直插式功率半導(dǎo)體模塊測(cè)試夾具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于直插式功率半導(dǎo)體模塊常規(guī)電參數(shù)出廠檢驗(yàn)的測(cè)試夾具，可針對(duì)直插式模塊導(dǎo)電片垂直于底板排列的特點(diǎn)，通過(guò)夾具的運(yùn)動(dòng)使夾具上的彈性接觸電極將模塊的各個(gè)電極夾緊，達(dá)到可靠接觸，并進(jìn)行測(cè)試。本夾具還可對(duì)導(dǎo)電片與底板平行的模塊在其電極折彎前即半成品時(shí)進(jìn)行生產(chǎn)過(guò)程的中間測(cè)試，以提高不合格產(chǎn)品的檢出率。
【背景技術(shù)】
[0002]目前在功率半導(dǎo)體應(yīng)用領(lǐng)域，模塊的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛，模塊外形各種各樣，就電極的安置形式主要有導(dǎo)電片與底板平行的模塊和導(dǎo)電片與底板垂直的模塊兩大類。以往的模塊測(cè)試夾具主要是針對(duì)導(dǎo)電片與底板平行的模塊，采用測(cè)試探針或測(cè)試導(dǎo)電柱進(jìn)行電壓和電流測(cè)試；而導(dǎo)電片與底板垂直的模塊，在實(shí)際使用中通常是采用插片、螺絲或焊接方式連接導(dǎo)線，但在模塊出廠測(cè)試過(guò)程中不允許對(duì)模塊電極表面造成損傷，而大電流和高耐壓往往又是必測(cè)項(xiàng)目，對(duì)于電流較小的模塊以往通常采用測(cè)試探針接觸模塊電極頂部端面進(jìn)行測(cè)試，但電極頂部端面往往只有1mm左右厚度，因此只適合于小電流測(cè)試，當(dāng)電流較大時(shí)會(huì)因?yàn)閷?dǎo)電面積過(guò)小而出現(xiàn)打火現(xiàn)象。為了解決這一測(cè)試瓶頸，我們?cè)O(shè)計(jì)了直插式功率半導(dǎo)體模塊測(cè)試夾具。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種可滿足直插式功率半導(dǎo)體模塊大電流出廠測(cè)試需要的直插式功率半導(dǎo)體模塊測(cè)試夾具，可進(jìn)行大電流測(cè)試，能直接進(jìn)行被測(cè)模塊電壓采樣功能；同時(shí)可滿足模塊耐壓測(cè)試，夾具在測(cè)試中須接觸可靠，對(duì)模塊垂直電極板不能造成損傷。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案如下:直插式功率半導(dǎo)體模塊測(cè)試夾具，包括上固定板(1)、支撐桿(2)、定位板(4)、模塊升降臺(tái)(5)、底板￠)、三軸氣缸(7)、電極夾緊及信號(hào)取樣機(jī)構(gòu)總成；模塊升降臺(tái)(5)上設(shè)有被測(cè)模塊(3);上固定板⑴、支撐桿(2)、底板(6)構(gòu)成基本的門(mén)式方框結(jié)構(gòu)，底板(6)上設(shè)有三軸氣缸(7)，三軸氣缸(7)上固定有模塊升降臺(tái)
[5]，模塊升降臺(tái)(5)用于托舉被測(cè)模塊(3)上下運(yùn)動(dòng)，模塊升降臺(tái)(5)上設(shè)有定位板(4)，用于被測(cè)模塊的定位，上固定板(1)上設(shè)有電極夾緊及信號(hào)取樣機(jī)構(gòu)總成。
[0005]電極夾緊及信號(hào)取樣機(jī)構(gòu)總成，由限位支撐導(dǎo)向柱(8)、測(cè)試電極保護(hù)板(9)、電極隔離板(10)、扭轉(zhuǎn)彈簧固定板(11)、復(fù)位彈簧(12)、扭轉(zhuǎn)彈簧固定卡(13)、楔形接觸電極(14)、測(cè)試信號(hào)引出探針(15)、彈性導(dǎo)電板(16)、大電流引出電極(17)、扭轉(zhuǎn)彈簧(18)、行程螺釘(19)、彈性測(cè)試電極(20)、定位環(huán)(21)組成，兩個(gè)限位支撐導(dǎo)向柱(8)通過(guò)螺紋固定在電極隔離板(10)上，在電極隔離板(10)下固定有取樣電極保護(hù)板(9)，扭轉(zhuǎn)彈簧固定板(11)固定在電極隔離板(10)上；兩個(gè)行程螺釘(19)通過(guò)螺紋固定在電極隔離板
