碳化硅双脉冲自动化测试设备的信号回路连接装置、系统及制作方法与流程

1.本发明涉及碳化硅双脉冲测试设备领域，尤其是涉及一种碳化硅双脉冲自动化测试设备的信号回路连接装置、系统及制作方法。


背景技术：

2.碳化硅是一种无机物，具有化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小等优点，碳化硅至少有70中结晶形态，因碳化硅的诸多优点，碳化硅晶片常用于制作功率器件，例如二极管，使功率器件具有极限工作温度高、临界击穿电场强度大和热导率高等优点。因功率器件的广泛使用，碳化硅晶片也具有良好的市场前景。
3.在利用碳化硅晶片制成的功率器件出厂前，需要使用碳化硅测试平台进行测试，相关技术中通常使用双脉冲自动化测试设备进行测试。在测试过程中，测试回路中的杂感是衡量测试性能的重要指标，良好的低杂感回路便于保证测试性能。
4.测试回路主要包括测试主回路和信号驱动回路，目前的测试主回路中的杂感得到了一定控制。但信号驱动回路由于hpd模块自身的设计原因，信号针比较长而多。在hpd模块与驱动板连接时，既要保证若干信号针同时与驱动板接触，又要保证若干信号针与驱动板准确接触，使得相关技术中，采用线连接的方式实现hpd模块信号针与驱动板的连接。
5.具体为，先将双绞线的一端与hpd模块的信号针连接，而后将双绞线的另一端固定在一连接器件中。需要连接hpd模块和驱动板时，将驱动板与连接器件接触即可。由于连接器件的结构设置灵活多样，因此更容易实现信号针与驱动板准确且同时的接触。但发明人发现，由于线连接的方式延长了连接路径，因此增加了信号驱动回路中的杂感，使得测试性能降低。


技术实现要素：

6.为了有助于降低信号驱动回路中的杂感，本发明提供一种碳化硅双脉冲自动化测试设备的信号回路连接装置、系统及制作方法。
7.第一方面，本技术提供的一种碳化硅双脉冲自动化测试设备的信号回路连接装置，采用如下的技术方案：一种碳化硅双脉冲自动化测试设备的信号回路连接装置，包括驱动板，所述驱动板上设有若干用于与hpd模块上的信号针一一对应接触的顶针；所述驱动板的一侧设置有定位板，所述定位板上开设有若干用于供所述顶针和所述信号针插入的通孔，所述通孔由所述定位板靠近所述驱动板的一侧开设至所述定位板远离所述驱动板的一侧；所述顶针与对应的所述信号针插入同一所述通孔中并接触后，连通信号驱动回路。
8.通过采用上述技术方案，需要连通信号驱动回路时，将hpd模块驱动至定位板的一
侧，hpd模块上的信号针均插入至对应的通孔中，而驱动板上的顶针均已位于对应的通孔中，使信号针与对应的顶针接触。定位板对顶针和信号针均具有限位和导向作用，便于使若干信号针可以同时且准确的与对应的顶针接触，从而连通信号驱动回路。利用定位板和驱动板上的顶针，代替了相关技术中的线连接，既能够保证hpd模块与驱动板的准确，又便于缩短信号驱动回路的连接路径长度，有助于降低信号驱动回路中的杂感。
9.可选的，所述定位板远离所述驱动板的一侧开设有若干定位孔；每个所述定位孔均与一个所述通孔对应，且与对应的所述通孔连通；所述定位孔靠近所述驱动板一侧的孔径大于所述信号针的直径，且所述定位孔的孔径沿远离所述驱动板的方向逐渐增大。
10.通过采用上述技术方案，定位孔靠近hpd模块一端的孔径大于靠近驱动板一端的孔径，因此在信号针插入定位孔中时，若信号针存在一定的倾斜角度，信号针不仅依然能够进入定位孔中，且会受到定位孔的限制，在进入到通孔内时，被纠偏摆正，回到正确的位置，便于若干信号针能够同时且准确的与对应的顶针充分接触。
11.可选的，所述驱动板与所述定位板贴合且固定连接，所述顶针靠近所述定位板的一端插入在对应的所述通孔内。
12.通过采用上述技术方案，驱动板与定位板贴合，便于减小驱动板与定位板之间的间隙，从而有助于缩短信号驱动回路的路径长度，降低杂感。驱动板与定位板固定连接，便于保证位于通孔内的顶针不易产生移动，使信号针与对应的顶针能够准确且充分的接触，从而使若干信号针均能够与对应的顶针准确且充分的接触。
