老炼夹具及采用该夹具做接触状况和老炼结果测试的方法与流程

本发明涉及电容器制造技术领域，尤其涉及老炼夹具及采用该夹具做接触状况和老炼结果测试的方法。

背景技术：

在电容器的生产过程中，需要对电容器进行一定时间的加电压高温老炼，以早期失效的方式剔除有瑕疵的产品，从而保证筛选出的产品在寿命周期内能可靠地工作。考虑到电容器的产量较大、控制成本、老炼时间较长等因素，现无法针对单个电容器进行独立加电压老炼，一般都采用批量电容器并联同时加电压高温老炼的方式，加电接触方式一般采用弹片或探针。在现有的夹具形式中存在以下几点问题：

现有的夹具形式中由于夹具的触点长期处于高温工作状态，因表面磨损、氧化或弹性不足，有可能引起夹具的触点与电容引出端电极接触不良，使电容器在老炼中没有处在加电状态，造成无效老炼，现在老炼夹具中老炼工位为独立电路，如需进行接触状况需要每个工位对应两根线引出，有若干个工位即有若干个转接点，现有的老炼夹具只能在设置少量工位的情况下才能进行实现接触状况检测操作，实际应用中老炼夹具在具有大量工位后，如1000个工位就需要有1000 芯的接头，现有的夹具很难实现这样的设置，无法实现批量化作业，这样的夹具也存在着导致插拔阻力较大不方便操作。且现有的夹具形式无法直接筛选出老炼后的瑕疵产品，需要取出全部产品才可进行筛选工序，无法实现在老炼夹具中直接进行筛选工作。

同时，现有的夹具形式上下料不方便，这种问题主要表现在弹片模式的夹具中，在放置和取出电容器时，电容器两端受弹片夹住的力，需要使用工具施加一定的力才可取放电容器，且此种方式适用于手工操作，不利于自动化的使用。

同时，现有的夹具形式接触可靠性差，这种问题主要表现在硬性探针的模式夹具中，硬性探针焊接在两个夹具板上，电容器放入一个夹具板中，再盖上另一个夹具板，使得两块夹具板的硬性探针接触点容器两个电极，但由于单个探针为硬性探针无独立弹性，且电容器数量较多，电容器尺寸较小或者硬性探针较短的工位就会出现无法探针接触点容器的问题，导致电容器未能真正加电压老炼；此外，现有的夹具形式成本高、夹具装夹费力，这种问题主要表现在弹性探针模式的夹具中，弹性探针焊接在两个夹具板上，电容器放入一个夹具板中，再盖上另一个夹具板，使得两块夹具板的探针接触点容器两个电极，由于两块夹具板上的探针均为弹性探针，则导致成本较高，且大量电容器老炼时探针数量较大，导致整体夹具装夹时受到探针弹簧的反向力也较大，导致装夹费力。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供了老炼夹具，其结构合理，工位多，可以实现批量作业，方便进行接触状况测试，上下料方便，夹具与电容器接触可靠性好，夹装电容器方便，同时，本发明还提供了采用该夹具做做接触状况测试的方法和采用该夹具做老炼结果测试的方法。

其技术方案是这样的：老炼夹具，包括能够相互配合装配的上夹具和下夹具，所述上夹具和所述下夹具通过触点夹持电容器，所述下夹具包括夹具下板，其特征在于：所述夹具下板上至少设有一个老炼板，所述老炼板上排布有老炼工位，所述老炼工位包括元件槽，所述触点包括设置在所述元件槽底部的下触点，所述上夹具包括与所述老炼板相匹配的夹具上板，所述触点还包括对应所述下触点设置在所述夹具上板上的上触点，所述上触点与所述下触点配合夹持电容器，所述下夹具还包括安装在所述夹具下板下端的下PCB板，所述下PCB板上对应每个所述老炼工位设有检测电路，所述检测电路分别包括保护电阻和分别设置在所述保护电阻两端的第一测试点和第二测试点，所述第二测试点分别并联连接，所述电容器分别通过触点与所述第一测试点和所述第二测试点以及所述保护电阻构成回路。

