CN211744750U - 一种平板型电力半导体器件测试用新型高绝缘隔离双面加热平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种平板型电力半导体器件测试用新型高绝缘隔离双面加热平台。包括门式压力框架结构，加热系统，温度采集系统；所述加热系统包括上加热系统和下加热系统，上隔离板底部设有上加热系统，下隔离板顶部设有下加热系统，下加热系统上设有被测器件；上加热系统和下加热系统分别连接温度采集系统。本实用新型在诸多技术难点上进行一系列的攻克和突破。从而保证了平板型电力半导体器件更加准确稳定的测试效果。本实用新型可针对平板型电力半导体器件实现双面高效高精度加热，同时又可达到高压隔离的效果以便测试系统对器件进行各类电参数的测试，外接控温系统可对此平台进行加热控温。本实用新型具有适用性强、操作灵活便捷、生产效率高、节能环保等特点。

Description

一种平板型电力半导体器件测试用新型高绝缘隔离双面加热 平台

技术领域

本实用新型涉及半导体器件测试领域，具体涉及一种平板型电力半导体器件测试用新型高绝缘隔离双面加热平台。

背景技术

目前平板型电力半导体器件作为一种成熟的电子开关型半导体器件被广泛应用。在其生产环节中，需要进行各类参数的测试。针对这些参数的绝大部分的测试必须提供加热平台。而电压参数有的可达到几千伏甚至上万伏。加热系统需要尽可能的对器件上下两个表面实现高精度均匀加热，而测试系统又需要测试电路与加热回路实现完全隔离。这两者从理论实现来讲本身就是矛盾的。

实用新型内容

为了解决上述问题本实用新型的目的是提供一种平板型电力半导体器件测试用新型高绝缘隔离双面加热平台。

本实用新型的技术解决方案如下：一种平板型电力半导体器件测试用新型高绝缘隔离双面加热平台，包括门式压力框架结构，加热系统，温度采集系统；

所述门式压力框架结构包括螺母，导杆、导套、气缸、下板、中间板、下隔离板、上隔离板、上板、机箱、其中所述两根导杆左右平行竖直设置在下板两端，由下至上分别穿过中间板、上板两端，穿过上板在顶部用螺母固定，在穿过中间板时穿孔内设置导套；下板、中间板、上板相互平行，与导杆形成门式框架，上板底部设置上隔离板，中间板顶部设置下隔离板，下板连接机箱，机箱内设有气缸，气缸的支撑部穿过下板设置在中间板底部；所述上加热系统设置在上隔离板的底部，所述下加热系统设置在下隔离板顶部，下加热系统上设有被测器件；上加热系统和下加热系统分别连接温度采集系统。

所述加热系统包括上加热系统和下加热系统，上加热系统和下加热系统包括，加热载体盖板、测试线、加热载体、石英管、加热丝、加热引出件、氧化镁粉、高温密封胶、石英砂、加热载体环状槽内设有环状石英管和加热引出件，加热载体与石英管之间空隙填充石英砂，加热载体表面设置加热载体盖板；环状石英管内部布置螺旋状的加热丝，内部填充氧化镁粉，环状石英管引出端设置加热引出件，环状石英管引出端用高温密封胶密封的同时将加热丝引出穿过加热引出件内部小孔，加热载体盖板一端设有测试线。

所述温度采集系统包括导热硅脂、热电偶、热偶隔离管、热偶绝缘套、顶紧弹簧、热偶挂轴、压簧紧顶套、压簧紧定螺钉、热偶压簧、热偶挂套，所述热偶绝缘套内设有顶紧弹簧，热偶隔离管从热偶绝缘套右端伸入并连接顶紧弹簧右端，热偶挂轴从热偶绝缘套左端伸入并连接顶紧弹簧左端，热偶挂轴左端设有热偶压簧，热偶压簧右端设有热偶挂套热电偶从左至右依次穿过热偶压簧、热偶挂轴、顶紧弹簧、通过导热硅脂与热偶隔离管内部连接，热偶压簧左端设有压簧紧顶套、压簧紧定螺钉固定热电偶，温度采集系统通过热偶绝缘套拧入加热载体内，热偶隔离管外表面涂抹导热硅脂插入加热载体内。