13.可选的，所述顶针位于所述通孔内一端的端面面积大于所述信号针对应接触的端面面积，所述顶针位于所述通孔内一端的端面开设有用于供对应所述信号针插入的凹槽。
14.通过采用上述技术方案，顶针的一端端面开设凹槽，便于增大顶针与信号针的接触面积，保证信号驱动回路的连接稳定性。
15.可选的，与同一所述hpd模块对应的若干所述顶针为一组，所述驱动板上设有多组与不同所述hpd模块对应的所述顶针。
16.通过采用上述技术方案，使信号回路连接装置能够适用不同的hpd模块，提高了信号回路连接装置的适用性。
17.第二方面，本技术提供的一种碳化硅双脉冲自动化测试设备的信号回路连接系统，采用如下的技术方案：一种碳化硅双脉冲自动化测试设备的信号回路连接系统，包括hpd模块、承载模块和上述所述的信号回路连接装置；所述hpd模块上设有若干信号针，所述hpd模块中的主回路与所述承载模块电连接；所述承载模块中开设有通槽；所述信号回路连接装置插入在所述通槽中，且所述信号回路连接装置的定位板与所述承载模块连接。
18.通过采用上述技术方案，承载模块中开设的凹槽用来供信号回路连接装置插入，且定位板与承载模块连接，而驱动板与定位板连接，使承载模块、定位板和驱动板一体化设置。在与hpd模块连接时，便于在缩短连接路径的同时，保证驱动板与hpd模块准确和稳定的连接。
19.可选的，所述信号回路连接装置的驱动板与所述定位板远离所述hpd模块的一侧连接；所述承载模块上开设有连接孔；所述定位板上开设有固定孔，所述承载模块和所述定位板通过穿设所述连接孔与所述固定孔的螺栓或定位销连接。
20.通过采用上述技术方案，定位板与承载模块利用螺栓或定位销固定连接，方便快捷，连接稳定性便于得到保证。
21.可选的，所述驱动板上的顶针一端延伸至所述定位板的通孔内，另一端延伸至所述驱动板远离所述定位板的一侧；所述顶针位于所述通孔内的一端靠近所述承载模块贴近所述hpd模块一侧的侧面。
22.通过采用上述技术方案，便于信号针插入到通孔内并与对应的顶针接触时，信号针与顶针接触的一端与承载模块贴近hpd模块一侧的侧面间的距离较短，便于缩短路径的长度，有助于降低杂感。
23.第三方面，本技术提供的一种制作碳化硅双脉冲自动化测试设备的信号回路连接系统的方法，采用如下的技术方案：一种制作碳化硅双脉冲自动化测试设备的信号回路连接系统的方法，包括：基于驱动板的尺寸制作相应尺寸的定位板；基于所述定位板的尺寸在承载模块上开设相应的凹槽；将所述定位板插入所述通槽，并连接所述定位板和所述承载模块；将hpd模块移动至所述定位板的一侧，根据所述hpd模块上的信号针位置在所述定位板上打通孔；将所述hpd模块驱动至测试位置；将所述驱动板连接在所述定位板远离所述hpd模块的一侧，并根据所述信号针的位置在所述驱动板上焊接顶针。
24.通过采用上述技术方案，便于保证信号驱动回路的路径较短，有助于降低信号驱动回路的杂感。
25.可选的，在所述根据所述hpd模块上的信号针位置在所述定位板上打通孔之前，还包括：在所述定位板靠近所述hpd模块的一侧开设定位孔，所述定位孔远离所述hpd模块一侧的孔径大于所述hpd模块上的信号针的直径，且所述定位孔的孔径沿靠近所述hpd模块的方向逐渐增大。
26.通过采用上述技术方案，定位孔能够对产生歪斜的信号针校正，保证若干信号针均能与对应的顶针准确接触，且若干信号针同时与对应的顶针接触。
27.综上所述，通过设置定位板和在驱动板上设置用于与信号针接触的顶针，使hpd模块与驱动板的连接无需使用导线即可同时且准确的接触，并缩短了信号驱动回路的路径长度，降低了杂感。
28.通过将驱动板、定位板和承载模块的一体化设置，有助于保证信号针准确的插入到对应的通孔内，插入指定的渗入，若干信号针同时与对应的顶针接触，便于提高测试质
量。
29.定位孔便于对产生偏斜的信号针进行纠偏，使因加工精度而呈非竖直或水平状态的信号针依然能够与其他信号针同步插入通孔内，便于保证信号驱动回路的连接质量。
附图说明
30.图1是本实施例的一种碳化硅双脉冲自动化测试设备的信号回路连接系统的爆炸视图。
31.图2是本实施例的一种碳化硅双脉冲自动化测试设备的信号回路连接系统的俯视图。
