CN116482494A - 一种片式多层陶瓷电容器测试治具 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种片式多层陶瓷电容器测试治具，包括母板、装载传导板、产品固定垫片和子板；母板上设有多个第一探针，装载传导板的两面分别设有多个互相对应的第一电极和第二电极，各第一电极与对应的第二电极电连接，各第一电极分别与相对应的第一探针抵接；产品固定垫片上设有多个用于容纳待测的片式多层陶瓷电容器的容置孔；产品固定垫片设置在装载传导板的第二电极所在的一侧；子板上设有多个分别与产品固定垫片上的各容置孔相对应的第二探针，各第二探针的末端以及各第二电极分别与各容置孔内的片式多层陶瓷电容器的两极抵接。与现有技术相比，本发明通过探针来将待测的片式多层陶瓷电容器与测试设备电连接，无需进行焊接，测试过程更高效。
Description
技术领域
本发明涉及电子元器件测试技术领域，特别是涉及一种片式多层陶瓷电容器测试治具。
背景技术
HALT(Highly Accelerated Life Test，高加速寿命试验)是一种利用阶梯应力施加于产品，快速发现产品设计缺陷、操作边际及结构强度等极限性能的方法，并加以改善提高，从而增加产品的极限值，提高其坚固性及可靠性。施加于产品的应力包括振动、高低温、温度循环、综合应力等。片式多层陶瓷电容器(英文简称MLCC)的研发及生产过程中也需进行HALT测试，现有技术中，通常需通过焊接的方式将片式多层陶瓷电容器与测试设备电连接，由于每一批测试的片式多层陶瓷电容器的数量很多，将片式多层陶瓷电容器焊接需消耗很长的时间，严重影响了片式多层陶瓷电容器的HALT测试效率。
发明内容
为了解决以上技术问题，本发明提供了一种片式多层陶瓷电容器测试治具，以提高将待测的片式多层陶瓷电容器与测试设备连接的效率。
本发明的片式多层陶瓷电容器测试治具，包括母板、装载传导板、产品固定垫片以及子板；
所述母板上设有多个第一探针，所述装载传导板的两面分别设有多个互相对应的第一电极和第二电极，各所述第一电极与对应的所述第二电极电连接，各所述第一电极分别与相对应的所述第一探针抵接；
所述产品固定垫片上设有多个贯穿其两侧的容置孔，所述容置孔用于容纳待测的片式多层陶瓷电容器，所述片式多层陶瓷电容器的两端分别朝向所述产品固定垫片的两侧；所述产品固定垫片设置在所述装载传导板的所述第二电极所在的一侧；
所述子板上设有多个第二探针，各所述第二探针的位置分别与所述产品固定垫片上的各容置孔相对应，各所述第二探针的末端以及各所述第二电极分别与各所述容置孔内的片式多层陶瓷电容器的两极抵接。
进一步地，各所述第二电极与多个所述容置孔内的所述片式多层陶瓷电容器抵接。
进一步地，所述母板上还设有连接器，各所述第一探针分别与所述连接器电连接。
进一步地，所述母板上还设有分别与各所述第一探针对应的多个电阻器，各所述第一探针通过相应的所述电阻器与所述连接器电连接。
进一步地，还包括将所述母板和所述子板连接的连接件，各所述第二探针通过所述连接件与所述连接器电连接。
进一步地，还包括多个第一限位块以及多个第二限位块；
各所述第一限位块设置在所述母板和所述装载传导板之间，各所述第一限位块分别与所述母板和所述装载传导板抵接；
各所述第二限位块设置在所述产品固定垫片和所述子板之间，各所述第二限位块分别与所述产品固定垫片和所述子板抵接。
进一步地，各所述连接件为导电螺栓，各所述连接件穿过所述母板、所述第一限位块、所述装载传导板、所述产品固定垫片、所述第二限位块以及所述子板。
进一步地，还包括第一支架和第二支架，所述第一支架设置在所述母板上的远离所述装载传导板的一侧，所述第二支架设置在所述子板的远离所述产品固定垫片的一侧。
