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CN111766500A - 压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置 - Google Patents

压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置 Download PDF

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CN111766500A
CN111766500A CN202010742082.2A CN202010742082A CN111766500A CN 111766500 A CN111766500 A CN 111766500A CN 202010742082 A CN202010742082 A CN 202010742082A CN 111766500 A CN111766500 A CN 111766500A
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CN
China
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bipolar transistor
insulated gate
gate bipolar
water
type insulated
Prior art date
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Application number
CN202010742082.2A
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祝令瑜
占草
刘琛硕
代建港
刘占磊
凌培恩
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Xian Jiaotong University
Original Assignee
Xian Jiaotong University
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Publication date
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Abstract

本发明涉及一种压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置,包括支架、承载机构、两个以上的水冷散热包、绝缘板件以及顶压组件。该压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置工作时,压接型绝缘栅双极型晶体管可以设置在两个水冷散热包之间。水冷散热包通过绝缘板件与其它器件连接,可以避免压接型绝缘栅双极型晶体管与其它器件之间电连通,也可以避免相邻两个压接型绝缘栅双极型晶体管之间电连通。该压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置,可以提升对压接型绝缘栅双极型晶体管的电隔离性能,从而提升压接型绝缘栅双极型晶体管的参数测量的准确性。

Description

压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置
技术领域
本发明涉及电子器件检测技术领域,特别是涉及一种压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置。
背景技术
IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor,绝缘栅双极性晶体管)是由双极性三极管和绝缘栅型场效应管组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件。
传统技术中,通常使用测试装置一次对多个压接型绝缘栅双极型晶体管的静态参数等进行测量。
发明人在实现传统技术的过程中发现:传统的测试装置,其电隔离性能较差,会影响压接型绝缘栅双极型晶体管的参数测量的准确性。
发明内容
基于此,有必要针对传统技术中测试装置的电隔离性能较差的问题,提供一种压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置。
一种压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置,包括:
支架,包括沿竖直方向延伸的第一导辊和第二导辊;
承载机构,包括承载平台和与所述承载平台连接的固定杆,所述承载平台与所述第一导辊和所述第二导辊活动连接;
两个以上的水冷散热包,设于所述承载机构,相邻两个所述水冷散热包之间用于放置压接型绝缘栅双极型晶体管;
顶压组件,设于所述水冷散热包远离所述承载平台的一侧;
绝缘板件,位于所述水冷散热包与所述承载平台之间、所述水冷散热包与所述固定杆之间,以及所述水冷散热包与所述顶压组件之间,以使所述水冷散热包通过所述绝缘板件与所述承载机构和所述顶压组件连接。
在其中一个实施例中,所述水冷散热包表面设有连接电路,以与所述压接型绝缘栅双极型晶体管电连接;
所述压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置还包括:
静态参数测量仪,与所述连接电路电连接,以测试所述压接型绝缘栅双极型晶体管的静态参数。
