一種優化設計的功率模塊測試夾具的製作方法

2023-04-30 04:10:26

專利名稱：一種優化設計的功率模塊測試夾具的製作方法
技術領域：
本發明屬於半導體功率模塊的測試領域，具體是一種優化設計的功率模塊測試夾具。
背景技術：
功率半導體模塊目前已經越來越多的運用在各種場合，例如工業用變頻器， 焊機電源，機車牽引，風力發電等各種場合。大功率模塊的研發和使用對測試結果的要求也越來越高，如被測器件測試不 當，就可能會因為過壓而損壞。這是因為功率器件開關動作時的電壓電流應力和主迴路 中的寄生電感有著非常大的關係。在功率模塊處於一定的di/dt時，產生的電壓尖峰是與 寄生電感大小成比例的。如圖(1)所示，當器件進行關斷時，外部導體寄生電感Ls產生 一個感應電壓Vy可用如下公式所示VL = Ls di/dt這個電壓\^會疊加在母線電壓Vd。上形成峰值電壓VCEM，如果峰值電壓乂。_超 過了器件的擊穿電壓BV。SS，被測器件就可能會因為過壓而損壞。

發明內容
本發明的目的是提供一種優化設計的功率模塊測試夾具，用於對功率模塊的低 電感測試，特別是用來對半橋的電路拓撲結構的器件進行測試。本發明要解決的是現有測試夾具的電感對於測試的影響和因測試不當導致過壓 而損壞被測器件的問題。本發明所述的技術方案是它包括基板、大電流探針和功率迴路，基板的邊側設有功率接線插頭，基板的 背面設有信號端子，大電流探針設於基板的正面，基板上固定有層疊母線排，層疊母線 排上刻蝕有功率迴路。所述的基板用強度高且絕緣性好的材料製成。大電流探針與疊母線排連接。功 率接線插頭纖焊在疊母線排上，信號端子通過雙絞線焊接在探針接觸組件上。層疊母線 排選用印刷電路板(PCB板)作母線板。本發明的優點是本發明通過最優化的設計結構來減少測試夾夾具在測試迴路 中的寄生電感並增加直流母線間的寄生電容，降低了關斷時電流變化率在寄生電感上產 生的電壓，達到吸收電壓過衝的作用，減小了器件因為電壓擊穿的概率，防止被測器件 因為過壓而損壞，提高了測試的可靠性和準確性。


圖1是功率器件關斷測試電路原理圖。圖2是半橋結構的功率器件電路原理圖。
圖3是本發明功率迴路上管集電極部分PCB圖。圖4是本發明功率迴路上管發射極(下管集電極)部分PCB圖。圖5是本發明功率迴路下管集電極部分PCB圖。圖6是本發明功率迴路與待測器件連接示意圖。圖7是層疊母線減少寄生電感示意圖。圖8是本發明測試時的示意圖。圖9是信號端子用雙絞線的接法示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖及實施例對本發明作進一點的說明。如圖所示，本發明包括基板3、大電流探針2和功率迴路4，基板3的邊側設有 功率接線插頭5，基板3的背面設有信號端子6，大電流探針2設於基板3的正面，基板 3上固定有層疊母線排，層疊母線排上刻蝕有功率迴路4。所述的基板3用強度高且絕緣性好的材料製成。如厚度為10mm的FR4材料。 保證機械支撐件良好的機械強度和絕緣性能。大電流探針2與疊母線排連接。功率接線插頭5纖焊在疊母線排上，信號端子6 通過雙絞線焊接在探針接觸組件上。層疊母線排選用印刷電路板(PCB)作母線板。PCB 也可用IMS或者DCB中的一種代替。本發明所述的功率迴路4在層疊母線上排刻蝕出來，且保證各個極性的形狀相 似，並將三個極性的母線板固定在支撐部分上。所述的母線排之間增加了一層介電常數較大的材料來增加母線排之間的電容。 其依據是如下的電容公式
權利要求
1.一種優化設計的功率模塊測試夾具，包括基板、大電流探針和功率迴路，其特徵 是基板的邊側設有功率接線插頭，基板的背面設有信號端子，大電流探針設於基板的正 面，基板上固定有層疊母線排，層疊母線排上刻蝕有功率迴路。
2.根據權利要求1所述的一種優化設計的功率模塊測試夾具，其特徵在於基板用強度 高且絕緣性好的材料製成。
3.根據權利要求1所述的一種優化設計的功率模塊測試夾具，其特徵在於大電流探針 與疊母線排連接。
4.根據權利要求1所述的一種優化設計的功率模塊測試夾具，其特徵在於功率接線插 頭纖焊在疊母線排上，信號端子通過雙絞線焊接在探針接觸組件上。
5.根據權利要求1所述的一種優化設計的功率模塊測試夾具，其特徵在於層疊母線排 選用印刷電路板作母線板。
全文摘要
本發明公開了一種優化設計的功率模塊測試夾具，它包括基板、大電流探針和功率迴路，基板的邊側設有功率接線插頭，基板的背面設有信號端子，大電流探針設於基板的正面，基板上固定有層疊母線排，層疊母線排上刻蝕有功率迴路。本發明適用於對功率模塊的測試。
文檔編號G01R1/02GK102012440SQ201010538759
公開日2011年4月13日 申請日期2010年11月11日 優先權日2010年11月11日
發明者戴志展, 李馮 申請人:嘉興斯達微電子有限公司