半导体器件可靠性测试工装和测试设备的制作方法

1.本实用新型涉及机械工业技术领域，更具体地说，涉及一种半导体器件可靠性测试工装，还涉及一种半导体器件可靠性测试设备。


背景技术：

2.科技的迅猛发展使得功率半导体器件广泛地投入市场使用，包括汽车领域，军工领域以及新能源行业等等，但是由于对汽车的性能，新能源的转换效率以及各类涉及到半导体的电子产品可靠性要求越来越高，其中对半导体器件的可靠性要求成为了关键所在，因此半导体器件的可靠性测试成为了一项必不可少的步骤。
3.如现有技术中，对三端mos(metal oxide semiconductor，金属氧化物半导体)管进行可靠性测试时，需利用胶水将mos管固定在底板上，使用焊锡加导线将mos管的源极和栅极焊接在一起作为负极，用导线将mos管背面漏极引出作为正极，再用绝缘胶带将引线缠绕在底板上，然后整体放入测试环境中。底板上一般装设多个mos管进行可靠性测试。
4.但是，半导体器件的可靠性测试周期长，测试环境为高温高湿，常在测试过程中发生待测mos管与底板分离，并在mos管引线的应用的作用下与底板上其他mos管接触而发生短路情况，轻则烧毁mos管和引线，重则造成重大安全事故。
5.因此，如何避免半导体器件在可靠性测试过程中由底板脱落并与其他半导体器件电连接而发生短路现象，是本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本实用新型提供一种半导体器件可靠性测试工装，其固定金属排和端子金属排分别电连接待测试半导体器件的不同电极引脚，并且固定金属排将待测试半导体器件压紧固定在绝缘底板上，避免半导体器件因脱落而与其他待测试半导体器件电连接造成短路，防止烧毁半导体器件和导线，确保可靠性测试顺利进行并且测试结果真实、准确，同时避免因短路引发火灾，提高安全性。本实用新型还提供一种半导体器件可靠性测试设备，应用上述测试工装，测试过程顺利并且测试结果准确，安全性也高。
7.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
8.一种半导体器件可靠性测试工装，包括：
9.绝缘底板；
10.安装组件，所述安装组件包括装配于绝缘底板的端子金属排和装配于绝缘底板的固定金属排；所述固定金属排用于将待测试半导体器件压紧固定在所述绝缘底板上，并与所述待测试半导体器件的第一电极引脚进行电连接；所述端子金属排上设有用于与所述待测试半导体器件第二电极引脚配合的引脚安装结构。
11.优选的，上述半导体器件可靠性测试工装中，所述引脚安装结构包括：
12.开设于所述端子金属排的插装槽，所述插装槽用于与所述待测试半导体器件的第二电极引脚插装配合；
13.开设于所述端子金属排的安装孔，所述安装孔用于装配固定件，所述固定件用于将所述第二电极引脚压紧并固定在所述插装槽内。
14.优选的，上述半导体器件可靠性测试工装中，所述插装槽成组布置，每组中包括两个分别与同一个所述待测试半导体器件的两个第二电极引脚插装配合的插装槽。
15.优选的，上述半导体器件可靠性测试工装中，每组所述插装槽中两插装槽之间的距离为预设尺寸。
16.优选的，上述半导体器件可靠性测试工装中，所述固定金属排上设有螺纹透孔；所述螺纹透孔处装配有压紧螺栓；所述压紧螺栓中螺杆的自由端压紧所述待测试半导体器件，并与该待测试半导体器件的第一电极引脚电连接。
17.优选的，上述半导体器件可靠性测试工装中，所述螺纹透孔为多个，且各螺纹透孔处的压紧螺栓用于压紧不同的待测试半导体器件；各所述螺纹透孔依次排列。
18.优选的，上述半导体器件可靠性测试工装中，所述端子金属排上设有第一装配孔，用于装配与所述绝缘底板相连的第一固定件；所述固定金属排上设有第二装配孔，用于装配与所述绝缘底板相连的第二固定件；所述第一装配孔的个数和所述第二装配孔的个数分别不少于1。
19.优选的，上述半导体器件可靠性测试工装中，所述安装组件中，端子金属排和固定金属排相互平行。
20.优选的，上述半导体器件可靠性测试工装中，所述安装组件为多组，各安装组件在所述绝缘底板上依次排列。
21.一种半导体器件可靠性测试设备，包括测试工装，所述测试工装为上述技术方案中任意一项所述的半导体器件可靠性测试工装。