进一步地，还包括承重垫片，所述承重垫片设置在所述母板上的靠近所述装载传导板的一侧；所述承重垫片上设有与各所述第一探针相对应的通孔，各所述第一探针穿过相应的所述通孔。
进一步地，所述装载传导板和所述产品固定垫片均包括多块，且各所述装载传导板与各所述产品固定垫片的形状和位置相对应。
与现有技术相比，本发明具有以下有益技术效果：
1、通过探针来将待测的片式多层陶瓷电容器与测试设备电连接，无需进行焊接，测试过程更加高效；
2、装载传导板上的每个第二电极与多个片式多层陶瓷电容器电连接，由此提高了每次测试的片式多层陶瓷电容器的数量；
3、母板上设有分别与各第一探针分别对应的多个电阻器，各第一探针通过相应的电阻器与连接器电连接，以防止片式多层陶瓷电容器发生击穿短路时造成的电流过大。
附图说明
图1为本发明的片式多层陶瓷电容器测试治具的装配状态结构图；
图2为本发明的片式多层陶瓷电容器测试治具的分解示意图；
图3为本发明的片式多层陶瓷电容器测试治具的分解示意图；
图4为本发明的片式多层陶瓷电容器测试治具的沿竖直平面的剖面图；
图5为本发明的片式多层陶瓷电容器测试治具的装载传导板和产品固定垫片的结构图。
图中：
10、第一支架；
20、母板；21、第一探针；22、连接器；23、电阻插槽；
30、承重垫片；
40、装载传导板；41、第一电极；42、第二电极；
50、产品固定垫片；
60、子板；61、第二探针；
70、第二支架；
80、连接件；
91、第一限位块；92、第二限位块；
A、片式多层陶瓷电容器。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施例方式作进一步地详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请实施例保护的范围。
在本申请实施例使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请实施例。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本发明提供了一种片式多层陶瓷电容器测试治具，如图1-图4所示，该片式多层陶瓷电容器测试治具包括母板20、装载传导板40、产品固定垫片50以及子板60。
具体的，母板20上设有多个第一探针21，装载传导板40的两面分别设有多个互相对应的第一电极41和第二电极42，各第一电极41分别与相对应的第二电极42电连接，各第一电极41分别与相对应的第一探针21抵接。
产品固定垫片50上设有多个贯穿其两侧的容置孔，容置孔用于容纳待测的片式多层陶瓷电容器A，片式多层陶瓷电容器A的两端分别朝向产品固定垫片50的两侧，片式多层陶瓷电容器A的两个电极分别设置在其两端，由此使片式多层陶瓷电容器A的两个电极分别朝向产品固定垫片50的两侧；产品固定垫片50设置在装载传导板40的第二电极42所在的一侧。
子板60上设有多个第二探针61，各第二探针61的位置分别与产品固定垫片50上的各容置孔相对应，各第二探针61的末端以及各第二电极42分别与各容置孔内的片式多层陶瓷电容器A的两级抵接。
为了提高测试治具的耐高温性能，以适应高温测试环境，在一个优选的实施例中，母板20和子板60采用耐高温的TG-FR4板材。
在一个具体的实施例中，各第一探针21为正极探针，各第二探针61为负极探针；在其他实施例中，各第一探针21为负极探针，各第二探针61为正极探针。
为了提高可同时检测的片式多层陶瓷电容器A的数量，充分利用片式多层陶瓷电容器A测试治具上的空间，在一个优选的实施例中，各第二电极42与多个容置孔对应，由此，在装入片式多层陶瓷电容器A时，各第二电极42与多个容置孔内的片式多层陶瓷电容器A抵接。