32.图3是图2中a-a的剖视图。
33.图4是图3中a部分的放大视图。
34.图5是本实施例的一种制作碳化硅双脉冲自动化测试设备的信号回路连接系统的方法的流程图。
35.附图标记说明：1、信号回路连接装置；11、驱动板；111、顶针；1111、凹槽；12、定位板；121、通孔；122、定位孔；123、固定孔；2、hpd模块；21、信号针；3、承载模块；31、通槽；32、连接孔。
具体实施方式
36.本技术实施例公开一种碳化硅双脉冲自动化测试设备的信号回路连接系统，参照图1，包括信号回路连接装置1、hpd模块2和承载模块3，hpd模块2上设有若干信号针21，承载模块3整体呈板状结构，嵌设有现有的电路结构，承载模块3与hpd模块2中的主回路电连接；其中，电连接可以是pcb板形式的电路连接，也可以是双绞线形式的线路连接。由于hpd模块2与承载模块3之间的电连接为预设，即hpd模块2与承载模块3之间的电路已经导通。因此在hpd模块2于信号回路连接装置1信号连接后，信号驱动回路即导通。由于在测试时，承载模块3的位置和hpd模块2的位置相对固定，因此信号驱动回路的路径长度主要由承载模块3与信号回路连接装置1之间的信号连接长度决定。即承载模块3与信号回路连接装置1之间的距离越近，路径越短，信号驱动回路的杂感越低。
37.为了缩短信号驱动回路的连接路径，参照图1，承载模块3中开设有通槽31，信号回路连接装置1插入通槽31中，且信号回路连接装置1的定位板12与承载模块3连接。具体的，参照图2，在本实施例中，信号回路连接装置1的驱动板11与定位板12远离hpd模块2的一侧连接，承载模块3上开设有若干连接孔32。连接孔32的中轴线为直线，连接孔32沿承载模块3的厚度方向开设，即连接孔32由承载模块3靠近驱动板11的一侧向承载模块3远离定位板12的一侧开设。
38.定位板12上开设有固定孔123，固定孔123与连接孔32对应设置，承载模块3和定位板12通过穿设连接孔32与固定孔123的螺栓或定位销连接。不难理解，在利用螺栓连接定位板12和承载模块3时，固定孔123为与螺栓适配的螺纹孔；在利用连接销连接时，使定位销与固定孔123或连接孔32过盈配合即可。
39.参照图2、图3和图4，驱动板11上设有若干与信号针21一一对应接触的顶针111，定位板12上设有若干用于供信号针21和/或顶针111插入的通孔121。需要说明的是，顶针111
和信号针21均由导电材质制成，例如铜。在定位板12与承载模块3连接后，驱动板11上的顶针111一端延伸至定位板12的通孔121内，另一端延伸至驱动板11远离定位板12的一侧。为了缩短信号路径，在本实施例中，顶针111位于通孔121内的一端靠近承载模块3贴近hpd模块2一侧的侧面。相对于图3而言，承载模块3的下表面为贴近hpd模块2的一侧侧面，可使信号路径缩短至15mm，降低了信号驱动回路中的杂感，便于提高测试质量。
40.下面结合上述系统，对信号回路连接装置1进行详细阐述。
41.本技术实施例还公开一种碳化硅双脉冲自动化测试设备的信号回路连接装置，参照图1，其包括驱动板11和定位板12，驱动板11上设有若干用于与hpd模块2上的信号针21一一对应接触的顶针111。驱动板11位于定位板12的一侧，具体的，在测试时，驱动板11位于定位板12远离hpd模块2的一侧。结合图3，定位板12上开设有若干用于供顶针111和信号针21插入的通孔121。需要说明的是，每个通孔121中仅插入一个顶针111和一个信号针21，插入同一个通孔121内的顶针111和信号针21视为一一对应。由于hpd模块2上的信号针21位置固定，因此定位板12上通孔121的开设位置和驱动板11上顶针111的焊接位置均已知。通孔121由定位板12靠近驱动板11的一侧开设至定位板12远离驱动板11的一侧，如图3中所示。在测试时，使用气缸驱动hpd模块2向靠近定位板12的方向移动，使若干信号针21均插入对应的通孔121中，与对应的顶针111接触后，连通信号驱动回路。
42.在本实施例中，为了使信号回路连接装置1能够适用于不同型号的hpd模块2，因此将与同一hpd模块2对应的若干顶针111分为一组，驱动板11上设置有多组与不同hpd模块2对应的顶针111。