进一步的，所述元件槽内设有一个所述下触点，所述上夹具还包括安装在所述夹具上板上端的上PCB板，所述上PCB板上对应每个所述老炼工位设有检测焊点，所述检测焊点分别与对应的所述上触点相连接，所述检测焊点分别并联连接且连接至上板连接点，所述第一测试点和所述第二测试点分别设置在所述电容器两端，所述下触点分别对应与所述第一测试点相连接，所述第二测试点并联连接成下板连接点，当所述上夹具与所述下夹具装配配合时，所述上板连接点与所述下板连接点相接合，使得所述第二测试点与所述检测焊点连通，所述电容器和所述上触点、检测焊点、上板连接点、下板连接点、第二测试点、保护电阻、第一测试点、下触点构成回路。

进一步的，所述元件槽内设有两个所述下触点，所述下夹具还包括安装在所述夹具下板下端的下PCB板，所述下PCB板上对应每个所述老炼工位设有所述检测电路，所述第一测试点和所述第二测试点分别设置在所述电容器两端，两个所述下触点分别对应与所述第一测试点以及第二测试点相连接，所述第二测试点并联连接形成下板连接点，所述电容器和两个所述下触点、第一测试点、保护电阻、第二测试点、下板连接点构成回路。

进一步的，所述夹具上板的两端分别设有锁孔，所述夹具下板的两端对应设有锁孔，快速夹装锁扣分别穿过所述锁扣将所述上夹具锁紧在所述下夹具上，所述快速夹装锁扣包括锁紧杆，所述锁紧杆的上端设有旋转拨片，所述锁紧杆上套装有弹簧，所述锁紧杆下端设有两个旋转卡柱，两个所述旋转卡柱以穿过所述锁紧杆的轴心的直线为对称轴呈对称设置，所述锁孔包括可供所述锁紧杆通过的主孔和设置在所述主孔两侧的与所述主孔连通且可供所述旋转卡柱通过的副孔，在所述下PCB板的背面，对应所述锁孔的后侧设有锁紧槽，当所述旋转卡柱穿过所述副孔后，旋转所述旋转拨片使得所述旋转卡柱避开所述副孔，所述弹簧的两端分别与所述旋转拨片以及所述夹具下板的上表面相抵使得所述旋转卡柱卡装在所述锁紧槽内，所述锁紧槽上还设有旋转限位部。

进一步的，所述上PCB板的上侧设置有触点保护盖，所述下PCB板的下侧设置有触点保护盖，所述触点保护盖上设有导热孔。

进一步的，所述上触点为弹性触点，所述下触点为硬性触点。

进一步的，所述上触点为弹片或弹性探针，所述下触点为硬性探针。

进一步的，所述上PCB板的上侧设置有触点保护盖，所述下PCB板的下侧设置有触点保护盖。

进一步的，所述触点保护盖上设有导热孔。

进一步的，所述夹具上板由至少两个上板拼接而成，所述老炼板由至少两个下板拼接而成。

一种采用上述的老炼夹具做接触状况测试的方法，其特征在于：分别以同一老炼工位的第一测试点和第二测试点为接入点连接恒流交流电源并测量电容器的压降，当压降很小时，表明置于该老炼工位的电容器接触良好，当压降很大时，表明置于该老炼工位的电容器接触不良。

进一步的，在老炼操作前，以同一老炼工位的第一测试点和第二测试点为接入点连接恒流交流电源并测量电容器的压降来检测电容器与夹具的接触状况，在老炼操作后，以同一老炼工位的第一测试点和第二测试点为接入点连接恒流交流电源并测量电容器的压降来检测电容器与夹具的接触状况。