在其中一个实施例中,所述水冷散热包表面设有连接电路,以与所述压接型绝缘栅双极型晶体管电连接;
所述压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置还包括:
功率循环电路,通过所述连接电路与所述压接型绝缘栅双极型晶体管电连接,以控制所述压接型绝缘栅双极型晶体管导通;所述功率循环电路与所述连接电路之间为活动连接。
在其中一个实施例中,所述的压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置还包括:
压降测量仪,通过所述连接电路与所述压接型绝缘栅双极型晶体管的集电极和发射极电连接,以测量所述压接型绝缘栅双极型晶体管导通时的压降;所述压降测量仪与所述连接电路之间为活动连接;
温度测量仪,与所述压接型绝缘栅双极型晶体管的表面连接,以测量所述压接型绝缘栅双极型晶体管导通时的表面温度。
在其中一个实施例中,所述功率循环电路包括:
恒流电源I1;
二极管D1,所述二极管D1的阳极与所述恒流电源I1的正极电连接,所述二极管D1的阴极通过所述连接电路与所述压接型绝缘栅双极型晶体管的集电极电连接,所述压接型绝缘栅双极型晶体管的发射极通过所述连接电路与所述恒流电源I1的负极电连接;
恒压电源U1,所述恒压电源U1的正极通过所述连接电路与所述压接型绝缘栅双极型晶体管的门极电连接,所述恒压电源U1的负极通过所述连接电路与所述恒流电源I1的负极电连接。
在其中一个实施例中,所述功率循环电路还包括:
程控电源C1,所述程控电源C1的阴极与所述恒流电源I1的负极电连接;
加热开关K1,所述加热开关K1的第一端与所述程控电源C1的正极电连接,所述加热开关K1的第二端与所述二极管D1的阴极电连接;
加热控制器,与所述加热开关K1的第三端电连接,以控制所述第一端和所述第二端之间的导通与否。
在其中一个实施例中,所述的压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置还包括:
散热控制器,与所述水冷散热包连接,以控制所述水冷散热包进行散热。
在其中一个实施例中,所述支架还包括:
底座,所述第一导辊与所述底座连接,且沿竖直方向延伸,所述第二导辊与所述底座连接,且与所述第一导辊平行;
顶板,与所述第一导辊和所述第二导辊连接,且与所述底座平行。
在其中一个实施例中,所述底座与所述承载平台之间还设有压力传感器。
在其中一个实施例中,所述顶压组件包括:
压板,通过所述第一导辊和所述第二导辊与所述支架活动连接,并通过所述固定杆与所述承载机构活动连接;
碟簧,设于所述压板远离所述水冷散热包的一侧;
压杆,与所述碟簧连接,以通过所述压杆向所述碟簧施加压力时,所述压杆向所述压接型绝缘栅双极型晶体管施加压力。
上述压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置,包括支架、承载机构、两个以上的水冷散热包、绝缘板件以及顶压组件。该压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置工作时,压接型绝缘栅双极型晶体管可以设置在两个水冷散热包之间。水冷散热包通过绝缘板件与其它器件连接,可以避免压接型绝缘栅双极型晶体管与其它器件之间电连通,也可以避免相邻两个压接型绝缘栅双极型晶体管之间电连通。该压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置,可以提升对压接型绝缘栅双极型晶体管的电隔离性能,从而提升压接型绝缘栅双极型晶体管的参数测量的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案,下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造型劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一个实施例中压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置的爆炸示意图;
图2为本申请一个实施例中压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置的结构组意图;
图3为本申请另一个实施例中压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置的结构示意图;
图4为本申请一个实施例中压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置的连接关系示意图;
图5为本申请一个实施例中功率循环电路的电路结构示意图;
图6为本申请另一个实施例中压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置的连接关系示意图;
图7为本申请又一个实施例中压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置的结构示意图。
其中,各附图标号所代表的含义分别为:
10、压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置;110、支架;112、第一导辊;114、第二导辊;116、底座;118、顶板;120、承载机构;122、承载平台;124、固定杆;130、水冷散热包;140、顶压组件;142、压杆;144、碟簧;146、压板;150、绝缘板件;160、压力传感器;170、静态参数测量仪;182、压降测量仪;184、温度测量仪;190、功率循环电路;192、加热控制器;20、压接型绝缘栅双极型晶体管。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
