CN105973548B - 基于活泼金属电学法的水汽透过率测试夹具 - Google Patents

基于活泼金属电学法的水汽透过率测试夹具 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于活泼金属电学法的水汽透过率测试夹具，包括夹具盖和夹具座，所述夹具座外部开设有外螺纹，内部设置有测试腔，所述测试腔内设置有用于放置封装器件的绝缘卡槽，所述绝缘卡槽开设有通孔，所述通孔用于放置测试探针，与所述封装器件的测试电极相接触，所述夹具盖内部开设有与夹具座开设的外螺纹相对应的内螺纹。在基于活泼金属（钙、镁等）电学法测量水汽透过率的过程中，采用本发明对封装器件进行夹紧后再开始测量，能够有效得提高测量结果的准确性与测试过程的稳定性，并且本发明能够适应多种不同规格的封装器件的测量，具有测试效率高、制造成本低、且易于操作等特点。

Description

基于活泼金属电学法的水汽透过率测试夹具
技术领域
本发明涉及水汽透过率测试夹具，特别是一种基于活泼金属电学法并能够在各种温湿度条件下测定封装器件水汽透过率的测试夹具。
背景技术
有机电致发光器件（OLED）具有主动发光、功耗低、响应速度快、工作温度范围宽、可实现柔性显示等特点，在照明和显示领域具有广泛的应用前景。但使用寿命短是制约OLED产业化的关键问题之一，主要是OLED对环境中的水氧特别敏感（尤其是水汽）。因此，高可靠性封装技术成为急需解决的关键问题之一，而水汽透过率是评价封装器件性能最主要的技术参数，所以对水汽透过率进行高精度的测试是研究封装性能的基础。
目前，市面上用于测量水汽透过率的成熟仪器采用的方法主要有库伦电量法和放射性同位素示踪法。前者是利用库伦电量传感器进行检测，但是其测试精度仅为5×10-5g·m-2·d-1，无法达到OLED封装性能的测试要求；后者的测量精度可达到2×10-7 g·m-2·d-1，但是这种测试方法费用昂贵，采用的放射性物质具有一定的危险性，对测试设备和环境要求严苛，同时涉及到的实验参数较多，难以控制。综合考虑测量精度要求和测试环境要求，很多实验室环境逐渐采用活泼金属（钙、镁等）电学法进行水汽透过率的测试，该方法主要利用金属的活泼型，用其作为测试传感器，通过活泼金属电阻值的变化来对水汽透过率进行评定。该测试方法快速、简单，而且测量精度达到1×10-6 g·m-2·d-1，能够满足OLED封装器件性能的测试要求。
现有技术中，利用活泼金属（钙、镁等）电学法测试水汽透过率的测试***，对于活泼金属电阻值的测量通常采用鳄鱼夹直接夹紧封装器件的测试电极进行测量，但是基于活泼金属（钙、镁等）电学法对OLED封装性能的水汽透过率进行测量时，其测量准确性主要取决于对活泼金属电阻值变化的准确测量，直接夹紧的测量方式很容易受外界干扰，影响测量结果的准确性；也有部分比较成熟的测试***采用夹具夹紧的方式，利用夹具固定封装样品，再进行测量，该测试方式能够有效地提高测量的准确性，但是由于结构不完善等因素，通常只能用于特定温湿度环境下测量，并且能够测试的封装器件规格单一，难以满足更多的测量需求。
发明内容
为了克服现有基于活泼金属（钙、镁等）电学法测量水汽透过率的测试***中不使用测试夹具和使用的测试夹具难以满足更多测量需求的不足，本发明的目的在于提供一种结构简易、快速夹紧，并且能够用于各种温湿度环境下对不同规格封装器件进行水汽透过率测量的测试夹具。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种基于活泼金属电学法的水汽透过率测试夹具，包括夹具盖和夹具座，所述夹具座外部开设有外螺纹，内部设置有测试腔，所述测试腔内设置有用于放置封装器件的绝缘卡槽，所述绝缘卡槽开设有通孔，所述通孔内放置测试探针，所述测试探针与封装器件的测试电极相接触，所述夹具盖内部开设有与夹具座开设的外螺纹相连接的内螺纹。
所述夹具盖内部开设有圆柱台，当所述夹具盖与夹具座通过螺纹连接夹紧时，所述圆柱台在竖直方向上的顶紧封装器件，以使所述封装器件与测试探针保持良好接触。
所述绝缘卡槽根据需要配备多种不同规格，并方便拆卸。
所述测试探针末端设置有测试排线，通过所述测试排线外接到测试仪器上。
所述夹具盖和夹具座采用铝合金材料制成，所述绝缘卡槽采用POM塑料制成。
本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出特点和显著优点：
在基于活泼金属（钙、镁等）电学法测量水汽透过率的过程中，采用本发明对封装器件进行夹紧后再开始测量，能够有效地提高测量结果的准确性与测试过程的稳定性；夹具采用螺纹旋紧的夹紧方式，使封装器件的测试电极与测试探针保持良好接触，加上夹具主体采用铝合金材质制成，可以在高温高湿环境下持续工作，因此能够用于各种温湿度条件下的水汽透过率测量；另外夹具内部加入可替换的绝缘卡槽，一来可以隔开夹具主体（铝合金材质）与封装器件上测试电极，避免它们相互接触，消除由于电极接触产生的测量误差，二来通过更换绝缘卡槽，能够适应不同规格的封装器件；夹具整体结构简单、方便批量生产，能够实现对多个样品的同时、快速、高效测量。
附图说明
图1是本发明的测试夹具整体装配结构示意图。
图2是本发明的测试夹具不带夹具盖的整体装配结构示意图。
图3是本发明的测试夹具整体剖面示意图。
图4是本发明的测试夹具整体3D***示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式加以说明。
如图1至图4所示，一种基于活泼金属电学法的水汽透过率测试夹具，包括夹具盖1和夹具座2，所述夹具座2外部开设有外螺纹，内部设置有测试腔，所述测试腔内设置有用于放置封装器件6的绝缘卡槽3，所述绝缘卡槽3开设有通孔，所述通孔内放置测试探针4，所述测试探针4与封装器件6的测试电极相接触，所述夹具盖1内部开设有与夹具座2开设的外螺纹相连接的内螺纹。
如图1所示，本实施例中夹具盖1上方开设有一个大通孔以及八个小通孔，以使在测试过程中周围环境里的水汽从夹具盖1上方充分进入夹具内部。
如图2所示，所述夹具座2内部设置有测试腔，所述测试腔内部设置有用于放置封装器件的绝缘卡槽3。通常封装器件6的测试电极都设置在封装器件6的边缘，因此在测试过程中，测试电极会碰到夹具体，又因为夹具体采用铝合金材质制成，所以当测试电极直接接触时，会造成金属的电阻值测量不准确，进而影响水汽透过率的计算。通过添加POM塑料材质制成的绝缘卡槽3后，将封装器件6与夹具体有效地隔开，能够避免由于封装器件的电极端阻值变化引起的测量误差。进一步地，夹具座2和绝缘卡槽3都开设有方形槽，以使在测量过程中周围环境里的水汽能够从夹具座2下方充分进入夹具内部，结合上面所述夹具盖1上方开设的通孔，可以保证测试环境中的水汽能够充分得进入到测试腔中，避免由于夹具的使用造成夹具内外的水汽环境不一致。
另外所述绝缘卡槽3开设有通孔，通孔用于放置测试探针4，在测试过程中与封装器件上的测试电极相接触。除此之外，针对封装器件6的大小尺寸各异、测试电极的位置摆放不同，设计了不同规格的绝缘卡槽3用于测量选择，根据需要测试的封装器件尺寸大小及测试电极位置，选择相对应的绝缘卡槽3进行替换。至于绝缘卡槽3上的通孔位置设计（测试探针的摆放位置），是采用开尔文四探针法进行摆放设计的，即对每一条钙膜电阻值的测量均设置4个测试点（4组测试探针）进行测量，这样一来可以有效得消除接触电阻带来的影响，使电阻实际测量值即为被测电阻的真实值，另外为了保证测试过程中有良好的欧姆接触，每组测试探针采用了双探针的设计。
如图3所示，所述夹具盖1和夹具座2均为圆柱形设计，夹具盖1内部开设有内螺纹，夹具座2圆柱部分开设有与之对应的外螺纹，因此夹具盖1和夹具座2通过螺纹连接实现闭合夹紧，另外，夹具盖1内部开设有小型圆柱台，当夹具盖1通过螺纹连接紧密置于夹具座2上时，所述小型圆柱台刚好在竖直方向上顶紧封装器件6，结合绝缘卡槽3的水平方向定位，使封装器件6上的测试电极与绝缘卡槽3上带有弹性针头的测试探针4保持良好接触。进一步的，测试探针4的弹性针头端与封装器件6的测试电极相接触，另一端则通过测试排线5外接到测试仪器端。由于测试需要，有时候整个测试夹具要连同封装器件一起放入温湿度较高的加速老化环境中，利用测试排线5进行走线可以有效得连接老化环境内的测试夹具及封装器件与老化环境外的测试仪器，保持长时间有效测量。
使用本发明时，旋开夹具盖1，根据封装器件6的尺寸大小及其测试电极所在的位置，选择合适的绝缘卡槽3装入夹具座2，装好后放入封装器件6，将夹具盖1通过螺纹连接旋紧于夹具座2上，然后将测试排线5的一端与测试探针4的下端连接，另一端接连到后台测试仪器上，最后将封装器件6连同测试夹具一起放入所需要的温湿度环境中进行测量。

