CN220753368U - 一种igbt半成品测试工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种IGBT半成品测试工装，包括：底板，底板上侧边缘设有多个滑杆，中部设有伸缩器，底板的上侧边缘还设有格挡板；第一支撑板，第一支撑板滑动连接在滑杆上，第一支撑板上设有芯片放置机构，伸缩器的上端与第一支撑板的下侧固定连接；温控设备，温控设备包括温控器、固态继电器、加热管和热电偶，温控器和固态继电器均设置在底板上，加热管和热电偶均设置在芯片放置机构内；第二支撑板和测试器件安装板，第二支撑板固定在滑杆的上端，测试器件安装板的下侧设有测试电路连接桥和多个探针。本实用新型解决了在IGBT模块封装完成后再进行测试，如果该成品测试结果没有达到预期效果意味着报废，将直接导致较高的成本浪费的问题。

Description

一种IGBT半成品测试工装

技术领域

本实用新型涉及功率半导体测试技术领域，尤其涉及一种IGBT半成品测试工装。

背景技术

在车用IGBT模块封装工艺过程中，传统的对车用IGBT模块的双脉冲动态测试(包括加热测试、加电测试)这一过程放在IGBT模块已经成为成品的阶段，即完成IGBT模块最后的封装后，在进行模块整体的双脉冲动态测试。在成品的测试的过程中，如果该成品测试结果没有达到预期效果便意味着该成品整体报废，由于车用IGBT模块造价较为昂贵，如果车用IGBT模块报废将直接导致较高的成本浪费。

由于最容易出现产品不良的阶段主要在第一次焊接和第一次绑线阶段，此时的IGBT模块处于半成品状态，对第一次焊接产生空洞和一次绑线不稳等问题较为容易测试，若在半成品阶段，进行动态测试的半成品各项参数测试，那么就可以很好地提高最后的成品率，可有效降低半成品不良导致的模块整体成本的浪费。

实用新型内容

针对现有技术中所存在的不足，本实用新型提供了一种IGBT半成品测试工装，其解决了现有技术中存在的在IGBT模块封装完成后再进行测试，如果该成品测试结果没有达到预期效果意味着报废，将直接导致较高的成本浪费的问题。

根据本实用新型的实施例，一种IGBT半成品测试工装，其包括：

底板，所述底板上侧边缘设有多个滑杆，中部设有伸缩器，所述底板的上侧边缘还设有格挡板；

第一支撑板，所述第一支撑板滑动连接在滑杆上，所述第一支撑板上设有芯片放置机构，所述伸缩器的上端与第一支撑板的下侧固定连接；

温控设备，所述温控设备包括温控器、固态继电器、加热管和热电偶，所述温控器和固态继电器均设置在底板上，所述加热管和热电偶均设置在芯片放置机构内，所述温控器、固态继电器和加热管依次电连接，所述热电偶与温控器电连接；

第二支撑板和测试器件安装板，所述第二支撑板固定在滑杆的上端，所述第二支撑板的中部开设有测试容纳槽，所述测试器件安装板的下侧设有测试电路连接桥和多个探针并穿过测试容纳槽。

优选地，所述底板、第一支撑板和第二支撑板均为矩形，所述滑杆有四根且分别固定设置在第一支撑板的四角处，四根滑杆的上端分别与第二支撑板的下侧的四角处固定连接，所述第一支撑板的四角处开设有通口，所述通口内设有直线轴承，四根滑杆分别滑动穿设在四个直线轴承内。

优选地，所述伸缩器包括气动手拉阀、气缸和气缸连接板，所述气缸固定在底板的上侧中部，所述气动手拉阀设置在底板上并通过气管与气缸连接，所述气缸连接板与气缸的伸缩端固定连接，所述气缸连接板固定在第一支撑板的下侧中部。

优选地，所述芯片放置机构包括手托盘和测试盘，所述测试盘包括加热板和隔热板，所述隔热板固定在第一支撑板的中部，所述加热板固定在隔热板的中部，所述加热管和热电偶均设置在加热板内部，所述加热板的中部开设有托盘容纳槽和连接条容纳槽，所述手托盘可嵌入托盘容纳槽中。

优选地，所述手托盘包括测试托盘、连接条和手持柄，所述测试托盘的上侧开设有芯片容纳槽和多个与芯片容纳槽连通的取料槽，所述连接条的一端固定在测试托盘的下侧，另一端与手持柄固定连接。