22.本实用新型提供的半导体器件可靠性测试工装中，固定金属排和端子金属排分别电连接待测试半导体器件的不同电极引脚，并且固定金属排将待测试半导体器件压紧固定在绝缘底板上，无需使用胶水，避免半导体器件发生脱落而与其他待测试半导体器件电连接造成短路，防止烧毁半导体器件和导线，确保可靠性测试顺利进行并且测试结果真实准确，同时避免因短路引发火灾，提高安全性。
23.本实用新型还提供一种半导体器件可靠性测试设备，应用上述测试工装，测试过程顺利并且测试结果准确，安全性也高。
附图说明
24.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本实用新型实施例提供的半导体器件可靠性测试工装的立体结构示意图；
26.图2为本实用新型实施例提供的半导体器件可靠性测试工装的侧视结构示意图；
27.图3为本实用新型实施例提供的半导体器件可靠性测试工装的俯视结构示意图；
28.图4为本实用新型实施例提供的绝缘底板、待测试半导体器件和端子金属排的装配图；
29.其中，图1
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图4中：
30.端子金属排101；安装孔111；第一装配孔112；插装槽113；固定金属排102；螺纹透孔121；第二装配孔122；绝缘底板103；待测试半导体器件 200；第一电极引脚201；第二电极引脚202。
具体实施方式
31.本实用新型实施例公开了一种半导体器件可靠性测试工装，其固定金属排和端子金属排分别电连接待测试半导体器件的不同电极引脚，并且固定金属排将待测试半导体器件压紧固定在绝缘底板上，避免半导体器件因脱落而与其他待测试半导体器件电连接造成短路，防止烧毁半导体器件和导线，确保可靠性测试顺利进行并且测试结果真实准确，同时避免因短路引发火灾，提高安全性。本实用新型实施例还公开一种半导体器件可靠性测试设备，应用上述测试工装，测试过程顺利并且测试结果准确，安全性也高。
32.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
33.请参阅图1
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图4，本实用新型实施例提供一种半导体器件可靠性测试工装，包括绝缘底板103和安装组件；安装组件包括装配于绝缘底板103的端子金属排101和装配于绝缘底板103的固定金属排102；固定金属排102用于将待测试半导体器件200压紧固定在绝缘底板103上，并与待测试半导体器件200的第一电极引脚201进行电连接；端子金属排101上设有用于与待测试半导体器件200 中第二电极引脚配合的引脚安装结构。
34.待测试半导体器件200的第二电极引脚202安装于端子金属排101并与端子金属排101电连接。上述端子金属排101和固定金属排102优选设置为分别可拆卸地安装于绝缘底板103。
35.上述实施例中，端子金属排101和固定金属排102分别设有用于连接耐高温老化线的端子，测试前只需用螺丝紧固即可，装置整体简单可靠，没有复杂的排线，可以循环使用。
36.本实用新型实施例提供的半导体器件可靠性测试工装中，固定金属排102 和端子金属排101分别电连接待测试半导体器件200的不同电极引脚，并且固定金属排102将待测试半导体器件200压紧固定在绝缘底板103上，无需使用胶水，避免半导体器件发生脱落而与其他待测试半导体器件200电连接造成短路，防止烧毁半导体器件和导线，确保可靠性测试顺利进行并且测试结果真实准确，同时避免因短路引发火灾，提高安全性。
37.上述半导体器件可靠性测试工装中，引脚安装结构包括：
38.开设于端子金属排101的插装槽113，插装槽113用于与待测试半导体器件 200的第二电极引脚202插装配合；
39.开设于端子金属排101的安装孔111，安装孔111用于装配固定件，该固定件用于将待测试半导体器件200的第二电极引脚202压紧并固定在插装槽113 内。
40.本实施例提供的半导体器件可靠性测试工装利用固定件紧固第二电极引脚202，电气连接可靠，相比于焊接连接方式能避免出现虚焊的现象，从而克服接触不良的弊端。安装孔111可设置为螺纹孔，相应的，固定件设置为螺栓(如六角头螺栓、圆头螺栓、方形头螺
栓、沉头螺栓等)，螺纹孔的孔径由与之配合的螺栓决定，本实施例不做限定。
41.具体的，上述实施例中，插装槽113成组布置，每组中包括两个插装槽113，且每组中两个插装槽113分别与同一个待测试半导体器件200的两个第二电极引脚202(包括栅极引脚和源极引脚，相应的，第一电极引脚201为一个，具体指漏极引脚)插装配合。