本文中为部件所编序号本身,例如“第一”、“第二”等,仅用于区分所描述的对象,不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”,如无特别说明,均包括直接和间接连接(联接)。在本申请的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
本申请提供一种压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置,用于对压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置(Press Pack IGBT,PPI)进行压接,并对其电学参数进行测量。在本申请的各实施例中,两个物理器件之间的“连接”包括活动连接和固定连接。其中,活动连接指可移动的连接关系。例如,A和B可移动的活动连接,可以是A套设于B上,从而使A与B即保持连接关系,又可以具有相对位移。固定连接指不可移动的连接关系,包括可拆卸的固定连接和不可拆卸的固定连接。例如,A和B可拆卸的固定连接,可以是A夹于B上,也可以是A通过榫卯结构等与B卡接。A和B不可拆卸的固定连接,可以是A和B一体成型,也可以是A和B焊接在一起。两个电学器件或电路之间的“电连接”是指通过导线连接,以使两个电学器件或电路之间可以进行电信号的传输。为使图示清楚简洁,本申请的各附图中,未示出所有物理器件的附图标记。在本申请的各附图中,用相同的填充图案表示同一物理器件。因此,虽然部分附图中未完全示出所有附图标记,也应理解其物理器件与其它附图中标示了附图标记的物理器件相同。
在一个实施例中,如图1和图2所示,本申请提供的压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置10,包括支架110、承载机构120、水冷散热包130、顶压组件140和绝缘板件150。其中,图1为压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置10的爆炸示意图。图2为压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置10的组装结构示意图。
具体的,支架110用于为压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置10的其它器件提供支撑作用。在本实施例中,支架110可以包括沿竖直方向延伸的第一导辊112和第二导辊114。竖直方向指垂直于水平面的方向。本申请的压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置10工作时,第一导辊112和第二导辊114应在垂直于水平面的方向上延伸。第一导辊112和第二导辊114可以是木质的导辊,也可以是铁或其它刚性材料。
承载机构120用于承载压接型绝缘栅双极型晶体管20,承载机构120包括承载平台122和和与承载平台122连接的固定杆124。其中承载平台122上可以设有两个通孔,从而套设于第一导辊112和第二导辊114上,以使承载平台122与支架110活动连接。承载机构120与第一导辊112和第二导辊114活动连接后,可以沿第一导辊112和第二导辊114的延伸方向进行移动。固定杆124与承载平台122固定连接。
水冷散热包130设于承载机构120上。本申请的压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置10,可以具有两个以上的水冷散热包130。这里的两个以上指两个或多于两个的整数。两个以上的水冷散热包130可以叠设于承载平台122的表面上。相邻两个水冷散热包130之间用于放置压接型绝缘栅双极型晶体管20。换句话说,当压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置10未处于工作状态时,两个以上的水冷散热包130叠设于承载平台122的表面。而当压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置10处于工作状态时,相邻两个水冷散热包130之间均设有压接型绝缘栅双极型晶体管20。
顶压组件140设于水冷散热包130远离承载平台122的一侧,用于提供压力。当压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置10未处于工作状态时,顶压组件140可以向水冷散热包130提供竖直向下的压力。此时,水冷散热包130即可向位于两个水冷散热包130之间的压接型绝缘栅双极型晶体管20提供压力,从而使其压接。
绝缘板件150设置于水冷散热包130与承载平台122之间、水冷散热包130与固定杆124之间、水冷散热包130与压顶组件之间。具体来说,由上述描述已知,本申请的压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置10包括两个以上的水冷散热包130。两个以上的水冷散热包130叠设于承载平台122上。其中,最下方的水冷散热包130位于承载平台122的表面,最上方的水冷散热包130上设有压顶组件。在此,最下方的水冷散热包130与承载平台122之间还设有绝缘板件150,以使最下方的水冷散热包130通过绝缘板件150与承载平台122连接,从而使最下方的水冷散热包130与承载平台122之间绝缘。最上方的水冷散热包130与顶压组件140之间也设有绝缘板件150,以使最上方的水冷散热包130通过绝缘板件150与顶压组件140连接,从而使最上方的水冷散热包130与顶压组件140之间绝缘。当压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置10包括三个以上的水冷散热包130时,中间的水冷散热包130可以通过绝缘板件150与固定杆124活动连接。从而使水冷散热包130与固定杆124之间绝缘。
