CN221039310U - 一种功率半导体测试治具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种功率半导体测试治具，该治具包括：功能板，形成有与被测功率模块相匹配的第一容纳槽，所述第一容纳槽底部具有第一PIN针引脚容纳孔；测试用铜条，具有接触端和载流传输端；测试探针，用于与被测功率模块的PIN针引脚接触，并提供测试端；所述测试用铜条被装配于所述功能板上，且接触端位于所述第一容纳槽内用于与被测功率模块的功率端子接触。本测试治具在第一容纳槽上布设第一PIN针引脚容纳孔用于被测功率模块的PIN引脚插装，被测功率模块可直接插装，无需倒置，保证了被测功率模块的PIN针引脚在测试时不易损坏；且测试用铜条的接触端位于第一容纳槽内，被测功率模块插装后功率端子能够与接触端精准接触，保证了接触地精准性。

Description

一种功率半导体测试治具

技术领域

本实用新型涉及一种功率半导体测试治具。

背景技术

功率半导体模块是目前电子器件中应用最为广泛的功率半导体器件，具有高频率、高电压、大电流等优点，是柔性交直流输电、新能源发电、电能质量治理等领域的核心器件，目前已在相关行业得到广泛应用。一般的功率半导体模块在完成封装后都需要对模块进行电性能测试，因此，合适的测试治具尤为重要。

而在对封装完成后的功率半导体模块进行检测时，通常需要将功率半导体模块准确的放在测试治具上，由于封装完成后的功率半导体模块的背面会凸出相应的PIN针引脚，在测试时，这些PIN针引脚需要在进入相应的引脚筒里。而在现有的测试治具工装中，通常是将功率半导体模块倒置放置，使引脚一端朝上，通过治具的相对运动使PIN针引脚进入对应的引脚适配孔内，例如在公告号为CN204991656U，发明名称为直插式功率半导体模块测试夹具的专利公开文本中，公开了及一种直插式功率半导体模块测试夹具，包括：上固定板、支撑杆、底板构成基本的门式方框结构，底板上设有三轴气缸，三轴气缸上固定有模块升降台，模块升降台上设有定位板，模块升降台上设有被测模块，模块升降台托举被测模块上下运动，上固定板上设有电极夹紧及信号取样机构总成。可以看出的是，在进行功率半导体模块测试时，该发明是将功率半导体模块倒放，使得引脚部分朝上，通过升降台的相对运动将引脚放入对应测试部件内。

现有的测试治具在测试前，需要将功率半导体模块倒放（即PIN针引脚朝上），这就使得PIN针引脚部分朝上的测试治具存在引脚在测试时与相应的测试部件的接触不够准确，容易导致PIN针引脚在测试时损坏，同时，由于保证不了PIN针引脚和对应测试布部件的匹配的精度，容易导致测试结果不准确。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术所存在的技术问题，在此的提供一种功率半导体测试治具，该治具无需被测功率模块倒置，使得被测功率模块的PIN针引脚在测试时能够与相应的测试部件的精准接触，保证被测功率模块的PIN针引脚在测试时不易损坏。

为实现本实用新型的目的，所提供的测试治具包括：

功能板，形成有与被测功率模块相匹配的第一容纳槽，所述第一容纳槽底部具有第一PIN针引脚容纳孔；

测试用铜条，具有接触端和载流传输端；

测试探针，用于与被测功率模块的PIN针引脚接触，并提供测试端；

所述测试用铜条被装配于所述功能板上，且接触端位于所述第一容纳槽内用于与被测功率模块的功率端子接触。

在一些实施方式中，本治具还包括激光传感器，所述功能板上形成有用于容纳所述激光传感器的第二容纳槽，所述第二容纳槽两两相对设置，并与所述功能板的对应边平行。

在一些实施方式中，本治具还包括辅助板，其上分布有第二PIN针引脚容纳孔，所述第二PIN针引脚容纳孔的数量和位置与所述第一PIN针引脚容纳孔相匹配。

在一些实施方式中，本治具还包括固定轴，其顶部贯穿所述辅助板和所述功能板用于与所述测试用铜条的接触端接触；所述固定轴贯穿所述辅助板后经第二螺母固定，贯穿所述功能板后经第一螺母固定；所述第一螺母和所述第二螺母之间具有弹性部件，使被测功率模块测试完成取出后，所述接触端进行复位。