(10)上，并穿過(guò)上固定板(1)后由雙螺母反上緊定位，從而使電極隔離板(10)及在其上固定的各個(gè)零件作為可運(yùn)動(dòng)部分與上固定板(1)連接；兩個(gè)復(fù)位彈簧(12)套在兩個(gè)行程螺釘(19)上；在對(duì)應(yīng)模塊垂直電極片的位置，扭轉(zhuǎn)彈簧固定板(11)上開(kāi)有與垂直電極片平行的兩根長(zhǎng)條槽，槽的長(zhǎng)度與寬度與彈性導(dǎo)電板(16)相對(duì)應(yīng)；兩個(gè)彈性導(dǎo)電板(16)穿過(guò)長(zhǎng)條槽，并且兩個(gè)彈性導(dǎo)電板(16)中間相對(duì)位置加工有向內(nèi)橫向的彎片，彎片橫跨在長(zhǎng)條槽上，使彈性導(dǎo)電板(16)定位在扭轉(zhuǎn)彈簧固定板(11)上；在兩個(gè)彈性導(dǎo)電板(16)中間安裝有扭轉(zhuǎn)彈簧(18)，扭轉(zhuǎn)彈簧(18)兩端的彈簧絲穿過(guò)扭轉(zhuǎn)彈簧固定板(11)上的長(zhǎng)條槽，并緊頂在彈性導(dǎo)電板(16)下部?jī)?nèi)側(cè)；扭轉(zhuǎn)彈簧固定卡(13)穿過(guò)扭轉(zhuǎn)彈簧(18)軸心將其固定在扭轉(zhuǎn)彈簧固定板(11)上；彈性測(cè)試電極(20)上端穿過(guò)扭轉(zhuǎn)彈簧固定板(11)上專為其通過(guò)的小橫槽，下端沿彈性導(dǎo)電板(16)外側(cè)延伸到測(cè)試電極保護(hù)板(9)加工的方槽下沿處；測(cè)試信號(hào)引出探針(15)固定于上固定板(1)上，測(cè)試信號(hào)引出探針(15)可伸縮的下端與彈性測(cè)試電極(20)上端通過(guò)錫焊連接；測(cè)量信號(hào)由測(cè)試信號(hào)引出探針(15)的上端接導(dǎo)線引出。
[0006]彈性測(cè)試電極(20)的下端鑲有銀觸點(diǎn)。
[0007]在上固定板(1)的每個(gè)垂直電極片對(duì)應(yīng)的位置加工有方形凹槽，銅質(zhì)楔形接觸電極(14)鑲嵌于內(nèi)，并通過(guò)銅螺釘與上固定板(1)固定，大電流引出電極(17)固定于銅螺釘?shù)纳隙?；在扭轉(zhuǎn)彈簧固定板(11)上相鄰電極之間加工有條形隔離槽。
[0008]通過(guò)本實(shí)用新型設(shè)計(jì)，很好的解決了直插式功率半導(dǎo)體模塊大電流出廠測(cè)試的問(wèn)題，還可應(yīng)用于導(dǎo)電片與底板平行的模塊在電極未折彎前的中間測(cè)試，可較早剔除不合格模塊，提高最終出廠產(chǎn)品合格率。
[0009]另外本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的電極夾緊及信號(hào)取樣總成機(jī)構(gòu)，可單獨(dú)加工成針對(duì)直插式模塊的適配器應(yīng)用于模塊綜合測(cè)試臺(tái)上，擴(kuò)大模塊綜合測(cè)試臺(tái)的應(yīng)用范圍。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是本實(shí)用新型釋放狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2是本實(shí)用新型夾緊狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖3是本實(shí)用新型釋放狀態(tài)局部放大示意圖。
[0013]圖4是本實(shí)用新型夾緊狀態(tài)局部放大示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]1、本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)要點(diǎn)
[0015]1)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