第二探针61的数量比第一探针21多，每个第一探针21上经过的电流大于每个第二探针61上经过的电流，在一个优选的实施例中，第一探针21的直径大于第二探针61，以使各探针对电流的承载能力更均衡。
为了便于将各第一探针21与外部的测试设备连接，在一个优选的实施例中，母板20上还设有连接器22，各第一探针21分别与连接器22电连接。在一个具体的实施例中，连接器22包括在母板20的边缘形成的多个金手指，各第一探针21分别与相应的金手指电连接；在另一个具体的实施例中，连接器22包括设置在母板20上的多个针脚，各第一探针21分别与相应的针脚电连接。
由此，各第二电极42与相应的第二探针61之间分别形成多个工位，每个工位内可容纳多个片式多层陶瓷电容器A，每个工位的第二电极42分别与连接器22连接，因此外部的测试设备可分别对输出至每个工位的电压进行独立的检测与控制。
由于外部的测试设备与各工位之间连接的电路会产生电压的损耗，外部的测试设备输出的测试电压与各工位上的电压并不相等，由此导致各工位上的片式多层陶瓷电容器A的两级之间的电压低于测试机输出的测试电压；而在本发明的技术方案中，各工位的第二电极42分别与连接器22电连接，各工位之间互相独立，从而使各工位的第二电极42可分别与外部的测试设备电连接，外部的测试设备输出至各工位的电压可根据损耗情况分别进行调整，并且能实时监测各工位上的电压，从减小输出电压的误差，以提高测试结果的准确性。
若在测试过程中，片式多层陶瓷电容器A发生击穿，片式多层陶瓷电容器A内的两组极板之间直接电连接而发生短路，流过该片式多层陶瓷电容器A的电路回路中的电流会增大，容易导致该电路回路上相应的电子元件损坏；为了避免片式多层陶瓷电容器A发生击穿导致该片式多层陶瓷电容器A所在的电路回路上的电子元件损坏，在一个优选的实施例中，母板20上还设有分别与各第一探针21对应的多个电阻器，各第一探针21通过相应的电阻器与连接器22电连接；由此，即使片式多层陶瓷电容器A发生击穿，与之串联的电阻器也能够防止流经该电路回路的电流过大，从而防止相应的电子元件损坏。
在对不同规格的片式多层陶瓷电容器A进行测试时，需接入的电阻器的规格也有所不同；为了便于更换不同规格的电阻，以适应不同的测试要求，在一个优选的实施例中，母板20上还设有用于安装电阻器的电阻插槽23，以便于电阻器的安装与拆卸。
为了便于将各第二探针61与测试设备电连接，在一个优选的实施例中，还包括将母板20和子板60连接的连接件80，各第二探针61通过连接件80与连接器22电连接；由此，各第一探针21与各第二探针61均通过连接器22与测试设备连接，使测试过程更方便。在其他实施例中，也可在子板60上设置连接器，使子板60上的各第二探针61可通过子板60上的连接器与测试设备电连接。
若母板20与装载传导板40之间的距离过大，则第一探针21对装载传导板40上的第一电极41施加的压力过小，会导致第一探针21与第一电极41之间的接触不良，影响测试的结果；若母板20与装载传导板40之间的距离过小，第一探针21对装载传导板40上的第一电极41施加的压力过大，则可能会导致第一探针21和第一电极41的损坏；由此，为了使第一电极41在保持良好的电接触的情况下，也能够避免压力过大导致的损坏，在一个优选的实施例中，还包括多个第一限位块91，各第一限位块91设置在母板20和装载传导板40之间，各第一限位块91分别与母板20以及装载传导板40抵接，由此使母板20与装载传导板40之间保持适当的距离，从而使第一探针21对第一电极41施加适当的压力。优选的，各第一限位块91沿着母板20和装载传导板40的边缘设置，以避免占用各第一探针21的空间。
