[发明专利]一种压接型单芯片的测试装置

说明书

本发明提供一种压接型单芯片的测试装置。通过两个行程导柱使得上电极和下电极保持相对位置固定，避免出现旋转，即芯片门极区域与门极顶针、芯片发射极区域与发射极电极之间保持相应位置不变，实现准确压接，避免了其它区域误接地，造成芯片绝缘能力的损失，同时结合弹簧结构，使得在弹簧松弛状态下门极顶针超出发射极电极所在平面，而在弹簧压紧状态下门极顶针外侧与发射极电极处于同一平面，从而在试验的过程中门极顶针可以紧密可靠地压接在单芯片的门极区域，避免刚性接触导致平面翘角造成门极区域的虚接，实现了压接型单芯片的绝缘特性的测量和诊断。

技术领域

本发明涉及半导体器件测量领域，特别涉及一种压接型单芯片的测试装置。

背景技术

高压大功率IGBT器件(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)是制造各类高压大容量电力换流和控制设备的核心器件，已经成为支撑特高压直流输电技术、柔性直流输电等技术以及智能电网发展的基础器件，广泛使用于新能源电力汇集与并网、交直流输电与组网、电力灵活应用的全过程。压接型IGBT器件具有双面散热、失效短路、易于串联等优点，更适合智能电网中的各类高压大容量电力换流和控制装备的应用工况。

针对电力系统的应用工况，需要保证器件在运行过程中具有较高的可靠性，而器件的耐压可靠性是器件必须通过的一项基本要求。为了制造耐压性能优良的器件，不仅需要保证器件的耐压特性合格，还需要保证器件在高温等环境下耐压可靠。耐压可靠性主要是指器件在反偏电压作用及温度作用下器件的泄漏电流是否能够满足要求。目前研究发现，器件在高温作用下耐压的可靠性已成为器件研发的关键制约因素。因此，亟待研究芯片终端及其封装结构对器件耐压可靠性的影响机制，以为压接型IGBT器件芯片终端及其封装结构的设计提供科学与技术的基础。

探究压接型IGBT器件整体在高温作用下的电压耐受能力，需要分别针对单芯片、子模组、器件的绝缘特性都需要进行测量和诊断。目前针对器件、子模组层面都存在相应的装置进行耐压可靠性的研究，针对单芯片的装置还存在空白。因此需要一个针对IGBT单芯片的可靠性研究的装置，为掌握IGBT芯片在高温反偏试验中的耐压特性与失效机理提供支撑。

发明内容

本发明的目的是提供一种压接型单芯片的测试装置，以实现压接型单芯片的绝缘特性的测量和诊断。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种压接型单芯片的测试装置，所述测试装置包括：

上电极、下电极和和两个行程导柱；

所述上电极包括低压电极、上绝缘法兰、发射极电极、弹簧结构和门极顶针；

所述下电极包括下绝缘法兰和高压电极；

所述低压电极通过均匀分布的螺母固定在所述上绝缘法兰的上表面；

所述发射极电极的上端从所述上绝缘法兰的下表面穿过所述上绝缘法兰与所述低压电极通过第一定位孔固定连接；

所述门极顶针通过所述弹簧结构连接在所述发射极电极的侧面；

所述高压电极通过均匀分布的螺母固定在所述下绝缘法兰的上表面；

所述上绝缘法兰和所述下绝缘法兰通过两个所述行程导柱连接；使用时，所述低压电极接地，所述高压电极接电源正极，将压接型单芯片放置在所述高压电极上，通过调整两个所述行程导柱使所述弹簧结构在松弛状态下所述门极顶针超出发射极电极的下端所在的平面，所述弹簧结构在压紧状态下，所述门极顶针的下端与所述发射极电极的下端处于同一平面。

可选的，测试装置还包括加热台；

所述加热台从所述下绝缘法兰的下表面穿过所述下绝缘法兰与所述高压电极通过第二定位孔固定连接。