一种采用上述的的老炼夹具做老炼结果测试的方法，其特征在于：在老炼操作后，以同一老炼工位的第一测试点和第二测试点为接入点连接直流电阻表测量电阻读数来检测电容器的老炼结果，当直流电阻表电阻读数显示为高阻状态时，表面经过高温老炼后电容器为合格品；当直流电阻表电阻读数显示为低阻时，表面经过高温老炼后电容器为不合格品。

本发明的老炼夹具具有以下优点：

上夹具和下夹具采用一对多的形式，夹具下板为一个整体，在夹具下板上设置多个老炼板，上夹具为多个独立结构与老炼板配合安装在下夹具上，每个老炼板上设有多个工位，方便进行批量作业，下夹具的每个检测电路采用并联形式连接，每个老炼工位设有检测电路，每个检测电路设有两个测试点，检测电路采用一个共用检测点，无需每个工位对应一根线引出和转接点，插拔阻力较小，方便操作，另一个触点直接与其它老炼工位的检测电路进行并联，方便进行接触测试点，可测试出夹具中的触点是否真正接触到电容器电极，也可以测试经过老炼后击穿的电容，确保了老炼这一工序的可靠性，可以直接在夹具上就筛选出了老炼不合格的电容器。

本发明的采用老炼夹具做接触状况测试的方法，在老炼操作前，以同一老炼工位的第一测试点和第二测试点为接入点连接交流电源并测量电容器的压降来检测电容器与夹具的接触状况，可以有效避免现有的夹具形式中都存在触点有损伤或者装夹未到位导致电容器未接触好无法知晓的问题；在老炼操作后，以同一老炼工位的第一测试点和第二测试点为接入点连接交流电源并测量电容器的压降来检测电容器与夹具的接触状况，以便确定其在夹具插入老炼设备的老炼过程中接触是否处于良好状态，属于有效加电高温老炼；通过在第一测试点和第二测试点之间串联保护电阻，当某个或某些电容器在老炼过程中发生击穿现象，加在电容器两端的电压会通过保护电阻形成压降，保证了加载在并联端电压值的稳定，电压不会被某个或某些已经击穿的电容器电路拉低，从而保证了电容器能在预期的电压值范围内进行高温老炼。

采用本发明的老炼夹具做老炼结果测试的方法，基于电容的隔直流通交流和电容击穿形成短路的原理，通过直流电阻表进行测量，电容器经过高温老炼后，会有一些不良品，不良品的表现为击穿，完全击穿后电容会形成低阻；经过高温老炼后电容器为合格品时，加载在电容器两端的直流电阻表测量为高阻状态，电阻读数比较大；经过高温老炼后电容器为不合格品时，加载在电容器两端的直流电阻表测量电阻显示低阻。

附图说明

图1为本发明的老炼夹具整体装配后的结构示意图；

图2为本发明的老炼夹具的下夹具装配其中一个上夹具后的结构示意图；

图3为本发明的老炼夹具的上夹具的第一视角的结构示意图；

图4为本发明的老炼夹具的上夹具的第二视角的结构示意图；

图5为电极位置相反的电容器的示意图；

图6为电极位置相反的电容器安装在老炼工位上的结构示意图；

图7为电极位置处于同一侧的电容器的示意图；

图8为电极位置处于同一侧的电容器安装在老炼工位上的结构示意图；

图9为本发明的快速夹装锁扣的结构示意图；

图10为本发明的快速夹装锁扣穿过锁孔后的结构示意图；

图11为图10的P处的放大示意图；

图12为本发明的夹具上板和上PCB板的装配示意图；

图13为本发明的老炼板和下PCB板的装配示意图；

图14为本发明的检测电路在测试电容器接触良好时的示意图；

图15为本发明的检测电路在测试电容器接触不好时的示意图；

图16为本发明的检测电路在测试电容器老炼结果不合格时的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

具体实施例一：

见图1至图16，本发明的老炼夹具，适用于如图5所示的电极A位置相反的电容器，包括能够相互配合装配的上夹具1和下夹具2，下夹具2包括夹具下板21，夹具下板上设有是10个老炼板22，每个老炼板22上排布有100个老炼工位23，老炼工位23包括元件槽24，元件槽24底部设有下触点25，下触点为硬性探针，上夹具1对应老炼板设有10个，上夹具1包括与老炼板22相匹配的夹具上板11，夹具上板11上对应下触点25设有上触点12，上触点12为弹性探针，上触点12与下触点25配合夹持电容器3，夹具上板11由若干上板13拼接而成，老炼板22由若干下板26拼接而成；

