CN204462194U - To-39封装功率器件测试连接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及功率半导体技术领域，公开了一种TO-39封装功率器件测试连接装置TO-39封装功率器件测试，包括：装置本体、控制开关、抗干扰电路及TO-39封装器件测试夹具；抗干扰电路设置在装置本体中；TO-39封装器件测试夹具设置在装置本体上，TO-39封装器件测试夹具包括与TO-39封装功率器件的三个管腿引出端位置相对应的管腿电极插孔；抗干扰电路的接线端与管腿电极插孔的电极连接，待测的TO-39封装功率器件从管腿电极插孔插入；抗干扰电路从装置本体引出与雪崩耐量检测设备连接；控制开关设置在信号通路上。本实用新型具有操作简单、测试效率高和误差小的特点。

Description

TO-39封装功率器件测试连接装置

技术领域

本实用新型涉及功率半导体技术领域，主要适用于TO-39封装功率器件测试连接装置。

背景技术

功率半导体器件以其高频、低驱动功率、易并联等优点被广泛地应用在开关领域。当功率半导体器件被应用在开关场合并工作时，驱动负载电感工作。当功率半导体器件关断时，在负载电感中存储的能量会释放到功率半导体器件上，对功率半导体器件造成冲击，一般会导致功率半导体器件因雪崩击穿而被烧毁的现象的发生。为了研究分析功率器件在负载电感能量下的耐雪崩可靠性能力，国际公认采用无嵌位电感开关(Unclamped Inductive Switching，UIS)仪对功率器件的该项可靠性能力进行测试评估，通常也被称为雪崩耐量实验，其对应承受的能量为雪崩能量。在功率半导体器件的雪崩耐量实验中，负载电感能量由无嵌位电感开关(UIS)仪释放到待测器件中。在待测器件上瞬间发生的雪崩电压、电流波形返回测试收集并记录。

而在实际测试中，待测的功率器件的规格尺寸和封装类型往往是不同的。而不同类型尺寸的器件需要通过专用的测试夹具来进行固定，然后再按照测试要求与信号发生主系统进行有效的电气连接。不同封装规格的功率器件的电极定义及规格都是不同的，具有自己特殊的要求。三管腿通孔封装形式的功率器件是一种常见的功率器件，采用三管腿作为电极引出，其雪崩耐量实验的原理图如图1所示。在对这种类型的功率器件进行雪崩耐量测试时，需把器件的三个管腿电极引出端与信号系统有效连接。一般做法是将电导线一端的鳄鱼夹夹在器件的管腿引出端，将电导线另一端与信号主机的接线口相连，以满足测试线路的电气连接要求。

但是，通过上述方法分析待测的功率半导体器件的雪崩耐量特性，每次参数测试时，都需要操作人员手动连线，这样不仅操作麻烦、测试效率低、容易出错，而且电导线的鳄鱼夹与器件的管腿引出端的接触部分、外壳螺丝接口的电极金属部分都是暴露在外的，当进行实验时，实验环境周边的电磁信号容易对测试过程中的脉冲信号产生干扰，影响脉冲结果数据的收集，最终导致测试结果不准确，往往表现为在波形上出现图像扭曲、振荡明显等情况。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种TO-39封装功率器件测试连接装置，它具有操作简单、测试效率高和误差小的特点。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种TO-39封装功率器件测试连接装置，包括：装置本体、控制开关、抗干扰电路及TO-39封装器件测试夹具；所述抗干扰电路设置在所述装置本体中；所述TO-39封装器件测试夹具固定设置在所述装置本体上，且外露于所述装置本体，所述TO-39封装器件测试夹具包括与TO-39封装功率器件的三个管腿引出端位置相对应的管腿电极插孔；所述抗干扰电路的第一接线端与所述管腿电极插孔的电极连接，待测的TO-39封装功率器件的管腿引出端从所述管腿电极插孔插入后与所述抗干扰电路的第一接线端联通；所述抗干扰电路的第二接线端从所述装置本体引出与检测设备连接；所述控制开关设置在由所述待测的TO-39封装功率器件、所述抗干扰电路、所述TO-39封装器件测试夹具及所述检测设备形成的信号通路上；所述控制开关固定设置在所述装置本体上，且外露于所述装置本体。

进一步地，还包括：第一BNC接头、第二BNC接头及第三BNC接头；所述第一BNC接头、所述第二BNC接头和所述第三BNC接头固定设置在所述装置本体上，且外露于所述装置本体，并与所述抗干扰电路的第二接线端连接；所述抗干扰电路的第二接线端通过所述第一BNC接头、所述第二BNC接头和所述第三BNC接头与所述检测设备连接。

