一種集成門極可關(guān)斷晶閘管測試臺的制作方法
【專利摘要】本實用新型設(shè)計的一種集成門極可關(guān)斷晶閘管測試臺，包括上下兩層功能區(qū)，下層功能區(qū)位于半開放式機柜內(nèi)，下層功能區(qū)包括C1母線電容組、L2負載電感和高壓電源，上層功能區(qū)位于半開放式機柜上，上層功能區(qū)包括L1緩沖電感、RS吸收電阻、壓裝緊固裝置和CS吸收電容組；本實用新型根據(jù)測試電路，搭建了可快速重復(fù)測試的大功率壓接式器件測試平臺，該測試平臺結(jié)構(gòu)緊湊，雜散電感小，可以測試高壓大電流的壓接式封裝器件的開關(guān)特性、正向?qū)ǖ认嚓P(guān)參數(shù)，同時也可驗證器件性能，可測試的器件包括IGCT、IGBT模塊、GTO、IGTO等。
【專利說明】
一種集成門極可關(guān)斷晶閘管測試臺
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種功率半導(dǎo)體器件的測試平臺，尤其一種集成門極可關(guān)斷晶閘管測試臺，屬于大功率半導(dǎo)體器件測試技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]集成門極可關(guān)斷晶閘管(IntegratedGate Turn-off (IGTO) Thyristor)是在可關(guān)斷晶閘管GTO的基礎(chǔ)上研發(fā)的器件，作為一種新型的器件，將GTO芯片和場效應(yīng)管(MOSFET)及驅(qū)動電路集成在一起，將它們以較低的引線電感方式連接。這種改良型的器件具有場控型關(guān)斷的能力，結(jié)合了晶體管和晶閘管的優(yōu)點，具有高電壓、大電流、低損耗、開關(guān)頻率高等特點，它的高阻斷、低通態(tài)壓降等器件特性使其在中、大功率領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用空間。
[0003]大功率壓接式半導(dǎo)體器件的測試由于測試需要提供高壓大電流，并且需要一定的壓力預(yù)緊，故這種器件的測試技術(shù)一直被少數(shù)國外公司主導(dǎo)，國內(nèi)涉及較少。
[0004]目前國內(nèi)很少有廠商能夠提供大功率壓接式器件的測試平臺，國外此類測試平臺的價格十分昂貴，在此基礎(chǔ)上，本實用新型根據(jù)實際測試電路，設(shè)計了一臺高壓大功率器件的測試平臺，能夠快速、準確的測試IGTO器件的相關(guān)參數(shù)，驗證器件性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，且根據(jù)實際測試電路，設(shè)計了一臺高壓大功率器件的測試平臺，能夠快速、準確的測試IGTO器件的相關(guān)參數(shù)，驗證器件性能。
[0006]為實現(xiàn)以上技術(shù)目的，本實用新型的技術(shù)方案是:一種集成門極可關(guān)斷晶閘管測試臺，包括上下兩層功能區(qū)，下層功能區(qū)位于半開放式機柜內(nèi)，下層功能區(qū)包括&母線電容組、L2負載電感和高壓電源，上層功能區(qū)位于半開放式機柜上，上層功能區(qū)包括L1緩沖電感、Rs吸收電阻、壓裝緊固裝置和Cs吸收電容組，所述壓裝緊固裝置通過螺桿從上至下依次將第一金屬墊塊、第一絕緣子、第一散熱器、Ds 二極管、第二散熱器、Dfwd 二極管、第三散熱器、IGTO器件、第四散熱器、第二金屬墊塊和第二絕緣子壓接在壓裝機構(gòu)上頂板和壓裝機構(gòu)下頂板之間且通過螺母壓緊，所述高壓電源與&母線電容組連接，所述L2負載電感一端通過高壓絕緣電纜與第二散熱器連接，另一端通過絕緣電纜與第三散熱器連接，所述Ldl沖電感一端通過高壓絕緣電纜與C1母線電容組的正極性端連接，另一端通過高壓絕緣電纜與第二散熱器連接，所述Cs吸收電容組通過吸收電容上并聯(lián)銅排和吸收電容下并聯(lián)銅排實現(xiàn)并聯(lián)連接，吸收電容上并聯(lián)銅排通過吸收電容彎接銅排與第一散熱器連接，吸收電容下并聯(lián)銅排通過吸收電容直接銅排與第四散熱器連接，所述Rs吸收電阻一端通過高壓絕緣電纜與C1母線電容組連接，另一端通過高壓絕緣電纜與吸收電容上并聯(lián)銅排連接。
[0007]進一步地，所述C1母線電容組由兩個高壓電容并聯(lián)組成。
[0008]進一步地，所述L2負載電感由高壓絕緣電纜繞制而成。
[0009]進一步地，所述第一散熱器、第二散熱器、第三散熱器和第四散熱器為具有良好導(dǎo)電性的金屬材料。
[0010]作為優(yōu)選，所述壓裝緊固裝置還包括兩根用于支撐壓裝緊固裝置的壓裝結(jié)構(gòu)支撐桿，所述壓裝結(jié)構(gòu)支撐桿上端與壓裝機構(gòu)上頂板連接，下端與壓裝機構(gòu)下頂板。
[0011]從以上描述可以看出，本實用新型的有益效果在于:
[0012]I)該高壓大功率器件的測試平臺可靈活安裝拆卸，器件可重復(fù)測試，且操作過程簡單；
[0013]2)本實用新型的測試平臺結(jié)構(gòu)緊湊，雜散電感小，可以測試高壓大電流的壓接式封裝器件的開關(guān)特性、正向?qū)ǖ认嚓P(guān)參數(shù)，可以測試的器件包括IGCT、IGBT模塊、GT0、IGTO 等。
[0014]2)該測試平臺壓裝緊固裝置的壓接方式將D? 二極管、Ds 二極管、IGTO器件、Cs吸收電容組固定在一個很小的回路之中，由于很小的空間距離，回路中分布的雜散電感減小到了 60?70nH，有效限制了器件測試時的電壓尖峰值，保護了器件。
【附圖說明】

[0015]圖1為本實用新型整個測試平臺的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為本實用新型測試平臺上層功能區(qū)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3為本實用新型測試平臺壓裝緊固裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖4為本實用新型測試平臺的等效電路圖。
[0019]【附圖說明】:1_半開放式機柜、2_&母線電容組、3_L2負載電感、4-高壓電源5-U緩沖電感、6-Rs吸收電阻、7-壓裝緊固裝置、8-Cs吸收電容組、9-螺桿、10-第一金屬墊塊、11-第一絕緣子、12-第一散熱器、13_Ds 二極管、14-第二散熱器、I 5-Dfwd 二極管、16-第三散熱器、17-1GTO器件、18-第四散熱器、19-第二金屬墊塊、20-第二絕緣子、21-壓接在壓裝機構(gòu)上頂板、22-壓裝機構(gòu)下頂板、23-吸收電容上并聯(lián)銅排、24-吸收電容下并聯(lián)銅排、25-吸收電容彎接銅排、26-吸收電容直接銅排、27-螺母、28-壓裝結(jié)構(gòu)支撐桿。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合具體附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
[0021]根據(jù)附圖1、圖2和圖3所述，為了能夠?qū)崿F(xiàn)大功率壓接式器件的測試，本實用新型所設(shè)計的一種集成門極可關(guān)斷晶閘管測試臺，包括上下兩層功能區(qū)，下層功能區(qū)位于半開放式機柜I內(nèi)，下層功能區(qū)包括C1母線電容組2、1^負載電感3和高壓電源4，上層功能區(qū)位于半開放式機柜I上，上層功能區(qū)包括Ljl沖電感5、RS吸收電阻6、壓裝緊固裝置7和Cs吸收電容組8，所述壓裝緊固裝置7通過螺桿9從上至下依次將第一金屬墊塊10、第一絕緣子11、第一散熱器12、Ds 二極管13、第二散熱器14、D? 二極管15、第三散熱器16、IGT0器件17、第四散熱器18、第二金屬墊塊19和第二絕緣子20壓接在壓裝機構(gòu)上頂板21和壓裝機構(gòu)下頂板22之間且通過螺母27壓緊，所述高壓電源4與(^母線電容組2連接，所述1^負載電感3—端通過高壓絕緣電纜與第二散熱器14連接，另一端通過絕緣電纜與第三散熱器16連接，所述L1緩沖電感5—端通過高壓絕緣電纜與C1母線電容組2的正極性端連接，另一端通過高壓絕緣電纜與第二散熱器14連接，所述Cs吸收電容組8通過吸收電容上并聯(lián)銅排23和吸收電容下并聯(lián)銅排24實現(xiàn)并聯(lián)連接，吸收電容上并聯(lián)銅排23通過吸收電容彎接銅排25與第一散熱器12連接，吸收電容下并聯(lián)銅排24通過吸收電容直接銅排26與第四散熱器18連接，所述Rs吸收電阻6—端通過高壓絕緣電纜與C1母線電容組2連接，另一端通過高壓絕緣電纜與吸收電容上并聯(lián)銅排23連接。
[0022]所述C1母線電容組2由兩個高壓電容并聯(lián)組成。
[0023]所述1^負載電感3由高壓絕緣電纜繞制而成。
[0024]所述第一散熱器13、第二散熱器15、第三散熱器17和第四散熱器19為具有良好導(dǎo)電性的金屬材料。
[0025]所述壓裝緊固裝置7還包括兩根用于支撐壓裝緊固裝置7的壓裝結(jié)構(gòu)支撐桿28，所述壓裝結(jié)構(gòu)支撐桿28上端與壓裝機構(gòu)上頂板21連接，下端與壓裝機構(gòu)下頂板22。
[0026]如圖4所示，為本實用新型集成門極可關(guān)斷晶閘管測試臺的等效電路圖，本實用新型的整個測試平臺是按照圖4的電路原理搭建的，高壓電源4是給C1母線電容組2充電的，L2負載電感3—端通過第二散熱器14連接到了 Ds 二極管13的正極和D? 二極管15的負極，另一端通過第三散熱器16連接到了 D? 二極管15的正極和IGTO器件17的陽極，因此1^2負載電感3與Dfwd 二極管15并聯(lián)，Li緩沖電感5—端與Ci母線電容組2的正極連接，另一端通過第二散熱器14連接到了 Ds 二極管13的正極和D? 二極管15的負極，Cs吸收電容組8—端通過吸收電容上并聯(lián)銅排23、吸收電容彎接銅排25和第一散熱器12連接到了 Ds 二極管13的負極，另一端通過吸收電容下并聯(lián)銅排24、吸收電容直接銅排26和第四散熱器18連接到了 IGTO器件17的陰極，IGTO器件17的門極是懸空的，Rs吸收電阻6—端連接&母線電容組2的正極，另一端通過吸收電容上并聯(lián)銅排23連接到吸收電容彎接銅排25和第一散熱器12，進而連接到Ds 二極管13的負極。