在一些实施方式中，所述第一PIN针引脚容纳孔和/或所述第二PIN针引脚容纳孔内壁上具有导引槽。

在一些实施方式中，所述辅助板为石墨板。

在一些实施方式中，所述辅助板的下方安装有固定安装条。

在一些实施方式中，所述功能板为石墨板。

在一些实施方式中，所述第一PIN针引脚容纳孔靠近所述第一容纳槽底部的一端具有导引槽，起到被测功率模块装配导向作用，便于快速装配。

在一些实施方式中，所述载流传输端和所述功能板之间设置有用于提高治具使用寿命的金属饼和/或提高治具安全性的绝缘饼。

本实用新型的有益效果包括：

本测试治具在第一容纳槽上布设第一PIN针引脚容纳孔用于被测功率模块的PIN引脚插装，被测功率模块可直接插装，无需倒置，保证了被测功率模块的PIN针引脚在测试时不易损坏；且测试用铜条的接触端位于第一容纳槽内，被测功率模块插装后功率端子能够与接触端精准接触，保证了接触地精准性。

与现有测试治具不同的是，本实用新型提供的技术方案不需要将待测功率模块倒置，直接就能将待测功率模块放入测试治具中，不需要前期的对准工作，只需要通过激光传感器检测待测模块是否水平后就可以开始测试。

本实用新型还采用金属饼，绝缘饼和固定安装条等手段提高治具的安全性。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1为本实用新型提供的治具的分解图；

图2为本实用新型提供的治具的结构图；

图3为本实用新型提供的治具的剖视图；

图4为本实用新型提供的治具的底部结构示意图；

图5为本实用新型提供的治具和被测功率模块的装配分解图；

图6为本实用新型提供的治具和被测功率模块的装配图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是,除非另有说明,本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

结合图1-6，本实施例的测试治具包括功能板1、测试用铜条2和测试探针3,功能板1上形成有与被测功率半导体模块13相匹配的第一容纳槽1_1，第一容纳槽1_1底部具有第一PIN针引脚容纳孔1_2，该PIN针容纳孔的数量和位置与被测功率模块13的PIN针引脚的数量和设置位置相匹配。

测试用铜条2具有接触端2_1和载流传输端2_2，第一容纳槽1_1的相对的两边的内壁上开设有使测试用铜条2接触端2_1穿过的矩形通孔，功能板1底部开设有容纳测试用铜条2的载流传输端2_2的矩形通道，如图4所示。测试用铜条2的数量和设置位置与被测功率模块13的功率端子的数量和设计位置相匹配，被测功率模块13装配于第一容纳槽1_1内后，其功率端子与接触端2_1接触。

使用时，被测功率模块13的PIN针引脚插入第一PIN针引脚容纳孔1_2内，实现PIN针引脚的容纳，并能够与测试探针3接触；功率端子与接触端2_1接触。此治具无需将待测功率模块倒置，直接就能将待测功率模块放入测试治具中，不需要前期的对准工作。

为了使被测功率模块13能够更好更准确地放置在第一容纳槽1_1内，并且保持相对水平，提高测试准确率；本治具还包括激光传感器4，功能板1上还形成有用于激光传感器4装配的第二容纳槽1_3，第二容纳槽1_3两两相对设置，并与功能板1的对应边平行。

使用时，通过激光传感器4穿过被测功率模块13所反馈的数据进行判断，被测功率模块13是否精确的放置并保持相对水平，从而提高准确率。

由于测试功率模块是将被测功率模块13安装好后，通过向下加力使得被测功率模块13的功率端子与测试用铜条2的接触端2_1进行接触，PIN针引脚与测试探针3进行接触，通过导通触电进行测试。为了提高测试治具的使用寿命，本治具还具有辅助板5、固定轴6。

辅助板5上具有与第一PIN针引脚容纳孔1_1数量和位置相匹配的第二PIN针引脚容纳孔5_1，测试探针3的一端贯穿第二PIN针引脚容纳孔5_1并位于第一PIN针引脚容纳孔1_1下方，使被测功率模块的PIN针引脚在外力作用下能够与测试探针3接触；测试探针3的另一端位于辅助板5底表面的下方，提供测试端。

当不配置辅助板5时，测试探针3的一端位于功能板1内并位于第一PIN针引脚容纳孔1_1下方，使被测功率模块的PIN针引脚在外力作用下能够与测试探针3接触；测试探针3的另一端位于功能板1底表面的下方，提供测试端。

功能板1和辅助板5通过包括但不限于是螺钉、螺栓等方式进行固定和链接。

固定轴6为螺钉，其顶部通过第一螺母7与测试用铜条2的接触端2_1接触，功能板1的第一容纳槽1_1底部开设有辅助通孔，用于固定和容纳第一螺母7。辅助板5与固定轴6对应的位置处设置有固定轴6的容纳孔，固定轴6贯穿辅助板5后，设置第二螺母8进行固定；第一螺母7和第二螺母8之间具有弹性部件9（如图1所示），使被测功率模块测试完成取出后，测试用铜条2的接触端2_1进行复位。