见图6，每个元件槽24内设有一个下触点25，上夹具1还包括安装在夹具上板11上端的上PCB板14，上PCB板14上对应每个老炼工位22设有检测焊点15，检测焊点22分别与下触点25相连接，检测焊点15分别并联且连接至上板连接点16；下夹具2还包括安装在夹具下板21下端的下PCB板27，下PCB板27上对应每个老炼工位22设有检测电路，检测电路包括保护电阻28和分别设置在保护电阻28两侧的第一测试点29和第二测试点210，下触点25分别对应与第一测试点29相连接，第二测试点210并联成一点形成下板连接点211，当上夹具1与下夹具2装配配合时，上板连接点16与下板连接点211相接合，使得第二测试点210与检测焊点15连通；电容器3和上触点12、检测焊点15、上板连接点16、下板连接点211、保护电阻28、第一测试点29、下触点25构成回路。

夹具上板11的两端分别设有锁孔5，夹具下板21的两端对应设有锁孔5，快速夹装锁扣4分别穿过锁扣5将上夹具21锁紧在下夹具2上。

快速夹装锁扣4包括锁紧杆41，锁紧杆41的上端设有旋转拨片42，锁紧杆41上套装有弹簧43，锁紧杆41下端设有两个旋转卡柱44，两个旋转卡柱44以穿过锁紧杆41的轴心的直线为对称轴呈对称设置，锁孔5包括可供锁紧杆41通过的主孔51和设置在主孔51两侧的与主孔51连通且可供旋转卡柱44通过的副孔52，在下PCB板27的背面，对应锁孔5的后侧设有锁紧槽212，当旋转卡柱44穿过副孔52后，旋转旋转拨片42使得旋转卡柱44避开副孔52，弹簧43的两端分别与旋转拨片42以及夹具下板21的上表面相抵使得旋转卡柱44卡装在锁紧槽212内，锁紧槽212上还设有旋转限位部213，上PCB板14的上侧设置有触点保护盖17，下PCB板27的下侧设置有触点保护盖214，触点保护盖17和触点保护盖214上设有导热孔6。

具体实施例二：

见图1至图16，本发明的老炼夹具，适用于如图7所示的电极位置处于同一侧的电容器，包括能够相互配合装配的上夹具1和下夹具2，下夹具2包括夹具下板21，夹具下板上设有是10个老炼板22，每个老炼板22上排布有100个老炼工位23，老炼工位23包括元件槽24，元件槽24底部设有下触点25，下触点为硬性探针，上夹具1对应老炼板设有10个，上夹具1包括与老炼板22相匹配的夹具上板11，夹具上板11上对应下触点设有上触点12，上触点12为弹性探针，上触点12与下触点25配合夹持电容器3，夹具上板11由若干上板13拼接而成，老炼板22由若干下板26拼接而成；

见图8，每个元件槽24内设有两个下触点25，上夹具1还包括安装在夹具上板11上端的上PCB板14，下夹具2还包括安装在夹具下板21下端的下PCB板27，下夹具2还包括安装在夹具下板2下端的下PCB板27，下PCB板27上对应每个老炼工位22设有检测电路，检测电路包括保护电阻28和分别设置在保护电阻28两侧的第一测试点29和第二测试点210，两个下触点25分别对应与第一测试点29以及第二测试点210相连接，第二测试点210并联连接成一点形成下板连接点211，电容器3和两个下触点25、第一测试点29、保护电阻28、下板连接点211构成回路。