在此,水冷散热包130通过绝缘板件150与固定杆124的连接方式可以是:水冷散热包130固定连接于绝缘板件150上。绝缘板件150上设有供固定杆124穿过的孔,从而使绝缘板件150可以套设于固定杆124上。在其中一个实施例中,绝缘板件150可以是环氧纸板。
在本实施例中,水冷散热包130与承载平台122之间、水冷散热包130与固定杆124之间,以及水冷散热包130与顶压组件140之间均设有绝缘板件150。换句话说,水冷散热包130均通过绝缘板件150与压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置10的其它器件连接。该压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置10工作时,压接型绝缘栅双极型晶体管20可以设置在两个水冷散热包130之间。水冷散热包130通过绝缘板件150与其它器件连接,可以避免压接型绝缘栅双极型晶体管20与其它器件之间电连通,也可以避免相邻两个压接型绝缘栅双极型晶体管20之间电连通。该压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置10,可以提升对压接型绝缘栅双极型晶体管20的电隔离性能,从而提升压接型绝缘栅双极型晶体管20的参数测量的准确性。
需要注意的是,在上述实施例中,为便于描述引入了压接型绝缘栅双极型晶体管20。而在实际应用场景中,本申请的压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置10并不包括上述的压接型绝缘栅双极型晶体管20。换句话说,压接型绝缘栅双极型晶体管20是本申请的环境元件,其存在不应理解为对本申请的压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置10的保护范围的限制。
在图1和图2所示的实施例中,压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置10均包括有三个水冷散热包130。在该图示的实施例中,压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置10可以同时对两个压接型绝缘栅双极型晶体管20进行压接。图3示出了另一个实施例中压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置10的结构示意图。在该图示的实施例中,压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置10包括七个水冷散热包130。此时,压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置10可以同时对六个压接型绝缘栅双极型晶体管20进行压接。在七个水冷散热包130中,最下方的水冷散热包130与承载平台122之间设有绝缘板件150,最上方的水冷散热包130与顶压组件140之间设有绝缘板件150。中间的五个水冷散热包130也通过绝缘板件150与固定杆124活动连接。这里的活动连接的目的在于:当顶压组件140向水冷散热包130施加压力时,压力可以传递至每一个压接型绝缘栅双极型晶体管20。
在一个实施例中,水冷散热包130表面设有连接电路(图中未示出),以与压接型绝缘栅双极型晶体管20电连接。
具体的,水冷散热包130用于与压接型绝缘栅双极型晶体管20相接的两个表面,即上表面和下表面可以设有连接电路。这里的连接电路可以是用于导电的导线。当压接型绝缘栅双极型晶体管20设于两个水冷散热包130之间时,连接电路可以使压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置10的其它器件通过其与压接型绝缘栅双极型晶体管20电连接。换句话说,连接电路用于方便压接型绝缘栅双极型晶体管20进行电连接。可以理解的是,为避免两个压接型绝缘栅双极型晶体管20之间发生短路,水冷散热包130上表面和下表面的连接电路彼此隔绝以实现绝缘。
进一步的,如图4所示,本申请的压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置10,还可以包括静态参数测量仪170。静态参数测量仪170用测量压接型绝缘栅双极型晶体管20的静态电学参数。这里的静态参数包括压接型绝缘栅双极型晶体管20的饱和压降、门极阈值电压和门极漏电流等电学参数。静态参数测量仪170可以通过连接电路与压接型绝缘栅双极型晶体管20连接。
在一个实施例中,如图5所示,水冷散热包130表面设有连接电路(图中未示出),以当压接型绝缘栅双极型晶体管20设于两个水冷散热包130之间时,连接电路与压接型绝缘栅双极型晶体管20电连接。本申请的压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置10还包括功率循环电路190。
具体的,功率循环电路190通过连接电路与当压接型绝缘栅双极型晶体管20电连接,从而控制当压接型绝缘栅双极型晶体管20导通。功率循环电路190与连接电路之间可以是活动连接。例如,功率循环电路190可以通过插拔接口与连接电路连接。以此,在静态参数测量仪170工作时,可以拔出功率循环电路190,使功率循环电路190与压接型绝缘栅双极型晶体管20完全断开。