若产品固定垫片50与子板60之间的距离过大，则第二探针61对片式多层陶瓷电容器A施加的压力过小，会导致第二探针61与片式多层陶瓷电容器A之间、片式多层陶瓷电容器A与装载传导板40上的第二电极42之间的接触不良，影响测试的结果；若产品固定垫片50与子板60之间的距离过小，则第二探针61对片式多层陶瓷电容器A施加的压力过大，有可能导致第二探针61、片式多层陶瓷电容器A以及装载传导板40上的第二电极42的损坏；由此，为了使片式多层陶瓷电容器A在保持良好的电接触的情况下，也能够避免压力过大导致的损坏，在一个优选的实施例中，还包括第二限位块92，各第二限位块92设置在产品固定垫片50和子板60之间，各第二限位块92分别与产品固定垫片50和子板60抵接，由此使产品固定垫片50与子板60之间保持适当的距离，使第二探针61对片式多层陶瓷电容器A施加适当的压力。优选的，各第二限位块92沿着产品固定垫片50与子板60的边缘设置，以避免占用各第二探针61的空间。
在一个优选的实施例中，各连接件80为导电螺栓，各连接件80穿过母板20、第一限位块91、装载传导板40、产品固定垫片50、第二限位块92以及子板60；由此，连接件80既能够使子板60上的第二探针61与母板20上的连接器22电连接，也能够将母板20、第一限位块91、装载传导板40、产品固定垫片50、第二限位块92以及子板60固定，一种部件实现两种功能，由此使本发明的片式多层陶瓷电容器A治具的结构更紧凑。
各第一探针21设置在母板20上，若母板20发生变形，则会导致各第一探针21发生位置偏移，从而导致第一探针21与第一电极41之间接触不良，影响测试结果；因此，为了解决以上技术问题，在一个优选的实施例中，还包括第一支架10，第一支架10设置在母板20上的远离装载传导板40的一侧，由此增加母板20的刚性，防止母板20发生变形。在一个具体的实施例中，第一支架10为碳纤维复合材料金刚石支架，其具有重量轻、不导电、耐高温以及不易变形的优点。
各第二探针61设置在子板60上，若子板60发生变形，则会导致各第二探针61发生位置偏移，从而导致第二探针61与片式多层陶瓷电容器A之间、片式多层陶瓷电容器A与第二电极42之间发生接触不良，影响测试结果；因此，为了解决以上技术问题，在一个优选的实施例中，还包括第二支架70，第二支架70设置在子板60上的远离产品固定垫片50的一侧，由此增加子板60的刚性，防止子板60发生变形。
在实际的测试过程中，母板20设置在下方，因此，母板20还需承受其上方的装载传导板40、产品固定垫片50、子板60等部件施加的重力；为了提高母板20的承载能力，在一个优选的实施例中，还包括承重垫片30，承重垫片30设置在母板20上的靠近装载传导板40的一侧，承重垫片30上设有与各第一探针21相对应的通孔，各第一探针21穿过相应的通孔。
在对片式多层陶瓷电容器A进行测试之前，需将片式多层陶瓷电容器A设置在产品固定垫片的容置孔中，对片式多层陶瓷电容器A进行测试之前的准备流程具体如下：
S1：将装载传导板40水平设置，第一电极41所在的一面位于下方，第二电极42所在的一面位于上方；
S2：将产品固定垫片50设置在装载传导板40的上方；
S3：将待测的多个片式多层陶瓷电容器A倾倒在产品固定垫片50的上方，并使磁体在装载传导板40下方移动，在磁力吸附的作用下使片式多层陶瓷电容器A落入产品固定垫片50的容置孔内；
S4：按照由下至上为母板20、第一限位块91、装载传导板40、产品固定垫片50、第二限位块92、子板60的顺序将各部件组合，并通过连接件80将各部件固定；
S5：通过母板20上的连接器22与测试设备电连接，开始对片式多层陶瓷电容器A进行测试。
现有技术中通常通过机械振动的方法来使片式多层陶瓷电容器A落入产品固定垫片50上的容置孔中，机械振动会对片式多层陶瓷电容器A施加较大的力，容易导致片式多层陶瓷电容器A发生变形、损坏等问题，从而影响测试结果的准确性；而本实施例中，通过磁力的吸附来使片式多层陶瓷电容器A落入产品固定垫片50上的容置孔中，以减小片式多层陶瓷电容器A的受力，防止片式多层陶瓷电容器A发生变形或损坏，以使测试结果更准确。优选的，步骤S3中所述的磁体为钕铁硼强磁铁。
