CN220188649U - 一种半导体双向器件老化板结构 - Google Patents

Abstract

一种半导体双向器件老化板结构，本实用新型属于半导体器件领域。所述结构包括老化板主板、采样换向装置、加载换向装置；采样换向装置由转向装置插座、采样换向装置插板组成，加载换向装置由转向装置插座、加载换向装置插板组成，安装在老化板主板上，通过采样换向装置插板、加载换向装置插板插入不同的转向装置插座，实现电源极性的转向。解决了现有半导体器件功率老炼时极性换向的问题。广泛应用于多极性或多电源半导体器件老化技术领域。

Description

一种半导体双向器件老化板结构

技术领域

本实用新型属于半导体器件领域，进一步来说涉及半导体双向器件功率老炼领域，具体来说，涉及一种半导体双向器件老化板结构。

背景技术

双向器件产品（例如双向稳压二极管、双向瞬态电压抑制二极管等）被广泛应用于电子线路中，为保证该类双向电子器件的长期质量可靠性，在投入使用前，器件制造商将会对该类双向器件进行电老炼筛选试验，以剔除早期失效产品，保证器件的质量可靠性。

随着时代的进步，现有的老化设备不仅起到老化筛选功能，同时具备实时监控功能，但是针对该类老化设备，如图1所示，如果用其进行双向器件的筛选，由于设备的局限性，加载在双向器件两端的电极需要进行调换时，需将一颗颗器件逐一极性对调操作，整个过程耗时较长，工作效率极低，不能满足现阶段合同量增长的需求。

同时，为解决以上问题，如果从设备进行改造，让设备具备极性对调功能，但是由于老化板的布线有采样线（采集数据的线）和加载线（电源线），采用线与加载线不能互换，因此设备改造成本巨大。

针对该类老化设备，功率老炼过程中的换向工作主要凭靠人工操作（对筛选工位中器件逐一进行换向操作），该换向技术存在以下问题：

1）、在换向操作过程中，不免会对器件表面镀层造成划伤，影响器件易焊性质量。

2）、由于表面镀层的划伤，使得基底材料暴露在外界环境中，造成基底材料锈蚀、氧化等，进而在电子线路中引入多余物，降低电子线路质量可靠性。

3）、换向工作由人工对筛选工位中的器件逐一进行换向操作，换向工作效率低，劳动强度较大。

有鉴于此，特提出本实用新型。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：解决现有双向器件功率老炼设备在进行极性换向过程中易损伤器件、质量一致性差、生产效率低、质量隐患大、成本高的问题。不需要对筛选工位中的器件进行逐一换向操作，消除换向过程对器件表面造成的镀层刮伤、管脚损伤，提高器件质量可靠性，提升换向操作效率。

本实用新型的发明构思是：根据半导体器件的极性，在老化板上设置多个与半导体器件电极电气连接的转向装置插座（槽状或孔状结构）；再根据半导体器件老化电路结构，设置与转向装置插座匹配的换向装置插板，换向装置插板为电极跳线连接的一体化集成，以金手指的形式插入转向装置插座；通过不同的换向装置插板与转向装置插座的电气连接组合，实现设置的极性转换。

为此，本实用新型提供一种半导体双向器件老化板结构，如图2-6所示。包括老化板主板、采样换向装置、加载换向装置。

所述采样换向装置由转向装置插座、采样换向装置插板组成，所述加载换向装置由转向装置插座、加载换向装置插板组成，转向装置插座至少为2个，安装在老化板主板上，通过采样换向装置插板、加载换向装置插板插入不同的转向装置插座，即可实现电源加载极性的转向。

所述老化板主板包括：老化板主板本体101、老化板主板插头102、老化板主板接口电极103、老化板主板待测器件夹具104、老化板主板电路模块105、转向装置插座A106、转向装置插座B107。

