專利名稱：一種三相整流橋的老化方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種三相整流橋的老化方法及裝置，屬于半導(dǎo)體老化設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景
隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，客戶對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量等級(jí)要求也越來(lái)越高，一個(gè)產(chǎn)品可靠性高低直接影響其能否在市場(chǎng)上立足。未經(jīng)老化篩選的半導(dǎo)體器件的可靠性得不到保障，極易出現(xiàn)早期失效或經(jīng)不起較大負(fù)荷的沖擊，容易造成電路故障，給客戶造成無(wú)法彌補(bǔ)的損失。針對(duì)這一情況，設(shè)備生產(chǎn)廠商開發(fā)設(shè)計(jì)了很多半導(dǎo)體器件老化篩選設(shè)備，這些老化篩選設(shè)備唯獨(dú)沒有整流橋老化篩選設(shè)備。目前，篩選三相整流橋的性能主要是通過(guò)簡(jiǎn)單測(cè)量手段進(jìn)行的，一方面無(wú)法進(jìn)行批量老化篩選；另外也無(wú)法完全模擬三相整流橋的正常工作狀態(tài)。無(wú)法滿足客戶對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量等級(jí)要求也越來(lái)越高的要求，無(wú)法保證產(chǎn)品可靠性，未經(jīng)老化的三相整流橋會(huì)造成早期失效或經(jīng)不起較大負(fù)荷的沖擊，容易造成電路故障。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種三相整流橋的老化方法及裝置。可以對(duì)三相整流橋內(nèi)部管子進(jìn)行動(dòng)態(tài)老化，并可進(jìn)行批量篩選，避免三相整流橋早期失效或經(jīng)不起較大負(fù)荷的沖擊，出現(xiàn)電路故障。以滿足客戶對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量等級(jí)要求也越來(lái)越高的要求，保證產(chǎn)品可靠性。
本發(fā)明的技術(shù)方案一種三相整流橋的老化方法，該方法利用老化裝置對(duì)整流橋進(jìn)行批量老化；將一個(gè)或一個(gè)以上待試驗(yàn)的整流橋夾持在裝置不同老化區(qū)的夾具上，將裝置上高壓輸出控制單元和電流控制單元的接線端子與待試驗(yàn)的整流橋連接；并將測(cè)溫元件固定在老化區(qū)的散熱片上，測(cè)溫元件與溫度顯示控制單元連接，溫度顯示控制單元與冷卻風(fēng)機(jī)組連接；電流控制單元和高壓輸出控制單元分別與試驗(yàn)參數(shù)顯示單元連接；電流控制單元分別與低壓交流電源調(diào)整單元和同步觸發(fā)控制單元連接。
前述方法中，所述低壓交流電源調(diào)整單元由兩臺(tái)大功率變壓器提供，兩臺(tái)變壓器輸出電壓相位相反；電流控制單元由兩個(gè)交替工作的可控硅為待試驗(yàn)的整流橋提供工作電流。
前述方法中，所述電流控制單元中的兩個(gè)交替工作的可控硅與同步觸發(fā)控制單元連接，通過(guò)同步觸發(fā)控制單元控制通過(guò)待試驗(yàn)整流橋的工作電流。
根據(jù)上述方法構(gòu)建的三相整流橋的老化裝置為工作臺(tái)式結(jié)構(gòu)，在工作平臺(tái)上設(shè)有一個(gè)以上的用于固定待試驗(yàn)整流橋的老化區(qū)；工作平臺(tái)前方設(shè)有配電箱，配電箱內(nèi)設(shè)有高壓輸出控制單元、電流控制單元、溫度顯示控制單元、高壓輸出控制單元和同步觸發(fā)控制單元；工作平臺(tái)下方設(shè)有變壓器箱，變壓器箱內(nèi)設(shè)有低壓交流電源調(diào)整單元；配電箱的正面設(shè)有調(diào)控面板，調(diào)控面板上部設(shè)有電源面板；變壓器箱正面設(shè)有電源調(diào)節(jié)面板。
前述裝置中，所述電源面板上設(shè)有電源正極輸入端子和電源負(fù)極輸入端子以及一組電壓表和一組電流表。
前述裝置中，所述調(diào)控面板上設(shè)有電流微調(diào)旋鈕、溫控器和模塊指示儀表。
