一种高频大功率晶体管功率老化筛选装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种高频大功率晶体管功率老化筛选装置，用于一种高频大功率晶体管功率老化。属于产品筛选与检测用装置。


背景技术：

2.某雷达组件用一种超高频功率晶体管为外购件，特征频率高、功率大、采购成本较高。在投入使用之前需要进行二次筛选，包括常温电气性能测试、高低温电气性能测试、功率老化筛选试验等过程，对不合格品需要求厂家及时调换。超高频功率晶体管老化时，需要制作该超高频功率晶体管老化筛选装置，满足功率大、散热好、输入信号品质高的要求。由于该产品进行功率老化的功率当量为12.5w，现有的超高频功率晶体管老化设备每个工位只能满足5w的功率要求，并且这种超高频功率晶体管老化设备没有滤波装置，不能对输入信号进行有效地净化，可能会导致此类功率超高频功率晶体管在老化过程中发生谐振，导致超高频功率晶体管老化筛选过程中功率出现波动，最终可能导致超高频功率晶体管老化失效。
3.现有为达到该要求，目前对超高频功率晶体管老化筛选主要选用两种方式进行，一种是制作该超高频功率晶体管老化筛选专用设备，满足大功率，散热好，输入信号品质高以及每个回路有超高频功率晶体管功率监控功能；另一种是“以用代验”方式完成超高频功率晶体管的老化筛选试验。“以用代验”方式的特点是：周期长，模块从入所到投入使用相隔时间较长，若在使用中发现有不合格品，再协商退换货，供方会认为不合格原因有使用方存储不当或使用不当造成的可能，给退换货造成困难，影响生产进度，同时也导致超高频功率晶体管老化筛选试验成本大幅度增加。该超高频功率晶体管在本单位是采用“以用代验”方式进行老化筛选试验过程中，已发现有不合格品的存在。


