CN219799660U - SiC模块测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开SiC模块测试装置，包括冶具安装板、主供电板、第一PCB屏蔽板、第二PCB屏蔽板、PCB驱动接口板、测电流探针、信号探针、电流检测组件；所述主供电板连接所述冶具安装板的底部，第一PCB屏蔽板、PCB驱动接口板、第二PCB屏蔽板依次连接所述冶具安装板的顶部，所述第一PCB屏蔽板与所述第二PCB屏蔽板的边缘处通过排针垂直连接；所述测电流探针与主供电板、第一PCB屏蔽板、第二PCB屏蔽板连接，所述信号探针与PCB驱动接口板、第一PCB屏蔽板、第二PCB屏蔽板连接，所述电流检测组件连接所述主供电板。本实用新型的有益效果：电流路径小，杂散电感很小，减少测试电流损耗、提高电流监测精度。

Description

SiC模块测试装置

技术领域

本实用新型涉及一种检测设备技术领域，具体为一种SiC模块测试装置。

背景技术

近年来我国半导体产业快速发展，市场规模快速增长。半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料，是现代电子信息产业的基础，其下游产品广泛应用于移动通信、计算机、电力电子、医疗电子、工业电子、军工航天等行业，被称为现代工业的“粮食”。而SiC材料具备耐高温、耐高压和低能量损耗等性能，逐渐成为半导体材料领域最具前景材料之一。

SiC模块测试的动态性能包括：开关损耗、时间、过冲、开关速度。通过示波器的配合获得一些关键性的波形和测试数据。

目前的测试治具，核心单元都是利用PCB板焊线、焊接插件与测试模块上端的组件进行连接。首先，测试单元与被测模块电流信号流程的线路比较复杂，在治具上不好控制，传输信息过程中也容易产生杂散电感，影响示波器波形。另外测试设备的测试舱是小型化的，结构较为复杂的测试冶具无法适应小型测试设备的需求。PCB板焊线通过螺柱支撑，对于面积较大的PCB容易发生变形，影响测试性能。另外的，电流测试线圈的精度较低，没有屏蔽装置，容易对周边电器元件造成电磁干扰。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息已构成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于：如何解决目前SiC模块测试结构复杂、容易产生杂散电感，影响示波器波形的问题。

本实用新型通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

SiC模块测试装置，包括冶具安装板、主供电板、第一PCB屏蔽板、第二PCB屏蔽板、PCB驱动接口板、测电流探针、信号探针、电流检测组件；所述主供电板连接所述冶具安装板的底部，第一PCB屏蔽板、PCB驱动接口板、第二PCB屏蔽板依次连接所述冶具安装板的顶部，所述第一PCB屏蔽板与所述第二PCB屏蔽板的边缘处通过排针垂直连接；所述测电流探针与主供电板、第一PCB屏蔽板、第二PCB屏蔽板连接，所述信号探针与PCB驱动接口板、第一PCB屏蔽板、第二PCB屏蔽板连接，所述电流检测组件连接所述主供电板。

本实用新型通过第一PCB屏蔽板与第二PCB屏蔽板的边缘处通过排针垂直连接，实现连接固定，安装方式简单，更换方便；两块PCB屏蔽板通过测电流探针和信号探针连接，进一步实现固定，且连接路径很短，使得电流路径小，杂散电感很小，使得波形稳定，减少测试电流损耗、提高电流监测精度。