前述裝置中，所述電源調(diào)節(jié)面板上設(shè)有電壓調(diào)節(jié)旋鈕和電流調(diào)節(jié)旋鈕。
前述裝置中，所述老化區(qū)包括二極管老化工作臺(tái)和整流橋老化工作臺(tái)，老化區(qū)設(shè)有接線端子；整流橋老化工作臺(tái)包括散熱片，散熱片上設(shè)有安裝老化夾具的螺紋孔和安裝測(cè)溫裝置的檢測(cè)孔，散熱片下方設(shè)有冷卻風(fēng)機(jī)。
前述裝置中，所述測(cè)溫裝置為熱電偶或熱敏電阻。
前述裝置中，所述配電箱和變壓器箱的側(cè)板以及配電箱頂板上均布有冷卻風(fēng)機(jī)； 變壓器箱的底部設(shè)有萬(wàn)向輪。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可以完全模擬三相整流橋在正常工作狀態(tài)下的情況，并可進(jìn)行批量篩選，避免三相整流橋早期失效或經(jīng)不起較大負(fù)荷的沖擊，出現(xiàn)電路故障。以滿足客戶對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量等級(jí)要求，保證產(chǎn)品可靠性。本發(fā)明不僅能對(duì)三相整流橋進(jìn)行老化試驗(yàn)，可以篩掉早期失效和穩(wěn)定性差的元件，有效提高其可靠性，使用簡(jiǎn)單靈活，與相應(yīng)的夾具配套就可以使用。共有四路獨(dú)立老化單元，可以同時(shí)對(duì)4只大功率三相整流橋模塊進(jìn)行老化試驗(yàn)。4個(gè)工位老化反向電壓分別由4個(gè)調(diào)壓器調(diào)節(jié)，最高可達(dá)1000V ;4個(gè)工位老化電流分別由2個(gè)調(diào)壓器調(diào)節(jié)，模塊正負(fù)輸出端電流最高可達(dá)50A。反向電壓VR :0 1000V連續(xù)可調(diào)，正向電流IF: 0 50A連續(xù)可調(diào)，IF、VR精度誤差范圍±3%。通過(guò)溫度傳感器檢測(cè)模塊殼溫，利用溫控表控制安裝在模塊下方的風(fēng)扇來(lái)達(dá)到控制溫度的方式，按要求模塊殼溫控制在80°C ±5°C。本發(fā)明的裝置可長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作，設(shè)備各個(gè)側(cè)面安裝了多個(gè)散熱風(fēng)扇，發(fā)熱器件上也安裝了散熱片，能有效保證設(shè)備的散熱，從而達(dá)到持續(xù)工作的效果。按生產(chǎn)要求,三相整流橋模塊的老化時(shí)間一般為96小時(shí)。


圖I是本發(fā)明的原理圖；圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是整流橋老化工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明的基本電氣原理圖；圖5是電路中參數(shù)波形圖；圖6是一塊三相整流橋模塊的老化電流回路圖；圖7是正半周導(dǎo)通順序圖；圖8是負(fù)半周導(dǎo)通順序圖。
圖中標(biāo)記為1_工作平臺(tái)，2-變壓器箱，3-配電箱，4-電源面板，5-調(diào)控面板， 6-電源調(diào)節(jié)面板，7-電壓調(diào)節(jié)旋鈕，8-電流調(diào)節(jié)旋鈕，9-電源正極輸入端子，10-電源負(fù)極輸入端子，11-電壓表，12-電流表，13-電流微調(diào)旋鈕，14-溫控器，15-模塊指示儀表， 16-接線端子，17-整流橋老化工作臺(tái)，18-散熱片，19-螺紋孔，20-檢測(cè)孔，21-冷卻風(fēng)機(jī)， 22- 二極管老化工作臺(tái)，23-萬(wàn)向輪。
具體實(shí)施方式
本實(shí)施例不作為對(duì)本發(fā)明的任何限制。CN 102540044 A
實(shí)施例。一種三相整流橋的老化方法，如圖I所示。該方法利用老化裝置對(duì)整流橋進(jìn)行批量老化；將一個(gè)或一個(gè)以上待試驗(yàn)的整流橋夾持在裝置不同老化區(qū)的夾具上，將裝置上高壓輸出控制單元和電流控制單元的接線端子與待試驗(yàn)的整流橋連接；并將測(cè)溫元件固定在老化區(qū)的散熱片上，測(cè)溫元件與溫度顯示控制單元連接，溫度顯示控制單元與冷卻風(fēng)機(jī)組連接；電流控制單元和高壓輸出控制單元分別與試驗(yàn)參數(shù)顯示單元連接；電流控制單元分別與低壓交流電源調(diào)整單元和同步觸發(fā)控制單元連接。所述低壓交流電源調(diào)整單元由兩臺(tái)大功率變壓器提供，兩臺(tái)變壓器輸出電壓相位相反；電流控制單元由兩個(gè)交替工作的可控硅為待試驗(yàn)的整流橋提供工作電流。電流控制單元中的兩個(gè)交替工作的可控硅與同步觸發(fā)控制單元連接，通過(guò)同步觸發(fā)控制單元控制通過(guò)待試驗(yàn)整流橋的工作電流。