本实用新型涉及了一种新型的加热系统的实现方案，在加热源的优化、加热源的嵌入式结构、绝缘隔离、热电偶的温度采集结构等诸多技术难点上进行一系列的攻克和突破。从而保证了平板型电力半导体器件更加准确稳定的测试效果。本实用新型优点：

1.针对平板型电力半导体器件实现双面高效高精度加热，同时又可达到高压隔离的效果以便测试系统对器件进行各类电参数的测试。

2.本实用新型适用性强、操作灵活便捷、生产效率高、节能环保等特点。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图2是上加热系统的结构示意图。

图3是图2的局部视图Ι的放大示意图。

图4是图2的侧视图。

图5是图2的俯视图。

具体实施方案

一种平板型电力半导体器件测试用新型高绝缘隔离双面加热平台，包括门式压力框架结构，加热系统，温度采集系统。

根据图1所示：一种平板型电力半导体器件测试用新型高绝缘隔离双面加热平台需要搭载在一种门式压力框架结构上。其中门式压力框架结构由螺母1、导杆2、导套4、气缸5、下板6、中间板7、下隔离板8、上隔离板11、上板12、机箱27这些部件组成，其中所述两根导杆2左右平行竖直设置在下板6两端，由下至上分别穿过中间板7、上板12两端，穿过上板12在顶部用螺母1固定，在穿过中间板7时穿孔内设置导套4；下板6、中间板7、上板12相互平行，与导杆2形成门式框架，上板12底部设置上隔离板11，中间板7顶部设置下隔离板8，下板6连接机箱27，机箱27内设有气缸5，气缸5的支撑部穿过下板6设置在中间板7底部。所述加热系统包括上加热系统10和下加热系统3，上隔离板11底部设有上加热系统10，下隔离板8顶部设有下加热系统3，下加热系统3上设有被测器件9；上加热系统10和下加热系统3分别连接温度采集系统。平板型电力半导体器件测试用新型高绝缘隔离双面加热平台的门式压力框架结构的实施方案是用上板12上面的4个螺钉穿过上板12连接在上隔离板11的内螺纹盲孔处。下隔离板8的连接方式与上隔离板11相同。这样可以将金属机架和上下加热系统10、3完全隔离开，并可承受高绝缘电压。

一种平板型电力半导体器件测试用新型高绝缘隔离双面加热平台的加热系统分上加热系统10与下加热系统3，下加热系统3与上加热系统10结构相同，上加热系统10和下加热系统3包括，加热载体盖板13、测试线35、加热载体14、石英管28、加热丝25、加热引出件26、氧化镁粉29、高温密封胶30、石英砂32，加热载体14环状槽内设有环状石英管28，加热载体14与石英管28之间空隙填充石英砂32，加热载体14表面设有加热载体盖板13；环状石英管28内部设有螺旋状的加热丝25，内部填充氧化镁粉29，环状石英管28引出端设有加热引出件26，环状石英管28引出端设有高温密封胶30密封的同时将加热丝25引出穿过加热引出件26内部小孔，加热载体盖板13一端设有测试线35。所述上加热系统10和下加热系统3的实施方案是先将石英管28上部加工成圆形，下部引出端加工成平行输出结构后，依据加热功率计算好加热丝25的长度，加热丝25均匀的穿进石英管28内并留够加热丝25的引出端长度，再用氧化镁粉29填充加热丝25与石英管28内壁的缝隙，保证良好的导热。封口处用高温密封胶30密封。然后将石英管28前端穿进加热引出件26内，引出的加热丝25从加热引出件26的小孔穿出。再把装配好的石英管28和加热引出件26放入加热载体14的环形槽内。把紧固螺钉31旋入拧紧。再用石英砂32填充满石英管28与加热载体14之间空隙，保证良好的导热效果。最后盖好加热载体盖板13，用4个沉头螺钉33紧固。