进一步的,在上述实施例中,静态参数测量仪170也可以通过插拔接口与连接电路连接。以此,在功率循环电路190工作时,可以拔出静态参数测量仪170,使静态参数测量仪170与压接型绝缘栅双极型晶体管20完全断开。由此,该压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置10,在进行一项测试时可以完全断开另一项测试所需的仪器,从而提升压接型绝缘栅双极型晶体管20的参数测量的准确性。
在一个实施例中,功率循环电路190用于测试压接型绝缘栅双极型晶体管20的压降和工作温度。如图6所示,本申请的压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置10,还可以包括压降测量仪182和温度测量仪184。
具体的,压降测量仪182可以具有输入端和输出端。压降测量仪182的输入端可以通过连接电路与压接型绝缘栅双极型晶体管20的集电极连接。压降测量仪182的输出端可以通过连接电路与压接型绝缘栅双极型晶体管20的发射极连接。当压接型绝缘栅双极型晶体管20导通时,压降测量仪182即可测出压接型绝缘栅双极型晶体管20的压降。压降测量仪182与连接电路之间的连接方式也可以是插拔式的可拆卸活动连接。
温度测量仪184可以连接至压接型绝缘栅双极型晶体管20的表面,从而在压接型绝缘栅双极型晶体管20导通时,测量压接型绝缘栅双极型晶体管20的表面温度。
在一个实施例中,如图5所示,本申请的压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置10,其循环电路包括恒流电源I1、二极管D1和恒流电源U1。
具体的,恒流电源I1用于提供恒定电流。例如,恒流电源I1可以是恒定输出100mA电流的电源。
二极管D1的阳极与恒流电源I1的正极电连接。二极管D1的阴极通过连接电路与压接型绝缘栅双极型晶体管20的集电极电连接。压接型绝缘栅双极型晶体管20的发射极通过连接电路与恒流电源I1的负极电连接。当本申请的压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置10同时用于多个压接型绝缘栅双极型晶体管20的压接和电学参数测量时,多个压接型绝缘栅双极型晶体管20在循环电路中的电连接关系可以是:
以PPI1、PPI2、PPI3、PPI4、PPI5和PPI6分别为多个压接型绝缘栅双极型晶体管20进行命名。如图5所示,PPI1发射极可以和PPI2的集电极电连接;PPI2的发射极可以和PPI3的集电极电连接;PPI3的发射极可以和PPI4的集电极电连接;PPI4的发射极可以和PPI5的集电极电连接;PPI5的发射极可以和PPI6的集电极电连接;PPI6的发射极可以与恒流电源I1的负极电连接。
恒压电源U1的正极通过连接电路与每一个压接型绝缘栅双极型晶体管20的门极电连接,恒压电源U1的负极通过连接电路与恒流电源I1的负极电连接。即恒流电源U1可以控制压接型绝缘栅双极型晶体管20导通。
由前述描述已知,本申请的压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置10,可以同时对多个压接型绝缘栅双极型晶体管20进行压接和电学参数的测量。在上述实施例中,静态参数测量仪170对压接型绝缘栅双极型晶体管20进行静态参数的测量,压降测量仪182进行压降的测量,以及温度测量仪184进行温度的测量,均需要对每一压接型绝缘栅双极型晶体管20分别进行测量。
在一个实施例中,本申请的压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置10,还可以对压接型绝缘栅双极型晶体管20的热阻抗曲线和稳态热阻进行测量。
具体的,仍然如图5所示,本申请的功率循环电路190,还可以包括程控电源C1、加热开关K1和加热控制器192。加热开关K1可以是一个三端器件。即加热开关K1可以具有第一端、第二端和第三端,第三端用于控制第一端和第二端之间的导通与否。加热开关K1可以是晶体管。
程控电源C1、加热开关K1和加热控制器192在功率循环电路190之间的连接关系为:程控电源C1的阴极与恒流电源I1的负极电连接。加热开关K1的第一端与程控电源C1的正极电连接。加热开关K1的第二端与二极管D1的阴极电连接。加热控制器192与加热开关K1的第三端电连接,以控制第一端和第二端之间的导通与否。
当通过本申请的功率循环电路190,同时对PPI1、PPI2、PPI3、PPI4、PPI5和PPI6进行热阻抗曲线和稳态热阻的测量时,电路连接方式为:在上述功率循环电路190的基础上,加热开关K1的第三端与二极管D1的阴极电连接,即与PPI1的集电极电连接。该功率循环电路190,可以通过加热控制器192控制加热开关K1是否导通,进而控制是否对PPI1、PPI2、PPI3、PPI4、PPI5和PPI6进行加热。通过对压接型绝缘栅双极型晶体管20进行加热,测试压接型绝缘栅双极型晶体管20在不同温度的阻抗,即可得到压接型绝缘栅双极型晶体管20的热阻抗曲线和稳态热阻
进一步的,本申请的压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置10,还可以包括散热控制器。
具体的,散热控制器可以与水冷散热包130连接,从而控制水冷散热包130进行散热。散热控制器可以通过控制水冷散热包130内水流的速度,控制水冷散热包130的散热速度。以此,不仅可以通过对压接型绝缘栅双极型晶体管20进行加热,测量其热阻抗曲线和稳态热阻,还可以通过对压接型绝缘栅双极型晶体管20的散热速度进行控制,从而测量其热阻抗曲线和稳态热阻。