前述方法構(gòu)成的裝置如圖2所示，該裝置為工作臺(tái)式結(jié)構(gòu)，工作平臺(tái)I上設(shè)有一個(gè)以上的用于固定待試驗(yàn)整流橋的老化區(qū)；工作平臺(tái)I前方設(shè)有配電箱3，配電箱3內(nèi)設(shè)有高壓輸出控制單元、電流控制單元、溫度顯示控制單元、高壓輸出控制單元和同步觸發(fā)控制單元；工作平臺(tái)I下方設(shè)有變壓器箱2，變壓器箱2內(nèi)設(shè)有低壓交流電源調(diào)整單元；配電箱3 的正面設(shè)有調(diào)控面板5，調(diào)控面板5上部設(shè)有電源面板4 ;變壓器箱2正面設(shè)有電源調(diào)節(jié)面板6。電源面板4上設(shè)有電源正極輸入端子9和電源負(fù)極輸入端子10以及一組電壓表11 和一組電流表12。調(diào)控面板5上設(shè)有電流微調(diào)旋鈕13、溫控器14和模塊指示儀表15。電源調(diào)節(jié)面板6上設(shè)有電壓調(diào)節(jié)旋鈕7和電流調(diào)節(jié)旋鈕8。老化區(qū)包括二極管老化工作臺(tái)22 和整流橋老化工作臺(tái)17，老化區(qū)設(shè)有接線端子16 ;整流橋老化工作臺(tái)17如圖3所示，包括散熱片18，散熱片18上設(shè)有安裝老化夾具的螺紋孔19和安裝測(cè)溫裝置的檢測(cè)孔20，散熱片18下方設(shè)有冷卻風(fēng)機(jī)21。測(cè)溫裝置為熱電偶或熱敏電阻。配電箱3和變壓器箱2的側(cè)板以及配電箱3頂板上均布有冷卻風(fēng)機(jī)21 ;變壓器箱2的底部設(shè)有萬(wàn)向輪23。
對(duì)本發(fā)明的補(bǔ)充說(shuō)明本發(fā)明的電氣原理如圖4所示，圖中虛線部分是待老化的三相整流橋。三相整流橋的工作電流由兩臺(tái)大功率變壓器提供，兩臺(tái)變壓器輸出電壓相位相反，可控硅Ql和Q2導(dǎo)通工作時(shí)相位相反，即模塊正端流過(guò)電流+IF時(shí)，模塊負(fù)端沒有電流但施加有反向電壓；模塊負(fù)端流過(guò)電流-IF時(shí)，模塊正端沒有電流但施加有反向電壓。電流電壓施加波形見圖5。
本發(fā)明的裝置采用金屬框架工作臺(tái)式結(jié)構(gòu)，其左側(cè)視圖如“弓”字；所述框架前面上部、中部、平臺(tái)、下部均設(shè)有安裝板，上部安裝板為電源面板4，電源面板4設(shè)有電源正極輸入端子9和電源負(fù)極輸入端子10，還設(shè)有電壓表11和電流表12 ;中部安裝板為調(diào)控面板 5，調(diào)控面板5上設(shè)有電流微調(diào)旋鈕13、溫控器14和模塊指示儀表15 ;平臺(tái)為工作平臺(tái)1， 工作平臺(tái)I上設(shè)有老化區(qū)，老化區(qū)上設(shè)有整流橋老化工作臺(tái)17和二極管老化工作臺(tái)22，整流橋老化工作臺(tái)17如圖3所示，包括散熱片18，散熱片18上設(shè)有安裝老化夾具的螺紋孔 19和安裝測(cè)溫裝置的檢測(cè)孔20，散熱片18下方設(shè)有冷卻風(fēng)機(jī)21。測(cè)溫裝置為熱電偶或熱敏電阻。工作平臺(tái)I上安裝有4排接線端子16，每排接線端子有10個(gè)接線柱，10個(gè)接線柱分成兩組，每組5個(gè)接線柱，5個(gè)接線柱中第I個(gè)為電流正端，第2、3、4接線柱為中間端子， 第5個(gè)為電流負(fù)端，所述老化區(qū)散熱裝置是一種經(jīng)過(guò)銑床特殊處理過(guò)的散熱片18，其下方裝有冷卻風(fēng)機(jī)21，散熱片18中間設(shè)有檢測(cè)孔20，檢測(cè)孔20內(nèi)設(shè)有測(cè)溫元件，散熱片18上方設(shè)有螺紋孔19可用于固定相應(yīng)的老化夾具，夾具能對(duì)QL系列等三相整流橋進(jìn)行老化，下部安裝板為電源調(diào)節(jié)面板6，電源調(diào)節(jié)面板6上設(shè)有電壓(反向電壓VR)調(diào)節(jié)旋鈕7和電流(正向電流IF)調(diào)節(jié)旋鈕8，電壓調(diào)節(jié)旋鈕7用來(lái)調(diào)節(jié)各個(gè)模塊反向電壓VR，電流調(diào)節(jié)旋鈕8 