Claims (4)

1.一种基于活泼金属电学法的水汽透过率测试夹具，包括夹具盖(1)和夹具座(2)，其特征在于：所述夹具座(2)外部开设有外螺纹，内部设置有测试腔，所述测试腔内设置有用于放置封装器件(6)的绝缘卡槽(3)，所述绝缘卡槽(3)开设有通孔，所述通孔内放置测试探针(4)，所述测试探针(4)与封装器件(6)的测试电极相接触，所述夹具盖(1)内部开设有与夹具座(2)开设的外螺纹相连接的内螺纹，所述夹具盖(1)内部开设有圆柱台，当所述夹具盖(1)与夹具座(2)通过螺纹连接夹紧时，所述圆柱台在竖直方向上的顶紧封装器件(6)，以使所述封装器件与测试探针(4)保持良好接触；夹具座(2)和绝缘卡槽(3)都开设有方形槽，以使在测量过程中，周围环境里的水汽能够从夹具座(2)下方充分进入夹具内部，结合所述夹具盖(1)上方开设的通孔，使测试环境中的水汽能够充分得进入到测试腔中，维持夹具内外的水汽环境一致。
2.根据权利要求1所述的基于活泼金属电学法的水汽透过率测试夹具，其特征在于：所述绝缘卡槽根据需要配备多种不同规格，并方便拆卸。
3.根据权利要求1所述的基于活泼金属电学法的水汽透过率测试夹具，其特征在于：所述测试探针(4)末端设置有测试排线(5)，通过所述测试排线(5)外接到测试仪器上。
4.根据权利要求1所述的基于活泼金属电学法的水汽透过率测试夹具，其特征在于：所述夹具盖(1)和夹具座(2)采用铝合金材料制成，所述绝缘卡槽(3)采用POM塑料制成。
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