一种平板型电力半导体器件测试用新型高绝缘隔离双面加热平台的温度采集系统包括导热硅脂15、热电偶16、热偶隔离管17、热偶绝缘套18、顶紧弹簧19、热偶挂轴20、压簧紧顶套21、压簧紧定螺钉22、热偶压簧23、热偶挂套24，所述热偶绝缘套18内设有顶紧弹簧19，热偶隔离管17从热偶绝缘套18右端伸入并连接顶紧弹簧19右端，热偶挂轴20从热偶绝缘套18左端伸入并连接顶紧弹簧19左端，热偶挂轴20左端设有热偶压簧23，热偶压簧23右端设有热偶挂套24，热电偶16从左至右依次穿过热偶压簧23、热偶挂轴20、顶紧弹簧19、通过导热硅脂15与热偶隔离管17内部连接，热偶压簧23左端设有压簧紧顶套21，压簧紧定螺钉22固定热电偶16，热偶绝缘套18拧入加热载体14内，热偶隔离管17端部涂抹导热硅脂15插入加热载体14内。温度采集系统的实施方案是预先将热偶绝缘套18拧入加热载体14中，再在热偶隔离管17的外端部涂抹导热硅脂15然后将热偶隔离管17从热偶绝缘套18内插入加热载体14中，再把顶紧弹簧19装入热偶绝缘套18里，再把热偶挂轴20旋入热偶绝缘套18里。热电偶16依次穿过热偶压簧23、热偶挂套24。压簧紧顶套21箍在热偶压簧23上，压簧紧定螺钉22安装在压簧紧顶套21上。热偶压簧23穿过热偶挂套24并固定在热偶挂套24的左端。最后压簧紧定螺钉22顶紧热偶压簧23和热电偶16，防止热电偶与热偶弹簧发生相对移动。在热电偶16的端部涂导热硅脂15后插入热偶隔离管17里，待热偶压簧23压缩后用热偶挂套24的右端的挂钩结构挂在热偶挂轴20的左端，最终将热电偶16紧顶在热偶隔离管17内端部。

待装配完平板型电力半导体器件测试用新型高绝缘隔离双面加热平台的加热系统和温度采集系统后，用4个内六角螺钉33把上隔离板11与上加热系统10连接为一体，用4个内六角螺钉33把下隔离板8与下加热系统3连接为一体。

将平板型电力半导体器件测试用新型高绝缘隔离双面加热平台的上下加热系统10、3的加热丝25及热电偶16分别接入各自的温度控制器里可实现对两套加热系统的独立控温。分别在上下加热系统10、3的加热载体盖板13的右端接上测试线35，见图4。在测试平板型电力半导体器件时，预先对上下加热系统10、3升温直至温度恒定。再将被测器件9放在下加热系统3的上表面处，控制气缸5活塞运动托举中间板7、下加热系统3及被测器件9上升直至加紧。待被测器件9的温度稳定后，可对被测器件9进行一系列的参数测试。

本实用新型的设计要点：

1)测试用新型高绝缘隔离双面加热平台的加热系统的结构设计

针对于平板型电力半导体器件的测试，需要对被测器件9具备稳定良好的加热条件。既要有提供导热效率高的热源，有需要热源与被被测器件9完全的高电压隔离绝缘。本实用新型则提出一种环形结构的加热丝25与石英管28相结合的嵌入式方式，使用了氧化镁粉29不仅避免了加热丝25的长期使用所带来的老化，而且增加良好的导热效果。用石英砂32填充石英管28与加热载体14的间隙，保证了两者之间的导热。用高温密封胶30对石英管28的加热丝25引出部分进行了密封。用加热引出件26解决了加热丝25如何引出和与加热载体14完全隔离的难题。

2)测试用新型高绝缘隔离双面加热平台的温度采集系统的结构设计

平板型电力半导体器件的测试时温度采集既需要尽可能的反映被测器件9的实际温度，又需要其完全与加热载体14完全高电压隔离绝缘。因此本实用新型则提出在加热载体14接近器件的表面中心设计了热偶采样的螺纹孔。在热偶采样处设计了热偶绝缘套18和热偶隔离管17，实现了热电偶16与加热载体14之间的高电压隔离绝缘。图2左端的对压簧式热电偶16进行了改造使用，设计了顶紧弹簧19、热偶挂套24、热偶挂轴20确保了在热偶安装时可以使得热电偶16的端部采温点能够可靠的紧顶在热偶隔离管17内壁处。热电偶16与热偶隔离管17内壁接触处，热偶隔离管17外壁与加热载体14的内孔接触处使用导热硅脂15更加保证了良好的采温效果。