用來(lái)調(diào)節(jié)正向電流IF ;框架兩側(cè)和頂部有封板，封板上裝有冷卻風(fēng)機(jī)21，冷卻風(fēng)機(jī)21上設(shè)有防護(hù)網(wǎng)；框架后面設(shè)有門，門與框架合頁(yè)連接，框架底部安裝了底板，底板放在四個(gè)承重輪托起的角鋼之上，承重輪為萬(wàn)向輪以便設(shè)備挪動(dòng)。
圖6是一塊三相整流橋模塊的老化電流回路圖，圖6中Dl D12是二極管，D13和 D14是瞬態(tài)二極管，Rl R16是電阻，Ql和Q2是可控硅，Tl T4是變壓器，DGl和DG2是高壓硅堆。三相整流橋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可看作是二極管D2和D8、D4和DIO、D3和D9正負(fù)首尾相連后形成?？煽毓鑁l和Q2為過(guò)零觸發(fā)控制且反相。為了保證檢測(cè)電流采樣的準(zhǔn)確性，電阻Rl R16除R2和RlO外都采用高精度電阻；為了減小電路中功率的損耗，在電阻Rl R16都采用阻值小而功率大的電阻；為了保障電路能安全可靠的工作，加裝了散熱裝置。
正半周導(dǎo)通時(shí)，如圖7所示電流由變壓器T2輸出經(jīng)電阻Rl后分流成三路，一路通過(guò)電阻R3、二極管Dl、A點(diǎn)、二極管DlO匯集至E點(diǎn)；第二路通過(guò)電阻R13、二極管D6、B 點(diǎn)、二極管D9匯集至E點(diǎn)；第三路通過(guò)電阻R14、二極管D7、C點(diǎn)、二極管D8匯集至E點(diǎn)，三路匯集后經(jīng)可控硅Q2回到變壓器T2的同名端。D8、D9、D10的負(fù)極連在E點(diǎn)形成三相整流橋的正極+，A、B、C為三相整流橋模塊內(nèi)部引出的端子。
負(fù)半周導(dǎo)通時(shí)，如圖8所示電流由變壓器T4的同名端調(diào)節(jié)輸出后分流成三路，一路通過(guò)電阻R12、二極管D5、A點(diǎn)、二極管D4匯集至D點(diǎn)；第二路通過(guò)電阻R15、二極管D11、 B點(diǎn)、二極管D3匯集至D點(diǎn)；第三路通過(guò)電阻R16、二極管D12、C點(diǎn)、二極管D2匯集至D點(diǎn)， 三路匯集后經(jīng)電阻R11、可控硅Ql回到變壓器T4。D2、D3、D4的正極連在D點(diǎn)形成三相整流橋的負(fù)極_。
當(dāng)要老化二極管時(shí)，如圖2和圖3所示，直接將管子按極性裝在二極管老化區(qū)的夾具上即可；老化三相整流橋時(shí)，需要配置相應(yīng)的夾具方才可用，其接線方式是三相整流橋負(fù)極與負(fù)接線端子相連，三相整流橋中間端子與第2、3、4中間接線端子相連，三相整流橋的正端與正接線端子相連。老化夾具必須在底部涂上導(dǎo)熱脂后，用螺釘固定在散熱片上，接線端子與老化夾具之間的電氣連接必須要考慮到載流量，老化夾具的材料是耐高溫150° 以上的絕緣材料制成。
權(quán)利要求
1.一種三相整流橋的老化方法，其特征在于該方法利用老化裝置對(duì)整流橋進(jìn)行批量老化；將一個(gè)或一個(gè)以上待試驗(yàn)的整流橋夾持在裝置不同老化區(qū)的夾具上，將裝置上高壓輸出控制單元和電流控制單元的接線端子與待試驗(yàn)的整流橋連接；并將測(cè)溫元件固定在老化區(qū)的散熱片上，測(cè)溫元件與溫度顯示控制單元連接，溫度顯示控制單元與冷卻風(fēng)機(jī)組連接；電流控制單元和高壓輸出控制單元分別與試驗(yàn)參數(shù)顯示單元連接；電流控制單元分別與低壓交流電源調(diào)整單元和同步觸發(fā)控制單元連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述三相整流橋的老化方法，其特征在于所述低壓交流電源調(diào)整單元由兩臺(tái)大功率變壓器提供，兩臺(tái)變壓器輸出電壓相位相反；電流控制單元由兩個(gè)交替工作的可控硅為待試驗(yàn)的整流橋提供工作電流。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述三相整流橋的老化方法，其特征在于所述電流控制單元中的兩個(gè)交替工作的可控硅與同步觸發(fā)控制單元連接，通過(guò)同步觸發(fā)控制單元控制通過(guò)待試驗(yàn)整流橋的工作電流。