42.每组插装槽113中两插装槽113之间的距离为预设尺寸，该预设尺寸可根据待测试半导体器件200中两个第二电极引脚202之间的距离进行设计，如设置为5.2mm，当然该预设尺寸还可做适当的调节，以便安装不同规格的半导体器件。插装槽113的形状可设置为长方形、圆形、方形等，本实施例不做限定，仅需确保使第二电极引脚202插入即可。
43.当然，每组插装槽113还可设置为包括一个插装槽113，各组插装槽113分别与不同待测试半导体器件200的第二电极引脚202(第二电极引脚202为一个，具体指漏极引脚，对应的，第一电极引脚201为两个，包括栅极引脚和源极引脚)插装配合，此时，固定金属排上设有与待测试半导体器件200的两个第一电极引脚201连接的结构。
44.插装槽113的尺寸只要适合第二电极引脚202插入即可，本实施例不做限定。插装槽113与绝缘底板103距离可按照待测试半导体器件200的第二电极引脚202到待测试半导体器件200正面的垂直距离而定。
45.优选的，上述半导体器件可靠性测试工装中，固定金属排102上设有螺纹透孔121；螺纹透孔121处装配有压紧螺栓；压紧螺栓中螺杆的自由端用于压紧待测试半导体器件200，并与该待测试半导体器件200的第一电极引脚201电连接。
46.本实施例中，压紧螺栓对待测试半导体器件200起到进一步加固作用，并且压紧螺栓还能连接待测试半导体器件200的金属电极。
47.固定金属排102上的螺纹透孔121为多个，且各螺纹透孔121处的压紧螺栓用于压紧不同的待测试半导体器件200；各螺纹透孔121依次排列。螺纹透孔121的个数与插装槽113的组数相同，并且螺纹透孔121与插装槽组一一对应。
48.为了实现装配于绝缘底板103，上述端子金属排101上设有第一装配孔 112，用于装配与绝缘底板103相连的第一固定件；固定金属排102上设有第二装配孔122，用于装配与绝缘底板103相连的第二固定件。第二固定件可设置为耐高温的螺柱，以便用户根据待测试半导体器件200的厚度调节固定金属排 102的距离绝缘底板103的高度。第一装配孔112的个数不少于1，优选设置为多个(如2个)，并分布在端子金属排101两端；第二装配孔的个数不少于1，优选设置为多个(如2个)，并分布在固定金属排102两端。
49.具体的，上述安装组件中，端子金属排101和固定金属排102相互平行。安装组件为多组，各安装组件在绝缘底板103上依次排列。端子金属排101和固定金属排102可分别设置为铜排(如黄铜排)、铝排等，本实施例对两者的材质不做限定；绝缘底板103优选设置为耐高温绝缘底板103，如瓷底板等。
50.本实施提供的测试工装整体简单稳固，零构件清晰明了，两个金属排构成一个小装置并相互平行地固定在绝缘底板103上，通过选取合适规格的绝缘底板103，贴合于实际测试工况可以5个待测试半导体器件200为一组，并安放 4组安装组件在绝缘底板103上(图中只画出了一组)，相较于现用方式由于避免了繁琐的引线，使得规格相差不大的绝缘底板103能够多安装两组安装组件，从而避免了大量原材料的浪费。
51.本实用新型提供的测试工装能多次往复循环使用，结束一种可靠性试验之后不需
要重新更换新的固定装置，可直接进行下一项可靠性测试，相对于现有通过胶水粘接待测试200的固定方式，可以降低原材料的成本，且无需进行复杂的接线操作，对提高测试结果的可靠性有利，同时消除潜在的人为误操作隐患。测试完成后仅需松开螺栓即可拆卸待测试半导体器件200，操作简便。
52.上述测试工装对于to252以及to263封装的mos管全部都适用，还适用于其他具有类似物理结构(指包括引脚和背板)的半导体器件，使用范围广。
53.本实用新型实施例还提供一种半导体器件可靠性测试设备，包括测试工装，测试工装为上述实施例提供的半导体器件可靠性测试工装。
54.本实施例提供的半导体器件可靠性测试设备的测试过程顺利并且测试结果准确，安全性高。本实施例提供的半导体器件可靠性测试设备还具有上述实施例提供的有关测试工装的其他效果，在此不再赘述。
55.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
56.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。