道的是，在一些实施例中该小直流电可以为100mA，具体可根据半导体器件的实际规格和类型来选择。

当该半导体器件降低至室温时，使用外部的源表结构通过第一引出电极12和第二引出电极22给该半导体器件加大电流，该电流可以是10A，具体的持续时间可以根据半导体器件的实际规格和类型来选择，如此是为了让该半导体器件内部的温度不在上升，始终保持稳定。

具体地，断开大电流后盖半导体器件内部的温度开始逐渐下降，在这过程中每间隔一段时间就使用外部的源表结构通过第一引出电极12和第二引出电极22给半导体器件施加如100mA的小电流信号，同时测量该半导体器件两端的压降，利用这些压降数据结合上述的K系数就可得到该半导体器件的热结构函数。

进一步地，可在该半导体器件、第一引出电极12及第二引出电极22的表面涂覆导热硅脂，再次重复上述步骤就可得到涂覆了导热硅脂的该半导体器件的热结构函数。通过对比未涂覆导热硅脂的该半导体器件的热结构函数和屠涂覆了导热硅脂的该半导体器件的热结构函数曲线的差异，即可得到该半导体器件的结壳热阻。

请具体参阅图4，具体来说，第一引出电极12包括用于与该半导体器件接触的第一贴合部121、自第一贴合部121朝向第二散热座21的延伸的第一限位部122及与第一贴合部121连接的第一接电部123；第二引出电极22包括用于与该半导体器件接触的第二贴合部(图未标)、自第二贴合部朝向第一散热座11的延伸的第二限位部(图未标)及与第二贴合部连接的第二接电部(图未标)。

如此设置，第一贴合部121和第二贴合部均与该半导体器件紧密贴合，从而获得最大的接触面积，以达到最小的接触电极与最多散热面积的目的；第一限位部122和第二限位部与该半导体器件配合用于限制该半导体器件，避免在加电过程中出现打滑、掉落等情况，安全性较高。

可以理解地，第一引出电极12和第二引出电极22是用来连接外部设备的，从而达到给该半导体器件的两个电极加电的目的，因此可以制作成容易连接的形状。

请具体参阅图2和图4，在一些实施例中，第一贴合部121的截面积大于等于该半导体器件的第一电极的截面积；第二贴合部的截面积大于等于该半导体器件的第二电极的截面积。

如此设置，既减小了第一贴合部121和第二贴合部与该半导体器件之间的接触电阻，加电时还可以使用较大的电流，也不会出现加电回路上电阻过大导致的功率损耗等异常现象，设计合理。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，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。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种针对压接式封装器件的测试夹具，用于与半导体器件配合，其特征在于，包括：

第一电极组件(10)，包括第一散热座(11)、用于与该半导体器件的第一电极贴合的第一引出电极(12)及设置于所述第一引出电极(12)与所述第一散热座(11)之间的第一绝缘件(13)；

第二电极组件(20)，包括第二散热座(21)、用于与该半导体器件的第二电极贴合的第二引出电极(22)及设置于所述第二引出电极(22)与所述第二散热座(21)之间的第二绝缘件(23)；以及

夹持组件(30)，分别与所述第一电极组件(10)和所述第二电极组件(20)连接，用于调节所述第一电极组件(10)与所述第二电极组件(20)之间的距离以夹持该半导体器件。

2.根据权利要求1所述的针对压接式封装器件的测试夹具，其特征在于，所述夹持组件(30)包括支撑柱(31)和紧固件(32)，所述支撑柱(31)的一端与所述第一散热座(11)固接，所述支撑柱(31)的另一端与所述第二散热座(21)转动连接，所述紧固件(32)与所述支撑柱(31)螺纹配合，用于调节所述第二散热座(21)相对所述第一散热座(11)之间的距离。

3.根据权利要求1所述的针对压接式封装器件的测试夹具，其特征在于，所述第一散热座(11)包括第一散热主体(111)及自所述第一散热主体(111)朝向所述第二散热座(21)方向延伸的第一抵接部(112)，所述第一抵接部(112)与所述第一绝缘件(13)抵接。

4.根据权利要求3所述的针对压接式封装器件的测试夹具，其特征在于，所述第一散热座(11)还包括第一散热片(113)，所述第一散热片(113)自所述第一散热主体(111)向外延伸。

5.根据权利要求3或4所述的针对压接式封装器件的测试夹具，其特征在于，所述第一散热座(11)还包括第一水冷管道，所述第一水冷管道包括与所述第一抵接部(112)连通的第一进水口(114)及与所述第一进水口(114)连通的第一出水口(115)。

6.根据权利要求1所述的针对压接式封装器件的测试夹具，其特征在于，所述第二散热座(21)包括第二散热主体及自所述第二散热主体朝向所述第一散热座(11)方向延伸的第二抵接部，所述第二抵接部与所述第二绝缘件(23)抵接。

7.根据权利要求6所述的针对压接式封装器件的测试夹具，其特征在于，所述第二散热座(21)还包括第二散热片，所述第二散热片自所述第二散热主体向外延伸。

8.根据权利要求6或7所述的针对压接式封装器件的测试夹具，其特征在于，所述第二散热座(21)还包括第二水冷管道，所述第二水冷管道包括与所述第二抵接部连通的第二进水口及与所述第二进水口连通的第二出水口。

9.根据权利要求1所述的针对压接式封装器件的测试夹具，其特征在于，所述第一引出电极(12)包括用于与该半导体器件接触的第一贴合部(121)、自所述第一贴合部(121)朝向所述第二散热座(21)的延伸的第一限位部(122)及与所述第一贴合部(121)连接的第一接电部(123)；

所述第二引出电极(22)包括用于与该半导体器件接触的第二贴合部、自所述第二贴合部朝向所述第一散热座(11)的延伸的第二限位部及与所述第二贴合部连接的第二接电部。

10.根据权利要求9所述的针对压接式封装器件的测试夹具，其特征在于，所述第一贴合部(121)的截面积大于等于该半导体器件的第一电极的截面积；

所述第二贴合部的截面积大于等于该半导体器件的第二电极的截面积。