夹具上板11的两端分别设有锁孔5，夹具下板21的两端对应设有锁孔5，快速夹装锁扣4分别穿过锁扣5将上夹具21锁紧在下夹具2上。

快速夹装锁扣4包括锁紧杆41，锁紧杆41的上端设有旋转拨片42，锁紧杆41上套装有弹簧43，锁紧杆41下端设有两个旋转卡柱44，两个旋转卡柱44以穿过锁紧杆41的轴心的直线为对称轴呈对称设置，锁孔5包括可供锁紧杆41通过的主孔51和设置在主孔51两侧的与主孔51连通且可供旋转卡柱44通过的副孔52，在下PCB板27的背面，对应锁孔5的后侧设有锁紧槽212，当旋转卡柱44穿过副孔52后，旋转旋转拨片42使得旋转卡柱44避开副孔52，弹簧43的两端分别与旋转拨片42以及夹具下板21的上表面相抵使得旋转卡柱44卡装在锁紧槽212内，锁紧槽212上还设有旋转限位部213，上PCB板14的上侧设置有触点保护盖17，下PCB板27的下侧设置有触点保护盖214，触点保护盖17和触点保护盖214上设有导热孔6。

采用本发明的老炼夹具做接触状况测试的方法，具体过程如下：

在老炼操作前，以同一老炼工位的第一测试点和第二测试点为接入点连接恒流交流电源并测量电容器的压降来检测电容器与夹具的接触状况, 当压降很小时，表明置于该老炼工位的电容器接触良好，当压降很大时，表明置于该老炼工位的电容器接触不良；

在老炼操作后，以同一老炼工位的第一测试点和第二测试点为接入点连接恒流交流电源并测量电容器的压降来检测电容器与夹具的接触状况，当压降很小时，表明夹具插入老炼设备的老炼过程中置于该老炼工位的电容器接触良, 属于有效加电高温老炼；当压降很大时，表明夹具插入老炼设备的老炼过程中置于该老炼工位的电容器接触不良，属于无效加电高温老炼，部分电容处于击穿但未完全击穿的情况下，需要后续工序的绝缘电阻测试进行筛选出。

电容器的基本特性是隔直通交，就是施加直流电是相当于开路，加交流电就相当于通路，在本发明的测试方法中对电容器的两端进行加交流电，且采用恒流源，如图14，当电容接触好的时候电流顺利从第一测试点29通过电容流到第二测试点210，由于电流特性，会从最短路径形成回路，不会从旁边的电容器绕到第二测试点，由于电容器电阻值很小，此时第一测试点和第二测试点之间的压降很小。

当一个电容接触不良时相当于开路，如图15所示，电流会从第一测试点29流入，从旁边的任意一路流过，再回到原来那路经过保护电阻流回第二测试点210，这样电流就经过了旁边的一个电容，还经过了两个保护电阻，那第一测试点和第二测试点之间的压降就比较大，通过比较第一测试点和第二测试点之间的电压就可以判断出接触情况。

采用本发明的老炼夹具做老炼结果测试的方法，具体过程如下：在老炼操作后，以同一老炼工位的第一测试点和第二测试点为接入点连接直流电阻表测量电阻读数来检测电容器的老炼结果，当直流电阻表电阻读数显示为高阻状态时，表面经过高温老炼后电容器为合格品；当直流电阻表电阻读数显示为低阻时，表面经过高温老炼后电容器为不合格品；部分电容处于击穿但未完全击穿的情况下，需要后续工序的绝缘电阻测试进行筛选出；这是基于电容的隔直流通交流和电容击穿形成短路的原理，通过直流直流电阻表进行测量，电容器经过高温老炼后，会有一些不良品，不良品的表现为击穿，完全击穿后电容会形成低阻，轻度击穿后电容会形成中阻；经过高温老炼后电容器为合格品时，加载在电容器两端的直流电阻表测量为高阻状态，电阻读数比较大；经过高温老炼后电容器为不合格品时，加载在电容器两端的直流电阻表测量电阻显示低阻；部分电容处于击穿但未完全击穿的情况下，需要后续工序的绝缘电阻测试进行筛选出。