[0027]以上對本實用新型及其實施方式進行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本實用新型的實施方式之一，實際的結(jié)構(gòu)并不局限于此?？偠灾绻绢I(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本實用新型創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性的設(shè)計出與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實施例，均應(yīng)屬于本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種集成門極可關(guān)斷晶閘管測試臺，包括上下兩層功能區(qū)，下層功能區(qū)位于半開放式機柜(I)內(nèi)，下層功能區(qū)包括C1母線電容組(2)丄2負載電感(3)和高壓電源(4)，上層功能區(qū)位于半開放式機柜(I)上，上層功能區(qū)包括L1緩沖電感(5)、RS吸收電阻(6)、壓裝緊固裝置(7)和Cs吸收電容組(8)，所述壓裝緊固裝置(7)通過螺桿(9)從上至下依次將第一金屬墊塊(10)、第一絕緣子(I I)、第一散熱器(12)、Ds 二極管(13)、第二散熱器(14)、Dfwd 二極管(15)、第三散熱器(16)、IGTO器件(17)、第四散熱器(18)、第二金屬墊塊(19)和第二絕緣子(20)壓接在壓裝機構(gòu)上頂板(21)和壓裝機構(gòu)下頂板(22)之間且通過螺母(27)壓緊，所述高壓電源(4)與&母線電容組(2)連接，所述1^負載電感(3)—端通過高壓絕緣電纜與第二散熱器(14)連接，另一端通過絕緣電纜與第三散熱器(16)連接，所述Ljl沖電感(5)—端通過高壓絕緣電纜與C1母線電容組(2)的正極性端連接，另一端通過高壓絕緣電纜與第二散熱器(14)連接，所述Cs吸收電容組(8)通過吸收電容上并聯(lián)銅排(23)和吸收電容下并聯(lián)銅排(24)實現(xiàn)并聯(lián)連接，吸收電容上并聯(lián)銅排(23)通過吸收電容彎接銅排(25)與第一散熱器(12)連接，吸收電容下并聯(lián)銅排(24)通過吸收電容直接銅排(26)與第四散熱器(18)連接，所述Rs吸收電阻(6)—端通過高壓絕緣電纜與C1母線電容組(2)連接，另一端通過高壓絕緣電纜與吸收電容上并聯(lián)銅排(23)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集成門極可關(guān)斷晶閘管測試臺，其特征在于:所述C1母線電容組(2)由兩個高壓電容并聯(lián)組成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集成門極可關(guān)斷晶閘管測試臺，其特征在于:所述L2負載電感(3)由高壓絕緣電纜繞制而成。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集成門極可關(guān)斷晶閘管測試臺，其特征在于:所述第一散熱器(12)、第二散熱器(14)、第三散熱器(16)和第四散熱器(18)為具有良好導(dǎo)電性的金屬材料。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集成門極可關(guān)斷晶閘管測試臺，其特征在于:所述壓裝緊固裝置(7)還包括兩根用于支撐壓裝緊固裝置(7)的壓裝結(jié)構(gòu)支撐桿(28)，所述壓裝結(jié)構(gòu)支撐桿(28)上端與壓裝機構(gòu)上頂板(21)連接，下端與壓裝機構(gòu)下頂板(22)。
【文檔編號】G01R31/26GK205691725SQ201620554408
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年6月8日 公開號201620554408.8, CN 201620554408, CN 205691725 U, CN 205691725U, CN-U-205691725, CN201620554408, CN201620554408.8, CN205691725 U, CN205691725U
【發(fā)明人】潘燁, 白玉明, 張海濤
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