[发明专利]直插式功率半导体模块测试夹具

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于直插式功率半导体模块常规电参数出厂检验的测试夹具，可针对直插式模块导电片垂直于底板排列的特点，通过夹具的运动使夹具上的弹性接触电极将模块的各个电极夹紧，达到可靠接触，并进行测试。本夹具还可对导电片与底板平行的模块在其电极折弯前即半成品时进行生产过程的中间测试，以提高不合格产品的检出率。

背景技术

目前在功率半导体应用领域，模块的应用范围越来越广泛，模块外形各种各样，就电极的安置形式主要有导电片与底板平行的模块和导电片与底板垂直的模块两大类。以往的模块测试夹具主要是针对导电片与底板平行的模块，采用测试探针或测试导电柱进行电压和电流测试；而导电片与底板垂直的模块，在实际使用中通常是采用插片、螺丝或焊接方式连接导线，但在模块出厂测试过程中不允许对模块电极表面造成损伤，而大电流和高耐压往往又是必测项目，对于电流较小的模块以往通常采用测试探针接触模块电极顶部端面进行测试，但电极顶部端面往往只有1mm左右厚度，因此只适合于小电流测试，当电流较大时会因为导电面积过小而出现打火现象。为了解决这一测试瓶颈，我们设计了直插式功率半导体模块测试夹具。

发明内容

本发明的目的是提供一种可满足直插式功率半导体模块大电流出厂测试需要的直插式功率半导体模块测试夹具，可进行大电流测试，能直接进行被测模块电压采样功能；同时可满足模块耐压测试，夹具在测试中须接触可靠，对模块垂直电极板不能造成损伤。

本发明的技术解决方案如下：直插式功率半导体模块测试夹具，包括上固定板(1)、支撑杆(2)、定位板(4)、模块升降台(5)、底板(6)、三轴气缸(7)、电极夹紧及信号取样机构总成；模块升降台(5)上设有被测模块(3)；上固定板(1)、支撑杆(2)、底板(6)构成基本的门式方框结构，底板(6)上设有三轴气缸(7)，三轴气缸(7)上固定有模块升降台(5)，模块升降台(5)用于托举被测模块(3)上下运动，模块升降台(5)上设有定位板(4)，用于被测模块的定位，上固定板(1)上设有电极夹紧及信号取样机构总成。

电极夹紧及信号取样机构总成，由限位支撑导向柱(8)、测试电极保护板(9)、电极隔离板(10)、扭转弹簧固定板(11)、复位弹簧(12)、扭转弹簧固定卡(13)、楔形接触电极(14)、测试信号引出探针(15)、弹性导电板(16)、大电流引出电极(17)、扭转弹簧(18)、行程螺钉(19)、弹性测试电极(20)、定位环(21)组成，两个限位支撑导向柱(8)通过螺纹固定在电极隔离板(10)上，在电极隔离板(10)下固定有取样电极保护板(9)，扭转弹簧固定板(11)固定在电极隔离板(10)上；两个行程螺钉(19)通过螺纹固定在电极隔离板(10)上，并穿过上固定板(1)后由双螺母反上紧定位，从而使电极隔离板(10)及在其上固定的各个零件作为可运动部分与上固定板(1)连接；两个复位弹簧(12)套在两个行程螺钉(19)上；在对应模块垂直电极片的位置，扭转弹簧固定板(11)上开有与垂直电极片平行的两根长条槽，槽的长度与宽度与弹性导电板(16)相对应；两个弹性导电板(16)穿过长条槽，并且两个弹性导电板(16)中间相对位置加工有向内横向的弯片，弯片横跨在长条槽上，使弹性导电板(16)定位在扭转弹簧固定板(11)上；在两个弹性导电板(16)中间安装有扭转弹簧(18)，扭转弹簧(18)两端的弹簧丝穿过扭转弹簧固定板(11)上的长条槽，并紧顶在弹性导电板(16)下部内侧；扭转弹簧固定卡(13)穿过扭转弹簧(18)轴心将其固定在扭转弹簧固定板(11)上；弹性测试电极(20)上端穿过扭转弹簧固定板(11)上专为其通过的小横槽，下端沿弹性导电板(16)外侧延伸到测试电极保护板(9)加工的方槽下沿处；测试信号引出探针(15)固定于上固定板(1)上，测试信号引出探针(15)可伸缩的下端与弹性测试电极(20)上端通过锡焊连接；测量信号由测试信号引出探针(15)的上端接导线引出。

弹性测试电极(20)的下端镶有银触点。

在上固定板(1)的每个垂直电极片对应的位置加工有方形凹槽，铜质楔形接触电极(14)镶嵌于内，并通过铜螺钉与上固定板(1)固定，大电流引出电极(17)固定于铜螺钉的上端；在扭转弹簧固定板(11)上相邻电极之间加工有条形隔离槽。

通过本发明设计，很好的解决了直插式功率半导体模块大电流出厂测试的问题，还可应用于导电片与底板平行的模块在电极未折弯前的中间测试，可较早剔除不合格模块，提高最终出厂产品合格率。