本发明的老炼夹具具有以下优点：

1、采用上夹具和下夹具分离的结构，上夹具打开后被测电容器将无任何阻力或横向夹力，此种设计可实现快速上下料，放置电容器时不受任何应力，取出时可以一次性全部倒出老炼完成的电容器。

2、采用硬性触点和有弹性触点结合的设计，对于电极位置处于同一侧的电容器，采用水平放置在元件槽中的方式，元件槽内使用两个下触点，元件槽底部采用硬性触点，上夹具采用弹性触点，上夹具的弹性触点对电容器施加向下的力，使电容器底部电极与下触点接触；，对于电极位置相反的电容器，采用垂直放置在元件槽中的方式，元件槽内使用一个下触点，元件槽底部采用硬性触点，上夹具采用弹性触点，上夹具的弹性触点对电容器施加向下的力，使电容器底部电极与下触点接触，这样的设计使得每个工位探针都有独立弹性，保证电容器电极与探针的接触良好。这样的触点设计使得在夹具打开后，电容器的周围无任何外力施加，方便取放，有弹性和无弹性触点配合使用能降低夹具的制作、维护成本。

3、上夹具和下夹具采用一对多的形式，夹具下板为一个整体，在夹具下板上设置多个老炼板，上夹具为多个独立结构与老炼板配合安装在下夹具上，通过快速夹装锁扣可以实现上夹具与下夹具的快速装配，操作方便。可实现快速操作，安装时将上夹具逐个安装在一个个老炼板上，避免了大量探针在同一夹具板同时安装的压力过大问题，从而使得安装更方便更快捷。

4、在夹具电路板的设计中，下夹具的每个检测电路采用并联形式连接，每个检测电路设有两个测试点，检测电路采用一个共用检测点，无需每个工位对应一根线引出和转接点，插拔阻力较小，方便操作；检测电路还串联了保护电阻，在保护电阻后方再与其它老炼工位的检测电路进行并联，另一个触点直接与其它老炼工位的检测电路进行并联，当某个或某些电容器在老炼过程中发生击穿现象，加在电容器两端的电压会通过保护电阻形成压降，保证了加载在并联端电压值的稳定，电压不会被某个或某些已经击穿的电容器电路拉低，从而保证了电容器能在预期的电压值范围内进行高温老炼。

5、下夹具的下PCB板背面设有测试点，每个老炼工位设有一个独立测试点和一个共用测试点，方便进行接触测试点，可测试出夹具中的触点是否真正接触到电容器电极，也可以测试经过老炼后击穿的电容，确保了老炼这一工序的可靠性，可以直接在夹具上就筛选出了老炼不合格的电容器。

6、夹具上板由若干上板拼接而成，老炼板由若干下板拼接而成，考虑到夹具的加工成本问题，将具上板、老炼板分为若干个部件，通过开模注塑方式加工而成，再统一装配到PCB下板上，这样零件数量大且重复，开模注塑成本较低。

7、上PCB板的上侧设置有触点保护盖，下PCB板的下侧设置有触点保护盖，可以对PCB板进行保护，同时触点保护盖上设有导热孔，在老炼操作的时候起到导热的作用，使得夹具上的电容器可以均匀受热。

8、快速夹装锁扣使得上夹具和下夹具的装配方便快捷，通过旋转拨片下压快速夹装锁扣，使得旋转卡柱穿过锁孔的副孔，再旋转旋转拨片使得旋转卡柱越过副孔卡设在锁紧槽中即可完成上夹具与下夹具的快速装配，锁紧槽上设置旋转限位部对旋转卡柱进行旋转限位。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。