在一个实施例中,如图7所示,本申请的压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置10,其支架110处第一导辊112和第二导辊114外,还包括底座116和顶板118。
具体的,底座116用于安装第一导辊112和第二导辊114。底座116可以具有一个用于放置的底平面,以当压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置10工作时,底座116可以放置于水平面上。底座116放置于水平面上时,第一导辊112和第二导辊114沿竖直方向延伸。底座116可以是一个平面板材。
顶板118与第一导辊112和第二导辊114固定连接,且与底座116平行。顶板118上可以设有供顶压组件140穿过的通孔,从而避免顶板118影响顶压组件140的工作。
进一步的,底座116与承载平台122之间可以设有压力传感器160,压力传感器160用于测量承载顶压组件140所施加的压力。
在一个实施例中,顶压组件140包括压板146、碟簧144和压杆142。
具体的,压板146通过第一导辊112和第二导辊114与支架110活动连接。即压板146与第一导辊112和第二导辊114活动连接。在此,压板146上可以设有供第一导辊112和第二导辊114穿过的通孔,以使压板146套设于第一导辊112和第二导辊114上。压板146通过固定杆124与承载机构120活动连接。即压板146与固定杆124活动连接。在此,压板146上可以设有供固定杆124传统的通孔,以使压板146套设于固定杆124上。
碟簧144设于压板146远离水冷散热包130的一侧,与压板146连接。
压杆142设于碟簧144远离压板146的一侧,与碟簧144连接。该实施例中,可以通过压板146向碟簧144施加压力,从而使压板146向下施加压力。压板146向下移动时,即可向压接型绝缘栅双极型晶体管20施加压力。其中,压板146套设于第一导辊112、第二导辊114和固定杆124上,可以使压板146仅能沿竖直方向运动,从而避免压板146工作时发生横向滑移。
需要注意的是,在上述实施例及附图中,为便于描述,支架110仅包括第一导辊112和第二导辊114;承载机构120也仅示出了两个固定杆124。在其它实施例中,为进一步增强压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置10的稳定性,支架110还可以包括第三导辊和第四导辊,甚至更多。承载机构120也不仅局限于两个固定杆124。这些是本领域技术人员根据本申请的技术方案可以做出的改进,不再赘述。
下面结合附图4至图7,对本申请的压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置10的工作原理和工作过程进行说明。
本申请的压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置10,用于对压接型绝缘栅双极型晶体管20进行压接和电学参数的测试。首先结合图7,对压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置10的机械结构,以及对压接型绝缘栅双极型晶体管20的压接过程进行说明:
支架110包括底座116和固定在底座116上的第一导辊112和第二导辊114,以及与第一导辊112和第二导辊114连接的顶板118。承载机构120包括承载平台122和设置与承载平台122上的固定杆124。承载平台122套设于第一导辊112和第二导辊114上,并位于底座116和顶板118之间。承载平台122与底座116之间设有压力传感器160。承载平台122远离底座116的一侧设有多个水冷散热包130。其中,最底部的水冷散热包130与承载平台122之间设有绝缘板件150。最顶部的水冷散热包130上依次设有绝缘板件150和顶压组件140。中间的水冷散热包130通过绝缘板件150套设于固定杆124上。相邻两个水冷散热包130之间用于放置压接型绝缘栅双极型晶体管20。顶压组件140包括设于压板146、设于压板146上的碟簧144和设于碟簧144上的压杆142。顶板118上设有供压杆142通过的通孔。
当压接型绝缘栅双极型晶体管20放置于两个水冷散热包130之间时,可以向压杆142施加一向下的压力。该压力通过碟簧144和压板146施加至水冷散热包130。由于中间的水冷散热包130均通过绝缘板件150套设在固定杆124上,因此,该压力可以传递至最底层的水冷散热包130和承载平台122。此时,即可对位于水冷散热包130之间的压接型绝缘栅双极型晶体管20进行压接。通过施加压力前后压力传感器160的读数变化量,即可得到所施加压力的大小。
每个水冷散热包130的上下表面均设有连接电路,从而方便压接型绝缘栅双极型晶体管20与静态参数测量仪170、功率循环电路190和压降测量仪182等进行电连接。
其中,如图4所示,当功率循环电路190未与压接型绝缘栅双极型晶体管20连通时,可以通过静态参数测量仪170测量压接型绝缘栅双极型晶体管20的饱和压降、门极阈值电压和门极漏电流等电学参数。
如图5所示,当断开静态参数测量仪170后,可以将压接型绝缘栅双极型晶体管20连接至循环电路中,通过控制压接型绝缘栅双极型晶体管20导通,测量其压降和工作时的表面温度。
如图6所示,还可以通过加热控制器192,对压接型绝缘栅双极型晶体管20进行加热,从而测量压接型绝缘栅双极型晶体管20在不同温度下的阻抗,进而得到其热阻抗曲线和稳态热阻。