优选的，还包括第一电流板、第二电流板，所述PCB驱动接口板的一端焊接欧式公母座，所述第一电流板与所述第二电流板通过欧式公母座与所述PCB驱动接口板连接。

第一电流板、第二电流板与PCB驱动接口板通过欧式公母座对插，可以起到限位以及防呆作用，且容易拆装。

优选的，所述电流检测组件沿主供电板上下对称安装，所述电流检测组件由环氧液灌封。

灌封环氧液至电流检测组件中，增加防护以及减少电流互感器对周边电气件的电磁干扰，同时减少周边电气件对电流互感器的电磁干扰，进一步提高电流检测精度。

优选的，所述电流检测组件的外部安装外部具有电镀铜合金的屏蔽罩，所述屏蔽罩通过螺栓连接所述主供电板。

屏蔽罩外表面电镀铜合金，进一步减小电磁干扰(EMI)。

优选的，所述主供电板的一端连接多个电容，多个所述电容位于所述主供电板的顶面和底面，且位于顶面的电容与位于底面的电容交错布置。

上下错位焊接电容，主供电板与待测SIC模块之间能够放更多的小电容，这些电容能够消除测试过程中通电时的杂散电感，提高测试精度，也能储备一部分能量。

优选的，所述第一PCB屏蔽板的顶面连接多个母排，多个所述母排沿第一PCB屏蔽板边线依次排布，所述第二PCB屏蔽板的底面连接多个排针，多个所述排针沿第二PCB屏蔽板边线依次排布，所述母排依次与所述排针连接。

优选的，还包括至少两个限位组件、把手，所述限位组件与所述把手均连接所述冶具安装板的边缘处。

优选的，还包括探针限位板，所述冶具安装板的底部开设容置槽，所述主供电板置于容置槽内，所述探针限位板连接所述冶具安装板的底部将所述主供电板压紧。

优选的，还包括探针垫块，所述探针垫块连接所述探针限位板的底部，并与所述测电流探针连接。

优选的，还包括冶具垫块，所述冶具垫块连接所述探针限位板的底部两侧。

治具垫块能够弥补待测SiC模块电极与信号探针的高度差，能够使得治具可以兼容不同SiC模块。

本实用新型的优点在于：

(1)本实用新型通过第一PCB屏蔽板与第二PCB屏蔽板的边缘处通过排针垂直连接，实现连接固定，安装方式简单，更换方便；两块PCB屏蔽板通过测电流探针和信号探针连接，进一步实现固定，且连接路径很短，电流由PCB驱动接口板流经第一PCB屏蔽板，再到主供电板，使得电流路径小，杂散电感很小，减少测试电流损耗、提高电流监测精度。

(2)灌封环氧液至电流检测组件中，增加防护以及减少电流互感器对周边电气件的电磁干扰，同时减少周边电气件对电流互感器的电磁干扰，进一步提高电流检测精度

(3)屏蔽罩外表面电镀铜合金，进一步减小电磁干扰(EMI)。

(4)上下错位焊接电容，主供电板与待测SIC模块之间能够放更多的小电容，这些电容能够消除测试过程中通电时的杂散电感，提高测试精度，也能储备一部分能量。

(5)治具垫块能够弥补待测SiC模块电极与信号探针的高度差，能够使得治具可以兼容不同SiC模块。

附图说明

图1是本实用新型实施例SiC模块测试装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例SiC模块测试装置的爆炸示意图；

图3是本实用新型实施例探针限位板与冶具安装板的连接示意图；

图4是图3的底部示意图；

图5是本实用新型实施例第一PCB屏蔽板、第二PCB屏蔽板、PCB驱动接口板的连接示意图；

图6是图5的爆炸示意图；

图7是本实用新型实施例主供电板的爆炸示意图；

图8是本实用新型实施例SiC模块测试装置的侧视图；

图9是本实用新型实施例SiC模块测试装置的结构示意图；

图中标号：

100、冶具安装板；101、限位组件；102、把手；200、主供电板；201、电容；300、第一PCB屏蔽板；301、母排；400、第二PCB屏蔽板；401、排针；500、PCB驱动接口板；501、第一电流板；502、第二电流板；600、测电流探针；700、信号探针；800、电流检测组件；801、屏蔽罩；900、探针限位板；901、冶具垫块；902、探针垫块。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一：

如图1、图2、图7、图9所示，SiC模块测试装置，包括冶具安装板100、主供电板200、第一PCB屏蔽板300、第二PCB屏蔽板400、PCB驱动接口板500、测电流探针600、信号探针700、电流检测组件800。所述主供电板200连接所述冶具安装板100的底部，第一PCB屏蔽板300、PCB驱动接口板500、第二PCB屏蔽板400依次连接所述冶具安装板100的顶部，所述第一PCB屏蔽板300与所述第二PCB屏蔽板400的边缘处通过排针401垂直连接后二者之间形成一个容纳腔，PCB驱动接口板500位于容纳腔内；所述测电流探针600与主供电板200、第一PCB屏蔽板300、第二PCB屏蔽板400垂直连接，所述信号探针700与PCB驱动接口板500、第一PCB屏蔽板300、第二PCB屏蔽板400垂直连接，所述电流检测组件800连接所述主供电板200。