在老化板主板本体101上设置有老化板主板插头102、老化板主板接口电极103、老化板主板待测器件夹具104、老化板主板电路模块105、转向装置插座A106及转向装置插座B107，按老化电路设计要求，通过老化板主板本体101上的金属布线进行电气连接。

所述采样换向装置包括：采样换向装置插板2、采样转向装置插板本体201、采样换向装置插板插头202、采样换向装置插板工位电极203、采样换向装置插板电路模块204、采样换向装置插板工位电极通孔205、转向装置插座A106、转向装置插座B107。

在采样转向装置插板本体201上设置有采样换向装置插板插头202、采样换向装置插板工位电极203、采样换向装置插板电路模块204、采样换向装置插板工位电极通孔205，按采样转向电路设计要求，通过采样转向装置插板本体201上的金属布线及转向装置插座A106、转向装置插座B107进行电气连接。

所述加载换向装置包括：加载换向装置插板3、加载换向装置插板本体301、加载换向装置插板插头302、加载换向装置插板极性电极303、加载换向装置插板工位电极304、加载换向装置插板电路模块305、加载换向装置插板极性电极通孔306、转向装置插座A106、转向装置插座B107。

在加载换向装置插板本体301上设置有加载换向装置插板插头302、加载换向装置插板极性电极303、加载换向装置插板工位电极304、加载换向装置插板电路模块305、加载换向装置插板极性电极通孔306，按加载换向电路设计要求，通过加载换向装置插板本体301上的金属布线及转向装置插座A106、转向装置插座B107进行电气连接。

有益效果

本专利解决了半导体器件在老化筛选过程中极性换向效率低的问题，通过采样换向装置插板、加载换向装置插板插入不同的转向装置插座，即可实现老化过程中半导体器件的批量换向，不损伤器件、质量一致性高、可靠性高、生产效率高、成本低。

可广泛应用于多极性、多电源的半导体器件老化、筛选技术领域。

附图说明

图1 现有双向器件电源连接示意图。

图2 带有极性转换装置的老化板结构示意图。

图3 单工位采样装置结构示意图。

图4单工位加载装置结构示意图。

图5 多工位采样装置结构示意图。

图6 多工位加载装置结构示意图。

图7老化板主板电路模块老化单元电路结构示意图。

图8 单工位采样装置和加载装置放置不同位置结构示意图。

图9 多工位采样装置和加载装置放置不同位置结构示意图一。

图10 多工位采样装置和加载装置放置不同位置结构示意图二。

图中，1为老化板主板，101为老化板主板本体，102为老化板主板插头，103为老化板主板接口电极，104为老化板主板待测器件夹具，105为老化板主板电路模块，106为转向装置插座A，107为转向装置插座B，2为采样换向装置插板，201为采样转向装置插板本体，202为采样换向装置插板插头，203为采样换向装置插板工位电极，204为采样换向装置插板电路模块，205为采样换向装置插板工位电极通孔，3为加载换向装置插板，301为加载换向装置插板本体，302为加载换向装置插板插头，303为加载换向装置插板极性电极，304为加载换向装置插板工位电极，305为加载换向装置插板电路模块，306为加载换向装置插板极性电极通孔。

实施方式

如图2-10所示，以半导体双向稳压二极管或双向瞬态电压抑制二极管的老化试验为例，所述一种半导体双向器件老化板结构的具体实施方式如下：

如图7所示，待测器件为双向器件D, 双向器件D的一端与插座A接口的a1端连接，插座A接口的a2端通过电流表A连接电源的负端；双向器件D的另一端通过保险丝FU与插座B接口的b1端连接，插座B接口的b2端通过电流表A连接电源的负端；电源的正端与两个插座串联后悬空。所述插座A及插座B无插板插入时，接口a1、a2或b1、b2为开路，与电源正端串联的两个插座无插板插入时，插座接口的两端为闭合连接。