将功能板1和辅助板5通过固定轴6进行连接固定，并在其中间设置弹簧，便于测试后将测试用铜条的接触端顶回去复位，因此，第一螺母与固定轴之间为有间隙的插接方式装配，使固定轴6能够动作；第二螺母与固定轴之间可以是插接，可以是螺纹连接。

被测功率模块在测试过程中，由于测试用铜条2的载流传输端2_2连接的是超大电容，这种电容所存储的电能很容易无法完全放电完，导致载流传输端2_2带电，存在安全隐患；为此，本治具在载流传输端的末端与矩形通道之间还设置有金属饼10和绝缘饼11，金属饼10位于测试用铜条2的载流传输端2_2的末端，绝缘饼11位于金属饼10的下方，如图4所示。

金属饼10用于将在测试时固定轴6上的力均匀传给下面的绝缘饼11，从而提高治具使用寿命；绝缘饼11为绝缘材质，用于绝缘，提高安全性。

本治具金属饼10在上，绝缘饼11在下，金属饼10用来把固定轴的力均匀传给下面的绝缘饼11，提高稳定性；具体位置关系为：金属饼10位于功能板1和绝缘饼11之间，并位于测试用铜条2在载流传输端末尾位置，功能板1上形成有用于容纳金属饼10、绝缘饼11的槽。

为了提高测试前被测功率模块安装的容错率，使被测功率模块的PIN针引脚更容易进入PIN针引脚容纳孔中，第一PIN针引脚容纳孔1_2靠近第一容纳槽1_1底部的一端具有导引槽。

为了便于治具的安装和取放，同时避免在测试时，误触治具下端特别是误触到固定轴6，在辅助板5的下方安装有固定安装条12，固定安装条12和辅助板5通过包括但不限于是螺钉、螺栓等方式进行固定和链接。

本公开中，功能板、辅助板优选为石墨板。

本实用新型提供的测试治具所适用的功率半导体模块包括但不限于是DC6模块、HPD模块、HP1模块等。

最后应说明的是，以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制。尽管参照前述各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,或者对其中部分或者全部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范围,其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种功率半导体测试治具，其特征在于，该治具包括：

功能板，形成有与被测功率模块相匹配的第一容纳槽，所述第一容纳槽底部具有第一PIN针引脚容纳孔；

测试用铜条，具有接触端和载流传输端；

测试探针，用于与被测功率模块的PIN针引脚接触，并提供测试端；

所述测试用铜条被装配于所述功能板上，且接触端位于所述第一容纳槽内用于与被测功率模块的功率端子接触。

2.根据权利要求1所述的功率半导体测试治具，其特征在于，还包括激光传感器，所述功能板上形成有用于容纳所述激光传感器的第二容纳槽，所述第二容纳槽两两相对设置，并与所述功能板的对应边平行。

3.根据权利要求1所述的功率半导体测试治具，其特征在于，还包括辅助板，其上分布有第二PIN针引脚容纳孔，所述第二PIN针引脚容纳孔的数量和位置与所述第一PIN针引脚容纳孔相匹配。

4.根据权利要求3所述的功率半导体测试治具，其特征在于，还包括固定轴，其顶部贯穿所述辅助板和所述功能板用于与所述测试用铜条的接触端接触；所述固定轴贯穿所述辅助板后经第二螺母固定，贯穿所述功能板后经第一螺母固定；所述第一螺母和所述第二螺母之间具有弹性部件，使被测功率模块测试完成取出后，所述接触端进行复位。

5.根据权利要求3所述的功率半导体测试治具，其特征在于，所述第一PIN针引脚容纳孔和/或所述第二PIN针引脚容纳孔内壁上具有导引槽。

6.根据权利要求3所述的功率半导体测试治具，其特征在于，所述辅助板为石墨板。

7.根据权利要求3所述的功率半导体测试治具，其特征在于，所述辅助板的下方安装有固定安装条。

8.根据权利要求1所述的功率半导体测试治具，其特征在于，所述功能板为石墨板。

9.根据权利要求1所述的功率半导体测试治具，其特征在于，所述第一PIN针引脚容纳孔靠近所述第一容纳槽底部的一端具有导引槽。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的功率半导体测试治具，其特征在于，所述载流传输端和所述功能板之间设置有用于提高治具使用寿命的金属饼和/或提高治具安全性的绝缘饼。