4.一種三相整流橋的老化裝置，其特征在于該裝置為工作臺(tái)式結(jié)構(gòu)，在工作平臺(tái)(I) 上設(shè)有一個(gè)以上的用于固定待試驗(yàn)整流橋的老化區(qū)；工作平臺(tái)(I)前方設(shè)有配電箱(3)，配電箱(3)內(nèi)設(shè)有高壓輸出控制單元、電流控制單元、溫度顯示控制單元、高壓輸出控制單元和同步觸發(fā)控制單元；工作平臺(tái)(I)下方設(shè)有變壓器箱(2)，變壓器箱(2)內(nèi)設(shè)有低壓交流電源調(diào)整單元；配電箱(3)的正面設(shè)有調(diào)控面板(5)，調(diào)控面板(5)上部設(shè)有電源面板(4)； 變壓器箱(2 )正面設(shè)有電源調(diào)節(jié)面板(6 )。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述三相整流橋的老化裝置，其特征在于所述電源面板(4)上設(shè)有電源正極輸入端子(9)和電源負(fù)極輸入端子(10)以及一組電壓表(11)和一組電流表(12)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述三相整流橋的老化裝置，其特征在于所述調(diào)控面板(5)上設(shè)有電流微調(diào)旋鈕(13)、溫控器(14)和模塊指示儀表(15)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述三相整流橋的老化裝置，其特征在于所述電源調(diào)節(jié)面板(6)上設(shè)有電壓調(diào)節(jié)旋鈕(7 )和電流調(diào)節(jié)旋鈕(8 )。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述三相整流橋的老化裝置，其特征在于所述老化區(qū)包括二極管老化工作臺(tái)(22)和整流橋老化工作臺(tái)(17)，老化區(qū)設(shè)有接線端子(16);整流橋老化工作臺(tái)(17)包括散熱片(18)，散熱片(18)上設(shè)有安裝老化夾具的螺紋孔(19)和安裝測(cè)溫裝置的檢測(cè)孔(20 )，散熱片(18 )下方設(shè)有冷卻風(fēng)機(jī)(21)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述三相整流橋的老化裝置，其特征在于所述測(cè)溫裝置為熱電偶或熱敏電阻。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述三相整流橋的老化裝置，其特征在于所述配電箱(3)和變壓器箱(2)的側(cè)板以及配電箱(3)頂板上均布有冷卻風(fēng)機(jī)(21);變壓器箱(2)的底部設(shè)有萬(wàn)向輪(23)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種三相整流橋的老化方法及裝置。其方法利用老化裝置對(duì)整流橋進(jìn)行批量老化；將待試驗(yàn)的整流橋夾持在裝置老化區(qū)的夾具上，將裝置上高壓輸出控制單元和電流控制單元的接線端子與待試驗(yàn)的整流橋連接；并將測(cè)溫元件固定在老化區(qū)的散熱片上，測(cè)溫元件與溫度顯示控制單元連接，溫度顯示控制單元與冷卻風(fēng)機(jī)組連接；電流控制單元和高壓輸出控制單元分別與試驗(yàn)參數(shù)顯示單元連接；電流控制單元分別與低壓交流電源調(diào)整單元和同步觸發(fā)控制單元連接。本發(fā)明可以完全對(duì)三相整流橋內(nèi)部管子進(jìn)行動(dòng)態(tài)老化，并可進(jìn)行批量篩選，避免三相整流橋早期失效或經(jīng)不起較大負(fù)荷的沖擊，出現(xiàn)電路故障。以滿足客戶對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量等級(jí)要求，保證產(chǎn)品可靠性。
文檔編號(hào)G01R31/26GK102540044SQ20111043279
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月21日
發(fā)明者孫漢炳, 曾令軍, 胡靚, 許曉鵬 申請(qǐng)人:中國(guó)振華集團(tuán)永光電子有限公司