如图3所示，冶具安装板100为整个装置的安装基板，呈矩形板状结构；其右侧边缘处连接两个限位组件101、把手102，所述限位组件101与所述把手102均连接所述冶具安装板100的边缘处，限位组件101用于与测试设备固定用，把手102便于手持。冶具安装板100的左侧开设一个矩形开口，用于容纳电流检测组件800等结构。其边缘处并设有多个用于母排301安装的长条状孔、以及用于欧式公母座安装的长条状孔。

冶具安装板100的底面具有容置槽，所述主供电板200置于容置槽内，探针限位板900连接所述冶具安装板100的底部将所述主供电板200压紧。探针限位板900的四个角设有螺栓孔，通过螺栓将主供电板200与探针限位板900安装再冶具安装板100的底部。

如图4所示，探针限位板900与冶具安装板100的结构形态基本一致，只是比冶具安装板100略小，探针限位板900的底部两侧通过焊接或螺栓分别连接冶具垫块901，治具垫块901能够弥补模块电极与信号探针700的高度差，该设计能够使得治具可以兼容不同SiC模块。所述探针垫块902通过焊接或螺栓连接所述探针限位板900的底部，并与所述测电流探针600连接，用于对测电流探针600进行限位固定，可以是测电流探针600卡接在探针垫块内。将冶具安装板100的底部安装完成后，可以将测电流探针600焊接在主供电板200上，有了探针垫块902的使用，能够保证测电流探针600的垂直度。探针垫块902用于弥补模块测试点位置高低不一，导致的高度差。

如图5、图6所示，第一PCB屏蔽板300、PCB驱动接口板500通过螺丝一同固定在冶具安装板100的顶面，后焊接信号探针700，信号探针700焊接在PCB驱动接口板500上，信号探针700用于采集信号。

第一PCB屏蔽板300的顶面边缘处连接多个母排301，第二PCB屏蔽板400的底面边缘处连接多个排针401，母排301与排针401的个数、位置均对应，排针401能够拆入母排301中，能够实现第一PCB屏蔽板300与第二PCB屏蔽板400的快速安装和拆卸。

第一PCB屏蔽板300与第二PCB屏蔽板400通过测电流探针600、信号探针700连接，一方面可以起到固定的作用，一方面是形成电流通路，电流通过的路径仅为一块120mm*140mmPCB，杂散电感很小，提高电流监测精度。电流由PCB驱动接口板500流经第一PCB屏蔽板300，再到主供电板200。

本实施例第一PCB屏蔽板300与第二PCB屏蔽板400通过母排301与排针401实现快速安装，且与测电流探针600、信号探针700垂直连接，第一PCB屏蔽板300与第二PCB屏蔽板400之间的连接路径很短，减少测试电流损耗；且安装方式简单，结构简单、能够更加适合小型SiC模块的测试，更换探针以及其他附件方便操作；测试设备的测试舱是小型化的，专门为小型SiC模块测试所设计的；内部的治具是可以更换的，适应不同小体积的模块测试。如图6所示，PCB驱动接口板500的右端的两侧分别连接第一电流板501、第二电流板502，所述PCB驱动接口板500的一端焊接欧式公母座，所述第一电流板501与所述第二电流板502通过欧式公母座与所述PCB驱动接口板500连接，可以起限位以及防呆作用，并且能够实现快速插接，拆装方便。

如图7所示，所述电流检测组件800包括两个高精度电流感应器，沿主供电板200上下对称安装，所述电流检测组件800由环氧液灌封，增加防护以及减少电流互感器对周边电气件的电磁干扰，同时减少周边电气件对电流互感器的电磁干扰，进一步提高电流检测精度。所述电流检测组件800的外部安装外部具有电镀铜合金的屏蔽罩801，屏蔽罩801外表面电镀铜合金，进一步减小EMI，所述屏蔽罩801包括上下两部分，分别通过螺栓连接所述主供电板200。