如图3所示，对于单工位装置，所述采样换向装置插板2为在采样转向装置插板本体201制作采样换向装置插板工位电极203，采样换向装置插板工位电极203位于采样转向装置插板本体201的底面和顶面，通过采样换向装置插板工位电极通孔205进行电气连接。

如图5所示，对于多工位装置，所述采样换向装置插板工位电极203为多个，结构与单工位相同。

如图4所示，对于单工位装置，所述加载换向装置插板3为在加载换向装置插板本体301的一端制作加载换向装置插板极性电极303，加载换向装置插板极性电极303位于加载换向装置插板本体301的底面和顶面，通过加载换向装置插板极性电极通孔306进行电气连接，在加载换向装置插板本体301的另一端底面制作加载换向装置插板工位电极304，加载换向装置插板工位电极304与加载换向装置插板极性电极303之间通过底面金属布线电气连接。

如图6所示，对于多工位装置，所述加载换向装置插板工位电极304为多个，均通过底面金属布线与加载换向装置插板极性电极303进行电气连接，每个工位电极的结构与单工位相同。

如图8所示，为单工位老化时，单工位采样换向装置插板、单工位加载换向装置插板对调时，老化电路的电流流向相反，实现双向器件极性换向的目的。

如图9、图10所示，为多工位老化时，多工位采样换向装置插板、多工位加载换向装置插板对调时，批量性老化电路的电流流向整体相反，实现批量性双向器件极性整体换向的目的。

运作机理如下：

在本实用新型开展之前，功率老炼设备的单工位布线电路示意图如图1所示。图中电流表A作用是检测通过双向器件D的电流大小，D为双向器件，FU为保险丝。从工位布线电路示意图可以看出，要想将器件D进行极性对调，必须对器件D进行物理位置变换。

如图7所示，要想实现不需要变换器件D的物理位置来实现极性对调，那么当a端为负电位时，b端必须为正电位；b端为负电位时，a端必须为正电位。于是将阳极与阴极独立开来，如果阳极接通a1，b1和b2连通，则电流从a1端通过双向器件D流向b1端最后通向阴极；如果阳极接通b1，a1和a2连通，则电流从b1端通过双向器件D流向a1端最后通向阴极。

单工位装置如图8所示，要实现极性对调功能，需设计极性对调装置，采样装置负责接通a1、a2或b1、b2，加载装置负责将正电位加载到a1或b1。当采样装置和加载装置放置在不同位置时，电流方向不同。

多工位装置如图9-10所示，当采样装置和加载装置放置在不同位置时，电流方向不同。

在实际使用过程中，只需将采样装置和加载装置互换位置实现双向器件极性对调功能，实现多工位同时进行极性对调，避免单工位器件通过物理调换极性而影响器件质量可靠性，同时，提升极性对调的工作效率。

最后应说明的是：上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，本实用新型包括但不限于以上实施例，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。凡符合本实用新型要求的实施方案均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种半导体双向器件老化板结构，其特征在于，包括老化板主板、采样换向装置、加载换向装置；

所述采样换向装置由转向装置插座、采样换向装置插板组成，所述加载换向装置由转向装置插座、加载换向装置插板组成，转向装置插座为2个，安装在老化板主板上，通过采样换向装置插板、加载换向装置插板插入不同的转向装置插座，实现电源加载极性的转向；

所述老化板主板包括：老化板主板本体（101）、老化板主板插头（102）、老化板主板接口电极（103）、老化板主板待测器件夹具（104）、老化板主板电路模块（105）、转向装置插座A（106）、转向装置插座B（107）；

在老化板主板本体（101）上设置有老化板主板插头（102）、老化板主板接口电极（103）、老化板主板待测器件夹具（104）、老化板主板电路模块（105）、转向装置插座A（106）及转向装置插座B（107），按老化电路设计要求，通过老化板主板本体（101）上的金属布线进行电气连接；