进一步地，所述抗干扰电路包括：PCB板、第一导线、第二导线、第三导线、第四导线、第五导线及第六导线；所述TO-39封装器件测试夹具还包括与所述管腿电极插孔相连的开尔文连接电极接触端子；所述第一导线、所述第二导线和所述第三导线相互平行地设置在所述PCB板上，且所述第一导线、所述第二导线和所述第三导线以非曲线的形式设置；所述第一导线和所述第四导线为上下两层平行布线结构，所述第二导线和所述第五导线为上下两层平行布线结构，所述第三导线和所述第六导线为上下两层平行布线结构；所述第一导线和所述第四导线的一端与所述第一BNC接头连接；所述第二导线和所述第五导线的一端与所述第二BNC接头连接；所述第三导线和所述第六导线的一端与所述第三BNC接头连接；所述第一导线、所述第二导线、所述第三导线、所述第四导线、所述第五导线和所述第六导线的另一端各自分别与所述TO-39封装器件测试夹具的开尔文连接电极接触端子连接。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提供的TO-39封装功率器件测试连接装置，将控制开关和抗干扰电路设置在装置本体中，将TO-39封装器件测试夹具设置在装置本体上。抗干扰电路的第一接线端通过TO-39封装器件测试夹具与待测的三管腿通孔封装功率器件连接，抗干扰电路的第二接线端从装置本体引出与检测设备连接。当需要对器件进行雪崩耐量实验时，只需将待测的TO-39封装功率器件的管腿引出端从TO-39封装功率器件专用插座的管腿电极插孔插入，再将检测设备与抗干扰电路的接线端连接即可，操作简单且测试效率高。通过本实用新型对TO-39封装功率器件进行实验，并不是每次都需要进行布线，因而降低了因人为失误而造成的测量误差的产生，提高了测试精度。

附图说明

图1为TO-39封装功率器件的雪崩耐量实验的原理图；

图2为本实用新型实施例提供的TO-39封装功率器件测试连接装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的TO-39封装功率器件测试连接装置的外部连接示意图。

其中，1-装置本体，2-第一BNC接头，3-第二BNC接头，4-第三BNC接头，5-TO-39封装器件测试夹具，6-控制开关，7-PCB板，8-检测设备。

具体实施方式

为进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的TO-39封装功率器件测试连接装置的具体实施方式及工作原理进行详细说明。

参见图2和图3，本实用新型实施例提供的TO-39封装功率器件测试连接装置，包括：装置本体1、控制开关6、抗干扰电路及TO-39封装器件测试夹具5；抗干扰电路设置在装置本体1中；TO-39封装器件测试夹具5固定设置在装置本体1上，且外露于装置本体1，TO-39封装器件测试夹具5包括与TO-39封装功率器件的三个管腿引出端位置相对应的管腿电极插孔；抗干扰电路的第一接线端与TO-39封装器件测试夹具5的管腿电极插孔的电极连接，待测的TO-39封装功率器件的管腿引出端从管腿电极插孔插入后与抗干扰电路的第一接线端联通；抗干扰电路的第二接线端从装置本体1引出与检测设备8连接；控制开关6设置在由待测的TO-39封装功率器件、抗干扰电路、TO-39封装器件测试夹具5及检测设备8形成的信号通路上；控制开关6固定设置在装置本体1上，且外露于装置本体1。其中，控制开关6可以采用现有的连接方式，这里不做出具体的限制。

对本实用新型实施例的结构进行进一步地说明，本实用新型实施例还包括：第一BNC接头2、第二BNC接头3及第三BNC接头4；第一BNC接头2、第二BNC接头3和第三BNC接头4固定设置在装置本体1上，且外露于装置本体1，并与抗干扰电路的第二接线端连接；抗干扰电路的第二接线端通过第一BNC接头2、第二BNC接头3和第三BNC接头4与检测设备8连接。在本实施例中，检测设备8为UIS仪。

为了实现信号四线制的开尔文接触，在本实施例中，抗干扰电路包括：PCB板7、第一导线(未在图中示出)、第二导线(未在图中示出)、第三导线(未在图中示出)、第四导线(未在图中示出)、第五导线(未在图中示出)和第六导线(未在图中示出)；TO-39封装器件测试夹具5还包括与管腿电极插孔相连的开尔文连接电极接触端子；第一导线、第二导线和第三导线相互平行地设置在PCB板7上，且第一导线、第二导线和第三导线以非曲线的形式设置；第一导线和第四导线为上下两层平行布线结构，第二导线和第五导线为上下两层平行布线结构，第三导线和第六导线为上下两层平行布线结构；第一导线和第四导线的一端与第一BNC接头2连接；第二导线和第五导线的一端与第二BNC接头3连接；第三导线和第六导线的一端与第三BNC接头4连接；第一导线、第二导线、第三导线、第四导线、第五导线和第六导线的另一端各自分别与TO-39封装器件测试夹具5的开尔文连接电极接触端子连接。其中，第一导线、第二导线和第三导线以非曲线的形式设置是指导线可以仅以直线的形式布置在PCB板7上，也可以以直线和直角弯曲的形式布置在PCB板7上。