[0016]本夾具基本整體結(jié)構(gòu)為門(mén)式方框結(jié)構(gòu)，主體部分為:上固定板1、支撐桿2、底板6和三軸氣缸7 ;底板6上通過(guò)螺紋固定兩根支撐桿2,上固定板1通過(guò)螺母固定在兩根支撐桿2上，形成門(mén)式方框結(jié)構(gòu)；三軸氣缸7安裝在底板6上，三軸氣缸7上固定有模塊升降臺(tái)5,用于托舉被測(cè)模塊3上下運(yùn)動(dòng)；在模塊升降臺(tái)5上安裝有定位板4,定位板4可根據(jù)被測(cè)模塊3的外形更換，保證模塊的電極位置準(zhǔn)確；整個(gè)電極夾緊及信號(hào)取樣機(jī)構(gòu)總成位于上固定板1上。
[0017]2)電極夾緊及信號(hào)取樣機(jī)構(gòu)總成設(shè)計(jì)
[0018]本實(shí)用新型的關(guān)鍵點(diǎn)為電極夾緊及信號(hào)取樣機(jī)構(gòu)總成設(shè)計(jì)，由限位支撐導(dǎo)向柱8、測(cè)試電極保護(hù)板9、電極隔離板10、扭轉(zhuǎn)彈簧固定板11、復(fù)位彈簧12、扭轉(zhuǎn)彈簧固定卡13、楔形接觸電極14、測(cè)試信號(hào)引出探針15、彈性導(dǎo)電板16、大電流引出極17、扭轉(zhuǎn)彈簧18、行程螺釘19、彈性測(cè)試電極20、定位環(huán)21幾部分組成。
[0019]由于直插式模塊垂直電極一般有多根，其電極夾緊及信號(hào)測(cè)量要求一樣，因此只針對(duì)一個(gè)電極的夾緊進(jìn)行結(jié)構(gòu)說(shuō)明。
[0020]兩個(gè)限位支撐導(dǎo)向柱8通過(guò)螺紋固定在電極隔離板10上，在電極隔離板10下固定有取樣電極保護(hù)板9，扭轉(zhuǎn)彈簧固定板11固定在電極隔離板10上；兩個(gè)行程螺釘19通過(guò)螺紋固定在電極隔離板10上，并穿過(guò)上固定板1后由雙螺母反上緊定位，從而使電極隔離板10及在其上固定的各個(gè)零件作為可運(yùn)動(dòng)部分與上固定板1連接；兩個(gè)復(fù)位彈簧12套在兩個(gè)行程螺釘19上；在對(duì)應(yīng)模塊垂直電極片的位置，扭轉(zhuǎn)彈簧固定板11上開(kāi)有與垂直電極片平行的兩根長(zhǎng)條槽，槽的長(zhǎng)度與寬帶與彈性導(dǎo)電板16相對(duì)應(yīng)；兩個(gè)彈性導(dǎo)電板16穿過(guò)長(zhǎng)條槽，并且兩個(gè)彈性導(dǎo)電板16中間相對(duì)位置加工有向內(nèi)橫向的彎片，彎片橫跨在長(zhǎng)條槽上，使彈性導(dǎo)電板16定位在扭轉(zhuǎn)彈簧固定板11上；在兩個(gè)彈性導(dǎo)電板16中間安裝有扭轉(zhuǎn)彈簧18，扭轉(zhuǎn)彈簧18兩端的彈簧絲穿過(guò)扭轉(zhuǎn)彈簧固定板11上的長(zhǎng)條槽，并緊頂在彈性導(dǎo)電板16下部?jī)?nèi)側(cè)；扭轉(zhuǎn)彈簧固定卡13穿過(guò)扭轉(zhuǎn)彈簧18軸心將其固定在扭轉(zhuǎn)彈簧固定板11上；在上固定板1的每個(gè)垂直電極片對(duì)應(yīng)的位置加工有方形凹槽，銅質(zhì)楔形接觸電極14鑲嵌于內(nèi)，并通過(guò)銅螺釘與上固定板1固定，大電流引出電極17固定于銅螺釘?shù)纳隙耍粡椥詼y(cè)試電極20上端穿過(guò)扭轉(zhuǎn)彈簧固定板11上專為其通過(guò)的小橫槽，下端沿彈性導(dǎo)電板16外側(cè)延伸到測(cè)試電極保護(hù)板9加工的方槽下沿處，彈性測(cè)試電極20的下端鑲有銀觸點(diǎn)；測(cè)試信號(hào)引出探針15固定于上固定板1上，測(cè)試信號(hào)引出探針15可伸縮的下端與彈性測(cè)試電極20上端通過(guò)錫焊連接；測(cè)量信號(hào)由測(cè)試信號(hào)引出探針15的上端接導(dǎo)線引出。
[0021]2.關(guān)鍵技術(shù)工作原理
[0022]1)電極夾緊工作原理
[0023]對(duì)于直插式模塊垂直電極要求在測(cè)試中不能使電極產(chǎn)生劃痕等損傷，但為了通過(guò)大電流又要求必須使測(cè)試電極與模塊垂直電極緊密接觸，這