Claims (3)

1.一种平板型电力半导体器件测试用新型高绝缘隔离双面加热平台，其特征在于：包括门式压力框架结构，加热系统，温度采集系统；所述门式压力框架结构包括导杆(2)、导套(4)、气缸(5)、下板(6)、中间板(7)、下隔离板(8)、上隔离板(11)、上板(12)、机箱(27)，其中所述两根导杆(2)左右平行竖直设置在下板(6)两端，由下至上分别穿过中间板(7)、上板(12)两端，穿过上板(12)在顶部用螺母(1)固定，在穿过中间板(7)时穿孔内设有导套(4)；下板(6)、中间板(7)、上板(12)相互平行，与导杆(2)形成门式框架，上板(12)底部设有上隔离板(11)，中间板(7)顶部设有下隔离板(8)，下板(6)连接机箱(27)，机箱(27)内设有气缸(5)，气缸(5)的支撑部穿过下板(6)设置在中间板(7)底部；所述加热系统包括上加热系统(10)和下加热系统(3)，上隔离板(11)底部设有上加热系统(10)，下隔离板(8)顶部设有下加热系统(3)，下加热系统(3)上设有被测器件(9)；上加热系统(10)和下加热系统(3)分别连接温度采集系统。

2.如权利要求1所述的一种平板型电力半导体器件测试用新型高绝缘隔离双面加热平台，其特征在于：所述加热系统包括上加热系统(10)和下加热系统(3)，上加热系统(10)和下加热系统(3)分别包括，加热载体盖板(13)、测试线(35)、加热载体(14)、石英管(28)、加热丝(25)、加热引出件(26)、氧化镁粉(29)、高温密封胶(30)、石英砂(32)，加热载体(14)环状槽内设有环状石英管(28)，加热载体(14)与石英管(28)之间空隙填充石英砂(32)，加热载体(14)表面设有加热载体盖板(13)；环状石英管(28)内部设有螺旋状的加热丝(25)，内部填充氧化镁粉(29)，环状石英管(28)引出端设有加热引出件(26)，环状石英管(28)引出端设有高温密封胶(30)密封的同时将加热丝(25)引出穿过加热引出件(26)内部小孔，加热载体盖板(13)一端设有测试线(35)。

3.如权利要求1所述的一种平板型电力半导体器件测试用新型高绝缘隔离双面加热平台，其特征在于：所述温度采集系统包括导热硅脂(15)、热电偶(16)、热偶隔离管(17)、热偶绝缘套(18)、顶紧弹簧(19)、热偶挂轴(20)、压簧紧顶套(21)、压簧紧定螺钉(22)、热偶压簧(23)、热偶挂套(24)，所述热偶绝缘套(18)内设有顶紧弹簧(19)，热偶隔离管(17)从热偶绝缘套(18)右端伸入并连接顶紧弹簧(19)右端，热偶挂轴(20)从热偶绝缘套(18)左端伸入并连接顶紧弹簧(19)左端，热偶挂轴(20)左端设有热偶压簧(23)，热偶压簧(23)右端设有热偶挂套(24)，热电偶(16)从左至右依次穿过热偶压簧(23)、热偶挂轴(20)、顶紧弹簧(19)、通过导热硅脂(15)与热偶隔离管(17)内部连接，热偶压簧(23)压缩后用热偶挂套(24)的右端的挂钩结构挂在热偶挂轴(20)的左端，热偶压簧(23)左端设有压簧紧顶套(21)，压簧紧定螺钉(22)顶紧热电偶(16)，热偶绝缘套(18)拧入加热载体(14)内，热偶隔离管(17)端部涂抹导热硅脂(15)从热偶绝缘套(18)内插入加热载体(14)内。

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