本申请的压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置10,水冷散热包130通过绝缘板件150与其它器件连接,可以避免压接型绝缘栅双极型晶体管20与其它器件之间电连通,也可以避免相邻两个压接型绝缘栅双极型晶体管20之间电连通。可以提升对压接型绝缘栅双极型晶体管20的电隔离性能。同时,静态参数测量仪170与循环功率电路均与连接电路活动连接,使静态参数测量仪170与循环功率电路可以分别连接,也提升了压接型绝缘栅双极型晶体管20的电隔离性能。另外,本申请的压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置10,还可以实现一次压接,多测测量。即多次进行静态参数测量仪170的导通和循环功率电路的导通。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置,其特征在于,包括:
支架,包括沿竖直方向延伸的第一导辊和第二导辊;
承载机构,包括承载平台和与所述承载平台连接的固定杆,所述承载平台与所述第一导辊和所述第二导辊活动连接;
两个以上的水冷散热包,设于所述承载机构,相邻两个所述水冷散热包之间用于放置压接型绝缘栅双极型晶体管;
顶压组件,设于所述水冷散热包远离所述承载平台的一侧;
绝缘板件,位于所述水冷散热包与所述承载平台之间、所述水冷散热包与所述固定杆之间,以及所述水冷散热包与所述顶压组件之间,以使所述水冷散热包通过所述绝缘板件与所述承载机构和所述顶压组件连接。
2.根据权利要求1所述的压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置,其特征在于,所述水冷散热包表面设有连接电路,以与所述压接型绝缘栅双极型晶体管电连接;
所述压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置还包括:
静态参数测量仪,与所述连接电路电连接,以测试所述压接型绝缘栅双极型晶体管的静态参数。
3.根据权利要求1所述的压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置,其特征在于,所述水冷散热包表面设有连接电路,以与所述压接型绝缘栅双极型晶体管电连接;
所述压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置还包括:
功率循环电路,通过所述连接电路与所述压接型绝缘栅双极型晶体管电连接,以控制所述压接型绝缘栅双极型晶体管导通;所述功率循环电路与所述连接电路之间为活动连接。
4.根据权利要求3所述的压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置,其特征在于,还包括:
压降测量仪,通过所述连接电路与所述压接型绝缘栅双极型晶体管的集电极和发射极电连接,以测量所述压接型绝缘栅双极型晶体管导通时的压降;所述压降测量仪与所述连接电路之间为活动连接;
温度测量仪,与所述压接型绝缘栅双极型晶体管的表面连接,以测量所述压接型绝缘栅双极型晶体管导通时的表面温度。
5.根据权利要求3所述的压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置,其特征在于,所述功率循环电路包括:
恒流电源I1;
二极管D1,所述二极管D1的阳极与所述恒流电源I1的正极电连接,所述二极管D1的阴极通过所述连接电路与所述压接型绝缘栅双极型晶体管的集电极电连接,所述压接型绝缘栅双极型晶体管的发射极通过所述连接电路与所述恒流电源I1的负极电连接;
恒压电源U1,所述恒压电源U1的正极通过所述连接电路与所述压接型绝缘栅双极型晶体管的门极电连接,所述恒压电源U1的负极通过所述连接电路与所述恒流电源I1的负极电连接。
6.根据权利要求5所述的压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置,其特征在于,所述功率循环电路还包括:
程控电源C1,所述程控电源C1的阴极与所述恒流电源I1的负极电连接;
加热开关K1,所述加热开关K1的第一端与所述程控电源C1的正极电连接,所述加热开关K1的第二端与所述二极管D1的阴极电连接;
加热控制器,与所述加热开关K1的第三端电连接,以控制所述第一端和所述第二端之间的导通与否。
7.根据权利要求1至6任意一项所述的压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置,其特征在于,还包括:
散热控制器,与所述水冷散热包连接,以控制所述水冷散热包进行散热。
8.根据权利要求1所述的压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置,其特征在于,所述支架还包括:
底座,所述第一导辊与所述底座连接,且沿竖直方向延伸,所述第二导辊与所述底座连接,且与所述第一导辊平行;
顶板,与所述第一导辊和所述第二导辊连接,且与所述底座平行。
9.根据权利要求8所述的压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置,其特征在于,所述底座与所述承载平台之间还设有压力传感器。
10.根据权利要求1所述的压接型绝缘栅双极型晶体管测试装置,其特征在于,所述顶压组件包括:
压板,通过所述第一导辊和所述第二导辊与所述支架活动连接,并通过所述固定杆与所述承载机构活动连接;
碟簧,设于所述压板远离所述水冷散热包的一侧;
压杆,与所述碟簧连接,以通过所述压杆向所述碟簧施加压力时,所述压杆向所述压接型绝缘栅双极型晶体管施加压力。
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