所述采样换向装置包括：采样换向装置插板（2）、采样转向装置插板本体（201）、采样换向装置插板插头（202）、采样换向装置插板工位电极（203）、采样换向装置插板电路模块（204）、采样换向装置插板工位电极通孔（205）、转向装置插座A（106）、转向装置插座B（107）；

在采样转向装置插板本体（201）上设置有采样换向装置插板插头（202）、采样换向装置插板工位电极（203）、采样换向装置插板电路模块（204）、采样换向装置插板工位电极通孔（205），按采样转向电路设计要求，通过采样转向装置插板本体（201）上的金属布线及转向装置插座A（106）、转向装置插座B（107）进行电气连接；

所述加载换向装置包括：加载换向装置插板（3）、加载换向装置插板本体（301）、加载换向装置插板插头（302）、加载换向装置插板极性电极（303）、加载换向装置插板工位电极（304）、加载换向装置插板电路模块（305）、加载换向装置插板极性电极通孔（306）、转向装置插座A（106）、转向装置插座B（107）；

在加载换向装置插板本体（301）上设置有加载换向装置插板插头（302）、加载换向装置插板极性电极（303）、加载换向装置插板工位电极（304）、加载换向装置插板电路模块（305）、加载换向装置插板极性电极通孔（306），按加载换向电路设计要求，通过加载换向装置插板本体（301）上的金属布线及转向装置插座A（106）、转向装置插座B（107）进行电气连接。

2.如权利要求1所述的一种半导体双向器件老化板结构，其特征在于，对于单工位装置，所述采样换向装置插板（2）为在采样转向装置插板本体（201）制作采样换向装置插板工位电极（203），采样换向装置插板工位电极（203）位于采样转向装置插板本体（201）的底面和顶面，通过采样换向装置插板工位电极通孔（205）进行电气连接。

3.如权利要求1所述的一种半导体双向器件老化板结构，其特征在于，对于多工位装置，所述采样换向装置插板工位电极（203）为多个。

4.如权利要求1所述的一种半导体双向器件老化板结构，其特征在于，对于单工位装置，所述加载换向装置插板（3）为在加载换向装置插板本体（301）的一端制作加载换向装置插板极性电极（303），加载换向装置插板极性电极（303）位于加载换向装置插板本体（301）的底面和顶面，通过加载换向装置插板极性电极通孔（306）进行电气连接，在加载换向装置插板本体（301）的另一端底面制作加载换向装置插板工位电极（304），加载换向装置插板工位电极（304）与加载换向装置插板极性电极（303）之间通过底面金属布线电气连接。

5.如权利要求1所述的一种半导体双向器件老化板结构，其特征在于，对于多工位装置，所述加载换向装置插板工位电极（304）为多个，均通过底面金属布线与加载换向装置插板极性电极（303）进行电气连接。

6.如权利要求1所述的一种半导体双向器件老化板结构，其特征在于，所述老化板主板电路模块（105）的老化单元电路结构为：待测器件为双向器件D, 双向器件D的一端与插座A接口的a1端连接，插座A接口的a2端通过电流表A连接电源的负端；双向器件D的另一端通过保险丝FU与插座B接口的b1端连接，插座B接口的b2端通过电流表A连接电源的负端；电源的正端与两个插座串联后悬空。

7.如权利要求6所述的一种半导体双向器件老化板结构，其特征在于，所述插座A及插座B无插板插入时，接口a1、a2或b1、b2为开路，与电源正端串联的两个插座无插板插入时，插座接口的两端为闭合连接。

8.如权利要求6所述的一种半导体双向器件老化板结构，其特征在于，多工位老化电路为老化单元电路并联，形成批量性老化电路。

9.如权利要求8所述的一种半导体双向器件老化板结构，其特征在于，多工位采样换向装置插板、多工位加载换向装置插板插入插座的位置对调时，批量性老化电路的电流流向整体相反。

10.如权利要求1所述的一种半导体双向器件老化板结构，其特征在于，所述转向装置插座为槽状或孔状结构。