电流检测组件800选用高精度电流感应器，通过第一PCB屏蔽板300与第二PCB屏蔽板400之间的排针401夹住，经济实用，安装方便。

所述主供电板200的一端连接多个电容201，如图8所示，多个所述电容201位于所述主供电板200的顶面和底面，且位于顶面的电容201与位于底面的电容201交错布置。主供电板200后端焊接有电容201，在模块测试时，保证输出波形的稳定性，并且能存储一部分能量；上下错位焊接上电容201，主供电板200与待测SIC模块之间能够放更多的电容201，这些电容201能够消除测试过程中通电时的杂散电感，提高测试精度，也能储备一部分能量。

本实施例的组装过程：

主供电板200通过螺丝锁定在冶具安装板100上，在将探针限位板900、探针垫块902、冶具垫块901安装在冶具安装板100的底部，接着焊接测电流探针600，保证测电流探针600的垂直度；接着安装冶具安装板100的上部分，先安装限位组件101与所述把手102，然后对着孔位安装第二PCB屏蔽板400和PCB驱动接口板500，用螺丝固定完好，然后焊接信号探针700，信号探针700焊接在PCB驱动接口板500上，采集信号用。然后盖上第二PCB屏蔽板400，第一PCB屏蔽板300与第二PCB屏蔽板400上下通过母排301和排针401连接，方便拆装。然后安装第一电流板501、第二电流板502，两块电流板子上面焊接有欧式公母座，与PCB驱动接口板500对插，拆装方便。最后，安装电流检测组件800，上下对称安装，后安装电容201，上下错落安装；灌封环氧液至电流检测组件800中，电流检测组件800的外部安装外部具有电镀铜合金的屏蔽罩801。

本实施例工作时：待测SIC模块位于探针限位板900下方，待测SIC模块与冶具通过信号、电流连接，进行测试。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.SiC模块测试装置，其特征在于，包括冶具安装板、主供电板、第一PCB屏蔽板、第二PCB屏蔽板、PCB驱动接口板、测电流探针、信号探针、电流检测组件；所述主供电板连接所述冶具安装板的底部，第一PCB屏蔽板、PCB驱动接口板、第二PCB屏蔽板依次连接所述冶具安装板的顶部，所述第一PCB屏蔽板与所述第二PCB屏蔽板的边缘处通过排针垂直连接；所述测电流探针与主供电板、第一PCB屏蔽板、第二PCB屏蔽板连接，所述信号探针与PCB驱动接口板、第一PCB屏蔽板、第二PCB屏蔽板连接，所述电流检测组件连接所述主供电板。

2.根据权利要求1所述的SiC模块测试装置，其特征在于，还包括第一电流板、第二电流板，所述PCB驱动接口板的一端焊接欧式公母座，所述第一电流板与所述第二电流板通过欧式公母座与所述PCB驱动接口板连接。

3.根据权利要求1所述的SiC模块测试装置，其特征在于，所述电流检测组件沿主供电板上下对称安装，所述电流检测组件由环氧液灌封。

4.根据权利要求3所述的SiC模块测试装置，其特征在于，所述电流检测组件的外部安装外部具有电镀铜合金的屏蔽罩，所述屏蔽罩通过螺栓连接所述主供电板。

5.根据权利要求1所述的SiC模块测试装置，其特征在于，所述主供电板的一端连接多个电容，多个所述电容位于所述主供电板的顶面和底面，且位于顶面的电容与位于底面的电容交错布置。

6.根据权利要求1所述的SiC模块测试装置，其特征在于，所述第一PCB屏蔽板的顶面连接多个母排，多个所述母排沿第一PCB屏蔽板边线依次排布，所述第二PCB屏蔽板的底面连接多个排针，多个所述排针沿第二PCB屏蔽板边线依次排布，所述母排依次与所述排针连接。

7.根据权利要求1所述的SiC模块测试装置，其特征在于，还包括至少两个限位组件、把手，所述限位组件与所述把手均连接所述冶具安装板的边缘处。

8.根据权利要求1所述的SiC模块测试装置，其特征在于，还包括探针限位板，所述冶具安装板的底部开设容置槽，所述主供电板置于容置槽内，所述探针限位板连接所述冶具安装板的底部将所述主供电板压紧。

9.根据权利要求8所述的SiC模块测试装置，其特征在于，还包括探针垫块，所述探针垫块连接所述探针限位板的底部，并与所述测电流探针连接。

10.根据权利要求8所述的SiC模块测试装置，其特征在于，还包括冶具垫块，所述冶具垫块连接所述探针限位板的底部两侧。