技术实现要素：

4.要解决的技术问题
5.针对现有超高频功率晶体管老化筛选试验的缺陷和不足，本实用新型要解决的主要问题为：设计一种超高频功率晶体管老化筛选试验测试装置，满足超高频功率晶体管老化筛选试验功率大、散热好、输入信号品质高及对老化筛选功率监控的要求，完成对高频功率晶体管老化筛选试验，提高此种高频功率晶体管的质量水平。
6.技术方案
7.一种高频大功率晶体管功率老化筛选装置，其特征在于包括晶体管器件放置及散热装置、两路器件电压电流表、两路电源滤波器和两路老化电源；高频大功率晶体管固定在晶体管器件放置及散热装置上，高频大功率晶体管分为cb路和be两路，cb路分别依次连接电压电流表、电源滤波器和老化电源；be路分别依次连接另一路电压电流表、电源滤波器和老化电源。
8.本发明进一步的技术方案：所述的晶体管器件放置及散热装置为散热齿，且在散
热齿上设有若干个螺纹孔，高频大功率晶体管固定在螺纹孔内。
9.本发明进一步的技术方案：所述的螺纹孔成阵列分布，间距相等。
10.本发明进一步的技术方案：所述的晶体管器件放置及散热装置采用铝材质。
11.本发明进一步的技术方案：所述的老化电源满足：功率≥100w，电压输出≥20v，电源纹波≤50mv，电压输出可调0.05v可调精度。
12.本发明进一步的技术方案：所述的电压电流表均采用安捷伦型号为34401a。
13.有益效果
14.本实用新型提出的一种高频大功率晶体管功率老化筛选筛选装置，可以及时对入厂的超高频功率晶体管进行老化筛选试验，并完成符合gjb128a-1997方法1039晶体管老炼要求。与现用的“以用代验”相比，在高频大功率晶体管筛选检测效率提升，成本控制，交付周期上都有了明显的提升。
附图说明
15.附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本实用新型的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
16.图1超高频功率晶体管的结构图；
17.图2超高频功率晶体管老化筛选试验原理图；
18.图3超高频功率晶体管器件放置及散热装置的三维模型图；
19.图4本高频功率晶体管功率老化用装置一路整体示意图。
具体实施方式
20.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
21.根据需要解决的主要问题，采取以下主要技术措施：本老化筛选试验装置主要由高频功率晶体管老化筛选试验电源部分，老化功率监控部分，输入电源信号滤波部分，器件放置及散热部分组成。
22.1.电源部分。电源部分需要两路电源信号：一路为高频功率晶体管c(集电极)、b(基级)提供电源，用于整个高频功率晶体管老化筛选试验功率需求，另一路为高频功率晶体管b(基级)、e(发射级)提供电源，用于整个高频功率晶体管试验功率的控制。由于每个基板需要放置54个高频功率晶体管，每个高频功率晶体管需求功率为12.5w，共计需求电源功率为675w，根据高频功率晶体管产品规格书，高频功率晶体管vcb需要提供12v左右的电压，所以选择cb路电源为：功率≥800w，电压输出≥15v(考虑冗余设计)，电源纹波≤50mv，电压输出可调(0.05v可调精度)；ce路电源为高频功率晶体管输出功率提供控制信号，用于控制高频功率晶体管输出功率，一般选择电源要求为：功率≥100w，电压输出≥20v，电源纹波≤50mv，电压输出可调(0.05v可调精度)即可。本实施例采用菊水公司pwr801ml。
23.2.监控部分。根据gjb128a-1997方法1039晶体管老炼要求，需要对晶体管老化电压、电流、功率以及器件壳温进行实时监控。对晶体管老化电压、电流进行监控，主要为了保
障晶体管按照规定的功率范围进行老化，不能超出此范围，超出范围时，应当立即对施加电压电流进行调整。对晶体管器件壳温进行监控，主要由于该器件为功率器件，在老化筛选试验过程中产生大量的热量，导致温度升高，有可能导致功率晶体管损坏，同时也根据温度，调节电源电压电流，使三者处于一个平衡状态。本实施例电压表和电流表采用安捷伦的34401a。
24.3.滤波部分。现有的电源由于自身设计原因，会产生的瞬态脉冲包含有能够发射电磁干扰(emi)的高频谐波。emi会影响开关电源的电磁兼容(emc)性能。由于高频大功率晶体管的频率较高，电源本身产生的谐波会导致高频大功率晶体管老化电路自激震荡，从而导致该功率管失效。为了防止上述事情发生，给cb路、ce路电源加直流电源滤波器，滤除电源的高次干扰谐波。本实施例电压表和电流表采用西安开容电子技术有限公司的kf-1podm-10a。
25.4.器件放置及散热部分。该高频功率晶体管在实际电路应用中为信号放大功能，并安装在专用散热板上，为了更能精确地模拟其使用环境，结合gjb128a-1997方法1039晶体管老炼要求，在高频大功率晶体管功率老化装置设计器件放置及散热装置。该装置需要根据高频大功率晶体管在老化筛选试验过程中的发热情况，需要精确计算仿真散热装置的结构设计以及高频大功率晶体管放置位置。
26.参照图4可知，本装置由4种设备组成。1为超高频功率晶体管器件放置及散热装置，2为两路器件电压电流表，3为两路电源滤波器，4为两路老化电源，5为电缆。根据待老化高频功率晶体管的特点与尺寸，参照图3超高频功率晶体管器件放置及散热装置三维模型图，结合flotherm10.0软件热学仿真，设计设计超高频功率晶体管器件放置及散热装置的尺寸为：长度＝400mm
±
0.5mm，宽度＝＝300mm
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0.5mm，高度＝65
±
0.5mm的装置及散热装置，超高频功率晶体管器件放置插孔为m5，具体尺寸及图像参考图3。参考图高频功率晶体管功率老化用装置整体示意图，通过电缆使cb路电源正极连接cb路滤波器的正极，连接cb路电压电流表的正极，然后连接高频功率晶体管功率c级，通过电缆使cb路电源负极连接cb路滤波器的负极，连接cb路电压电流表的负极，然后连接高频功率晶体管功率b极，形成高频功率晶体管功率cb路供电；通过电缆使be路电源正极连接be路滤波器的正极，连接be路电压电流表的正极，然后连接高频功率晶体管功率b级，通过电缆使be路电源负极连接be路滤波器的负极，连接be路电压电流表的负极，然后连接高频功率晶体管功率e极，形成高频功率晶体管功率be路供电。通过调节cb路电源，be路电源，使高频功率晶体管器件工作在设定的功率范围，通过cb、be路电压电流表监控高频功率晶体管器件的工作功率，当工作功率不满足要求时，调节cb、be路电源，使其达到合理范围，经过48小时的工作，查看高频大功率晶体管是否有老化。高频功率晶体管功率老化筛选装置的制作，实现了高频功率晶体管功率老化试验，提高了高频功率晶体管上机质量，保障了整个产品的可靠性。
27.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型公开的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。