通过本实用新型实施例对TO-39封装形式的功率器件进行雪崩耐量实验，首先根据UIS测试的要求，将装置本体1通过第一BNC接头2、第二BNC接头3和第三BNC接头4与UIS仪连接；再将待测的TO-39封装形式的功率器件的管腿引出端从TO-39封装形式的功率器件插座的管腿电极插孔插入。使用时，设置控制开关6导通，通过UIS仪产生信号对待测的TO-39封装形式的功率器件施加偏置，发生雪崩现象，电流电压波形通过测试仪接口返回UIS仪处理。

本实用新型实施例提供的TO-39封装功率器件测试连接装置，将控制开关6和抗干扰电路设置在装置本体1中，将TO-39封装器件测试夹具5设置在装置本体1上。抗干扰电路的第一接线端通过TO-39封装器件测试夹具5与待测的TO-39封装功率器件连接，抗干扰电路的第二接线端从装置本体1引出与雪崩耐量检测设备连接。当需要对器件进行雪崩耐量实验时，只需将待测的TO-39封装功率器件的管腿引出端从TO-39封装器件测试夹具5的管腿电极插孔插入，再将UIS仪与抗干扰电路的接线端连接即可，不仅操作简单、测试效率高，而且避免了金属电极暴露在外，避免了在暴露在外的金属电极处发生短路，保证了工作人员的人身安全。同时，本实用新型实施例还减少了实验环境周边的电磁信号容易对测试过程中的脉冲信号的干扰，提高了测试精度。通过本实用新型实施例对TO-39封装功率器件进行雪崩耐量实验，并不是每次都需要进行布线，因而降低了因人为失误而造成的测量误差的产生，提高了测试精度。本实用新型实施例通过对PCB板7的使用，缩短了所使用的连接导线的长度，而当所使用的连接导线的长度过长时，容易引起导线多处弯曲或相互缠绕的情况的发生，而在信号传输时，环形或弯曲线路会引发不必要的寄生电感，这些寄生电感会严重影响感性负载开关测试时的实际效果，往往会增加过大的振荡波形，影响结果的测试精度，因而本实用新型实施例通过对PCB板7的使用进一步地提高了本实用新型实施例的测试精度。此外，本实用新型实施例中的第一导线、第二导线和第三导线是以非曲线的形式设置在PCB板7上的，避免出现“S”型走线，进一步避免了因导线弯曲而引发寄生电感，进一步提高了本实用新型实施例的测试精度。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种TO-39封装功率器件测试连接装置，其特征在于，包括：装置本体、控制开关、抗干扰电路及TO-39封装器件测试夹具；所述抗干扰电路设置在所述装置本体中；所述TO-39封装器件测试夹具固定设置在所述装置本体上，且外露于所述装置本体，所述TO-39封装器件测试夹具包括与TO-39封装功率器件的三个管腿引出端位置相对应的管腿电极插孔；所述抗干扰电路的第一接线端与所述管腿电极插孔的电极连接，待测的TO-39封装功率器件的管腿引出端从所述管腿电极插孔插入后与所述抗干扰电路的第一接线端联通；所述抗干扰电路的第二接线端从所述装置本体引出与检测设备连接；所述控制开关设置在由所述待测的TO-39封装功率器件、所述抗干扰电路、所述TO-39封装器件测试夹具及所述检测设备形成的信号通路上；所述控制开关固定设置在所述装置本体上，且外露于所述装置本体。

2.如权利要求1所述的TO-39封装功率器件测试连接装置，其特征在于，还包括：第一BNC接头、第二BNC接头及第三BNC接头；所述第一BNC接头、所述第二BNC接头和所述第三BNC接头固定设置在所述装置本体上，且外露于所述装置本体，并与所述抗干扰电路的第二接线端连接；所述抗干扰电路的第二接线端通过所述第一BNC接头、所述第二BNC接头和所述第三BNC接头与所述检测设备连接。

3.如权利要求2所述的TO-39封装功率器件测试连接装置，其特征在于，所述抗干扰电路包括：PCB板、第一导线、第二导线、第三导线、第四导线、第五导线及第六导线；所述TO-39封装器件测试夹具还包括与所述管腿电极插孔相连的开尔文连接电极接触端子；所述第一导线、所述第二导线和所述第三导线相互平行地设置在所述PCB板上，且所述第一导线、所述第二导线和所述第三导线以非曲线的形式设置；所述第一导线和所述第四导线为上下两层平行布线结构，所述第二导线和所述第五导线为上下两层平行布线结构，所述第三导线和所述第六导线为上下两层平行布线结构；所述第一导线和所述第四导线的一端与所述第一BNC接头连接；所述第二导线和所述第五导线的一端与所述第二BNC接头连接；所述第三导线和所述第六导线的一端与所述第三BNC接头连接；所述第一导线、所述第二导线、所述第三导线、所述第四导线、所述第五导线和所述第六导线的另一端各自分别与所述TO-39封装器件测试夹具的开尔文连接电极接触端子连接。