优选地，所述测试电路连接桥包括上安装板、下安装板、销轴、连接主轴、多个螺钉和多个连接铜片，所有连接铜片均套设在销轴上，所述上安装板固定在测试器件安装板的上侧中部，且上安装板中部开设有第一通孔，所述下安装板的中部开设有第二通孔，所述连接主轴的上端穿过第一通孔并设置有卡接器，下端滑动设置在第二通口内，所述螺钉的下端滑动贯穿上安装板并与下安装板螺纹连接，所述连接主轴的下端固定连接有安装块，所述安装块的下侧开设有嵌槽，所述转轴转动设置在嵌槽内且连接铜片嵌合在嵌槽内，所述下安装板的下侧与安装块相抵触。

优选地，所述连接主轴上套设有弹簧，所述弹簧的两端分别与上安装板和下安装板相抵触。

优选地，所述卡接器包括弧形卡簧，所述连接主轴的上端开设有环形卡槽，所述弧形卡簧嵌合在环形卡槽内，且弧形卡簧的外径大于第一通孔的直径。

优选地，相邻两个连接铜片之间相互紧密贴合。

优选地，所述探针包括信号探针和电极探针。

相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型提供的IGBT半成品测试工装，在半成品测试时，将两个待测半成品芯片放入芯片放置机构内，之后启动伸缩器，使第一支撑板和芯片放置机构上升，直至测试电路连接桥和探针与待测半成品芯片接触，温控器通过PID控制固态继电器通断进而控制加热管加热或者停止，提高芯片放置机构以及待测半成品芯片的温度，对待测半成品芯片进行加热测试，热电偶采集温度信号并反馈给温控器，然后进行加电测试，待测半成品芯片随伸缩器上升后与布置于测试器件安装板上的探针和测试电路连接桥接触，测试电路连接桥用于临时快速连接两个待测半成品芯片，通过探针为两个待测半成品芯片加电以及采集通电后的运行参数，通过对半成品模块的加热和加电测试，得到结果，避免了后续半成品本身不合格而造成成品报废而导致的成本浪费。

附图说明

图1为本实用新型实施例的测试工装结构图。

图2为本实用新型实施例的测试工装结构爆炸图。

图3为本实用新型实施例的手托盘的结构图。

图4为本实用新型实施例的测试电路连接桥的结构图。

上述附图中：格挡板1、底板2、气动手拉阀3、气缸4、滑杆5、温控器6、固态继电器7、气缸连接板8、直线轴承9、第一支撑板10、隔热板11、加热板12、连接条容纳槽13、热电偶14、加热管15、第二支撑板16、电极探针17、信号探针18、测试电路连接桥19、测试器件安装板20、手持柄21、连接条22、取料槽23、待测半成品芯片24、芯片容纳槽25、上安装板26、连接主轴27、弧形卡簧28、弹簧29、下安装板30、连接铜片31、销轴32、安装块33、螺钉34。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型中的技术方案进一步说明。

如图1至图3所示，本实用新型实施例提出了一种IGBT半成品测试工装，包括：

底板2，底板2上侧边缘设有多个滑杆5，中部设有伸缩器，底板2的上侧边缘还设有格挡板1，且格挡板1置于任意两个相邻滑杆5之间，格挡板1主要用于防止测试人员直接接触一些精密器件，导致期间出现损坏以及保护测试人员；

第一支撑板10，第一支撑板10滑动连接在滑杆5上，第一支撑板10上设有芯片放置机构，伸缩器的上端与第一支撑板10的下侧固定连接；

温控设备，温控设备包括温控器6、固态继电器7、加热管15和热电偶14，温控器6和固态继电器7均设置在底板2上，加热管15和热电偶14均设置在芯片放置机构内，温控器6、固态继电器7和加热管15依次电连接，热电偶14与温控器6电连接，其中温控器6的温度显示屏设置在格挡板1上，方便测试人员实时查看温度；

第二支撑板16和测试器件安装板20，第二支撑板16固定在滑杆5的上端，第二支撑板16的中部开设有测试容纳槽，测试器件安装板20的下侧设有测试电路连接桥19和多个探针并穿过测试容纳槽。

底板2、第一支撑板10和第二支撑板16均为矩形，滑杆5有四根且分别固定设置在第一支撑板10的四角处，四根滑杆5的上端分别与第二支撑板16的下侧的四角处固定连接，第一支撑板10的四角处开设有通口，通口内设有直线轴承9，四根滑杆5分别滑动穿设在四个直线轴承9内，直线轴承9能够保证第一支撑板10能够沿滑杆5以很小的摩擦阻力直线运动而不会出现卡死的状况。

