[发明专利]一种智能的SiC功率模块冷热冲击实验装置

说明书

本发明公开了一种智能的SiC功率模块冷热冲击实验装置，该装置的主要功能是测试SiC功率模块短时间内经极高温与极低温连续环境下因热胀冷缩而引起的变化，对安全测试提供可靠性试验。整个箱体包括高温区、转换区、低温区，通过箱体门上菜单键完成对装置的启动、急停和温度曲线及循环次数的设置，通过箱门上显示屏显示高温区、低温区的环境温度和SiC功率模块的实时温度，通过转换区的载物台完成对SiC功率模块的装夹，通过环境加热器为高温区提供所需热量，通过风冷窗口为低温区提供恒定的环境温度，通过传递轴实现高温区和低温区的快速转换完成一次冷热冲击，通过箱体背部叶片透出冷风和热风，通过箱体门上可视玻璃观察整个测试过程。

技术领域

本发明涉及电子元器件封装与测试的技术领域，尤其涉及一种智能的SiC功率模块冷热冲击实验装置。

背景技术

随着以SiC为代表的第三代宽禁带半导体在市场上的不断发展，SiC功率模块凭借着其优良的电子、物理、化学、和机械性能得到了迅速的发展，对应而来，对SiC功率模块的可靠性也提出了更好的要求。一般情况下，SiC功率模块的性能及可靠性与其工作环境是密切相关的，除了在其工作过程中自身发热所带来的影响，外界环境的冷热冲击对SiC功率模块造成的影响也是不容忽视的。为了更好的了解SiC功率模块的性能及可靠性的目的，我们需要通过实验的方法不断地、高频地对其进行冷热冲击，测试其在瞬间下经极高温及极低温的连续环境所能容忍的程度，以了解SiC功率模块在短时间内因其热胀冷缩所引起的化学变化或物理伤害。在目前的装置中存在内部冷热冲击的空间太大，温度骤变太慢，放置面受热不均匀，达不到理想的冷热冲击效果。因此本装置对此做出了改善。

发明内容

为了准确的测试SiC功率模块在瞬间下经极高温及极低温连续环境的容忍程度，以更好了解SiC功率模块在短时间内因热胀冷缩所引起的化学变化或物理伤害，本发明提供了一种智能的SiC功率模块冷热冲击实验装置，该装置通过环境加热器在高温区提供高温环境，通过风冷式制冷机的风冷窗口在低温区提供低温环境，通过传递轴完成SiC功率模块在高温区和低温区之间的快速转变，从而达到冷热冲击及循环实验的目的。通过箱门上的控制面板设置该实验高温区和低温区的环境温度，冷热冲击时间和循环次数。

本发明技术方案如下：

一种智能的SiC功率模块冷热冲击实验装置，其特征在于，包括：箱体、散热叶片、可编程控制面板、可是玻璃、隔板、载物台、Al2O3绝缘层、SiC功率模块、传递轴、环境加热器、风冷式制冷机、热电偶。

箱体分为内外两层，其外层负责承载，内层负责保温；隔板将箱体分为三个区域，包括工作区域、电源区域和风冷式制冷机区域；工作区域又通过可收折挡板分为高温区、转换区和低温区；载物台固定于传递轴上，随传递轴上下移动，载物台上为Al2O3绝缘层；载物台移动至转换区，将SiC功率模块居中放置在Al2O3绝缘层上；

进一步地，关上箱门，将箱体门上开关键打开，通过控制面板进行高温区和低温区环境温度的设置，SiC功率模块冷热冲击时间和循环次数设置，当设置完成后，箱体门上两块可视玻璃左上角分别显示高温区和低温区的环境温度，控制面板上显示SiC功率模块的实时温度。

进一步地，挡板一打开，传递轴启动，SiC功率模块随传递轴移动到高温区中部位置，挡板一关闭。

进一步地，环境加热器按预定程序进行加热，环境加热器固定于高温区顶部，给高温区提供稳定的环境温度。

进一步地，高温区内部两侧对称分布的两个热电偶测试SiC功率模块的实时温度。

进一步地，箱门上可视玻璃一可以观察到箱体内部的实验情况，并且左上角显示箱体内部环境温度的变化，控制面板上显示SiC功率模块实时温度。

进一步地，热冲击完成，挡板一打开，SiC功率模块随传递轴移动至转换区，挡板一关闭，挡板二打开，SiC功率模块随传递轴移动至低温区。