43.参照图3，定位板12远离驱动板11的一侧开设有若干定位孔122，每个定位孔122均与一个通孔121对应并连通。定位孔122靠近驱动板11一侧的孔径大于信号针21的直径，且定位孔122的孔径沿远离驱动板11的方向逐渐增大，具体的，定位孔122的孔径指直径。为了便于理解，以图3为参考，定位孔122的孔径由上至下逐渐增大，且定位孔122上端的孔径略大于信号针21的直径。
44.信号针21在制作以及焊接时，由于精度问题，同一hpd模块2上的若干信号针21中，容易出现非完全垂直状态的信号针21，若直接使信号针21与对应的顶针111接触，难以保证若干信号针21同时且准确的与对应的顶针111接触。在本实施例中，一旦有略微倾斜的信号针21，经过定位孔122时，由于定位孔122形状的限制，倾斜的信号针21接触到定位孔122的孔壁，受反支持力，信号针21受力回弹，重新回到正确的位置，插入到通孔121中后，呈垂直状态，保证了hpd模块2上升到测试位置时，能够与驱动板11上的顶针111同时且准确的接触。
45.参照图3，驱动板11与定位板12贴合且固定连接，固定连接的方式可以是胶接、焊接或压合等，顶针111靠近定位板12的一端插入在对应的通孔121内。使驱动板11与定位板12相互接触，便于缩短信号路径。
46.顶针111位于通孔121内一端的端面面积大于信号针21对应接触的端面面积，顶针111位于通孔121内一端的端面开设有用于供信号针21插入的凹槽1111，便于增大顶针111与信号针21的接触面积和接触稳定性。
47.本技术实施例一种碳化硅双脉冲自动化测试设备的信号回路连接装置的实施原理为：在驱动板11上设置顶针111，通过定位板12上开设的通孔121，对顶针111和hpd模块2
上的信号针21进行限位和导向，便于在测试时，若干信号针21能够同时与对应的顶针111准确接触。由于无需使用导线连接驱动板11与hpd模块2，缩短了信号路径，便于降低信号驱动回路中的杂感。
48.本技术实施例还公开一种制作碳化硅双脉冲自动化测试设备的信号回路连接系统的方法。参照图5，包括：s100、基于驱动板11的尺寸制作相应尺寸的定位板12。
49.使定位板12的长不小于驱动板11的长，定位板12的宽不小于驱动板11的宽。应当注意的是，驱动板11的尺寸不能小于hpd模块2的尺寸。
50.s200、基于定位板12的尺寸在承载模块3上开设相应的通槽31。
51.即通槽31横截面的面积与形状均与定位板12的横截面适配。
52.s300、将定位板12插入通槽31，并连接定位板12和承载模块3。
53.连接方式可以是通过螺栓或定位销连接，也可以是胶接或焊接。
54.s400、将hpd模块2移动至定位板12的一侧，在定位板12靠近hpd模块2的一侧开设定位孔122。
55.定位孔122的数量与hpd模块2上信号针21的数量相同，或者多于hpd模块2上信号针21的数量，但至少应该有若干定位孔122与同一hpd模块2上的信号针21的位置对应，供测试时，信号针21插入。定位孔122远离hpd模块2一侧的孔径大于hpd模块2上的信号针21的直径，且定位孔122的孔径沿靠近hpd模块2的方向逐渐增大。
56.s500、根据hpd模块2上的信号针21的位置在定位板12上打通孔121。
57.不难理解，定位孔122的位置与信号针21的位置对应，因此在开设通孔121时，也可以根据定位孔122的位置开设，每个通孔121与一个定位孔122对应连通，且中轴线共线。
58.s600、将hpd模块2驱动至测试位置。
59.测试位置，指测试时，hpd模块2最后的定位位置。
60.s700、将驱动板11连接在定位板12远离hpd模块2的一侧，并根据信号针21的位置在驱动板11上焊接顶针111。
61.焊接顶针111时，使顶针111的一端插入到对应的通孔121中，并与通孔121中的信号针21接触。
62.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。