本实用新型提供的IGBT半成品测试工装，在半成品测试时，将两个待测半成品芯片24放入芯片放置机构内，之后启动伸缩器，使第一支撑板10和芯片放置机构上升，直至测试电路连接桥19和探针与待测半成品芯片24接触，温控器6通过PID控制固态继电器7通断进而控制加热管15加热或者停止，提高芯片放置机构以及待测半成品芯片24的温度，对待测半成品芯片24进行加热测试，热电偶14采集温度信号并反馈给温控器6。

之后进行加电测试，两个待测半成品芯片24随伸缩器上升后与布置于测试器件安装板20上的探针和测试电路连接桥19接触，其中，探针包括电极探针17和信号探针18，电极探针17外接电源，用于为待测半成品加电，使电流在芯片电路中流过，信号探针18用于采集待测半成品芯片24在加电过程中的各项参数，测试电路连接桥19用于临时快速连接两个待测半成品芯片24，通过两种探针为两个待测半成品芯片24加电以及采集通电后的运行参数，通过对半成品模块的加热和加电测试，得到结果，避免了后续半成品本身不合格而造成成品报废而导致的成本浪费。

伸缩器包括气动手拉阀3、气缸4和气缸连接板8，气缸4固定在底板2的上侧中部，气动手拉阀3设置在底板2上并通过气管与气缸4连接，同时，格挡板1上开设有一个通槽，气动手拉阀3上的手柄穿过通槽并置于格挡板1的外侧，气缸连接板8与气缸4的伸缩端固定连接，气缸连接板8固定在第一支撑板10的下侧中部。

在将待测半成品芯片24放置在芯片防止机构上后，按下气动手拉阀3上的手柄，即可使气缸4延伸，将气缸连接板8和第一支撑板10向上推动，将芯片放置机构与测试电路连接桥19和探针相互接触，之后便可开始进行测试。

芯片放置机构包括手托盘和测试盘，测试盘包括加热板12和隔热板11，隔热板11固定在第一支撑板10的中部，加热板12固定在隔热板11的中部，加热管15和热电偶14均设置在加热板12内部，加热板12的中部开设有托盘容纳槽和连接条容纳槽13，手托盘可嵌入托盘容纳槽中。

手托盘包括测试托盘、连接条22和手持柄21，测试托盘的上侧开设有芯片容纳槽25和多个与芯片容纳槽25连通的取料槽23，连接条22的一端固定在测试托盘的下侧，另一端与手持柄21固定连接。

由于测试盘所在的空间小，且测试盘经加热管15加热后，整体温度较高，不便于直接放置和取出待测半成品芯片24，因此需先将两个待测半成品芯片24嵌入测试托盘上的芯片容纳槽25内，然后测试人员手持手持柄21将测试托盘和连接条22分别嵌入加热板12上托盘容纳槽和连接条容纳槽13，之后按下气动手拉阀3的手柄，将整个芯片放置机构向上推动，让测试电路连接桥19和探针与两个待测半成品芯片24接触并开始测试，在测试完成后，拉动气动手拉阀3的手柄，使气缸4带动第一支撑板10和整个芯片放置机构与测试电路连接桥19分离，测试人员手持手持柄21，将测试托盘取出，将镊子等工具置于取料槽23中，夹住待测半成品芯片24，便可直接取出。

如图4所示，测试电路连接桥19包括上安装板26、下安装板30、销轴32、连接主轴27、多个螺钉34和多个连接铜片31，所有连接铜片31均套设在销轴32上，相邻两个连接铜片31之间相互紧密贴合，上安装板26固定在测试器件安装板20的上侧中部，且上安装板26中部开设有第一通孔，下安装板30的中部开设有第二通孔，连接主轴27的上端穿过第一通孔并设置有卡接器，下端滑动设置在第二通口内，螺钉34的下端滑动贯穿上安装板26并与下安装板30螺纹连接，连接主轴27上套设有弹簧29，弹簧29的两端分别与上安装板26和下安装板30相抵触，连接主轴27的下端固定连接有安装块33，安装块33的下侧开设有嵌槽，转轴转动设置在嵌槽内且连接铜片31嵌合在嵌槽内，下安装板30的下侧与安装块33相抵触。

由于是人为按动气动手拉阀3，气缸4的伸缩距离不能精确控制，因此不能保证在连接铜片31与待测半成品芯片24接触时刚好气缸4停止伸缩，因此测试电路连接桥19需要有一定的缓冲设计，在本实用新型中，通过上安装板26、下安装板30、连接主轴27和弹簧29设计，在气缸4带动待测半成品芯片24上升并与连接铜片31相互接触时，气缸4继续上移一小段距离，会推动连接铜片31、安装块33和下安装板30上移，以此带动连接主轴27和螺钉34上移，压缩弹簧29，利用弹簧29的回弹力，能够保证连接铜片31与待测半成品芯片24的稳定接触。

卡接器包括弧形卡簧28，连接主轴27的上端开设有环形卡槽，弧形卡簧28嵌合在环形卡槽内，且弧形卡簧28的外径大于第一通孔的直径，利用弧形卡簧28对连接主轴27进行限位，避免其因弹簧29弹力而脱离第一通口。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种IGBT半成品测试工装，其特征在于，包括：

底板，所述底板上侧边缘设有多个滑杆，中部设有伸缩器，所述底板的上侧边缘还设有格挡板；

第一支撑板，所述第一支撑板滑动连接在滑杆上，所述第一支撑板上设有芯片放置机构，所述伸缩器的上端与第一支撑板的下侧固定连接；

温控设备，所述温控设备包括温控器、固态继电器、加热管和热电偶，所述温控器和固态继电器均设置在底板上，所述加热管和热电偶均设置在芯片放置机构内，所述温控器、固态继电器和加热管依次电连接，所述热电偶与温控器电连接；

第二支撑板和测试器件安装板，所述第二支撑板固定在滑杆的上端，所述第二支撑板的中部开设有测试容纳槽，所述测试器件安装板的下侧设有测试电路连接桥和多个探针并穿过测试容纳槽。

2.如权利要求1所述的一种IGBT半成品测试工装，其特征在于，所述底板、第一支撑板和第二支撑板均为矩形，所述滑杆有四根且分别固定设置在第一支撑板的四角处，四根滑杆的上端分别与第二支撑板的下侧的四角处固定连接，所述第一支撑板的四角处开设有通口，所述通口内设有直线轴承，四根滑杆分别滑动穿设在四个直线轴承内。

3.如权利要求1所述的一种IGBT半成品测试工装，其特征在于，所述伸缩器包括气动手拉阀、气缸和气缸连接板，所述气缸固定在底板的上侧中部，所述气动手拉阀设置在底板上并通过气管与气缸连接，所述气缸连接板与气缸的伸缩端固定连接，所述气缸连接板固定在第一支撑板的下侧中部。

4.如权利要求1所述的一种IGBT半成品测试工装，其特征在于，所述芯片放置机构包括手托盘和测试盘，所述测试盘包括加热板和隔热板，所述隔热板固定在第一支撑板的中部，所述加热板固定在隔热板的中部，所述加热管和热电偶均设置在加热板内部，所述加热板的中部开设有托盘容纳槽和连接条容纳槽，所述手托盘可嵌入托盘容纳槽中。

5.如权利要求4所述的一种IGBT半成品测试工装，其特征在于，所述手托盘包括测试托盘、连接条和手持柄，所述测试托盘的上侧开设有芯片容纳槽和多个与芯片容纳槽连通的取料槽，所述连接条的一端固定在测试托盘的下侧，另一端与手持柄固定连接。

6.如权利要求1所述的一种IGBT半成品测试工装，其特征在于，所述测试电路连接桥包括上安装板、下安装板、销轴、连接主轴、多个螺钉和多个连接铜片，所有连接铜片均套设在销轴上，所述上安装板固定在测试器件安装板的上侧中部，且上安装板中部开设有第一通孔，所述下安装板的中部开设有第二通孔，所述连接主轴的上端穿过第一通孔并设置有卡接器，下端滑动设置在第二通口内，所述螺钉的下端滑动贯穿上安装板并与下安装板螺纹连接，所述连接主轴的下端固定连接有安装块，所述安装块的下侧开设有嵌槽，所述销轴转动设置在嵌槽内且连接铜片嵌合在嵌槽内，所述下安装板的下侧与安装块相抵触。

7.如权利要求6所述的一种IGBT半成品测试工装，其特征在于，所述连接主轴上套设有弹簧，所述弹簧的两端分别与上安装板和下安装板相抵触。

8.如权利要求6所述的一种IGBT半成品测试工装，其特征在于，所述卡接器包括弧形卡簧，所述连接主轴的上端开设有环形卡槽，所述弧形卡簧嵌合在环形卡槽内，且弧形卡簧的外径大于第一通孔的直径。

9.如权利要求6所述的一种IGBT半成品测试工装，其特征在于，相邻两个连接铜片之间相互紧密贴合。

10.如权利要求1-9任意一项所述的一种IGBT半成品测试工装，其特征在于，所述探针包括信号探针和电极探针。