为了能够同时对多个片式多层陶瓷电容器A进行测试，产品固定垫片50上的容置孔非常多，将待测的片式多层陶瓷电容器A装入产品固定垫片50上的容置孔，使每个容置孔内都设置有片式多层陶瓷电容器A的过程是较复杂的，操作的效率比较低；因此，在一个优选的实施例中，如图5所示，装载传导板40和产品固定垫片50均包括多块，且各装载传导板40与各产品固定垫片50的形状和位置相对应；由此，可使每块产品固定垫片50装入片式多层陶瓷电容器A的过程可同步进行，提高了在产品固定垫片50上装入片式多层陶瓷电容器A的效率。
与现有技术相比，本发明具有以下有益技术效果：
1、通过探针来将待测的片式多层陶瓷电容器A与测试设备电连接，无需进行焊接，测试过程更加高效；
2、装载传导板上的每个第二电极与多个片式多层陶瓷电容器A电连接，由此提高了每次测试的片式多层陶瓷电容器A的数量；
3、母板上设有分别与各第一探针分别对应的多个电阻器，各第一探针通过相应的电阻器与连接器电连接，以防止陶瓷电容A发生击穿短路时造成的电流过大；
4、各工位分别与测试机电连接，各工位之间互相独立，外部的测试设备输出至各工位的电压可根据损耗情况分别进行调整，并且能实时监测各工位上的电压，从减小输出电压的误差，以提高测试结果的准确性。
5、利用钕铁硼强磁铁的磁力来吸附片式多层陶瓷电容器，使片式多层陶瓷电容器落入产品固定垫片的容置孔中，以减小片式多层陶瓷电容器A的受力，防止片式多层陶瓷电容器A发生变形或损坏，以使测试结果更准确。
应当理解的是，本申请实施例并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请实施例的范围仅由所附的权利要求来限制。
以上所述实施例仅表达了本申请实施例的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请实施例构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请实施例的保护范围。
Claims (10)
1.一种片式多层陶瓷电容器测试治具，其特征在于：
包括母板(20)、装载传导板(40)、产品固定垫片(50)以及子板(60)；
所述母板(20)上设有多个第一探针(21)，所述装载传导板(40)的两面分别设有多个互相对应的第一电极(41)和第二电极(42)，各所述第一电极(41)与对应的所述第二电极(42)电连接，各所述第一电极(41)分别与相对应的所述第一探针(21)抵接；
所述产品固定垫片(50)上设有多个贯穿其两侧的容置孔，所述容置孔用于容纳待测的片式多层陶瓷电容器(A)，所述片式多层陶瓷电容器(A)的两端分别朝向所述产品固定垫片(50)的两侧；所述产品固定垫片(50)设置在所述装载传导板(40)的所述第二电极(42)所在的一侧；
所述子板(60)上设有多个第二探针(61)，各所述第二探针(61)的位置分别与所述产品固定垫片(50)上的各容置孔相对应，各所述第二探针(61)的末端以及各所述第二电极(42)分别与各所述容置孔内的片式多层陶瓷电容器(A)的两极抵接。
2.根据权利要求1所述的片式多层陶瓷电容器测试治具，其特征在于：
各所述第二电极(42)与多个所述容置孔内的所述片式多层陶瓷电容器(A)抵接。
3.根据权利要求1所述的片式多层陶瓷电容器测试治具，其特征在于：
所述母板(20)上还设有连接器(22)，各所述第一探针(21)分别与所述连接器(22)电连接。
4.根据权利要求3所述的片式多层陶瓷电容器测试治具，其特征在于：
所述母板(20)上还设有分别与各所述第一探针(21)对应的多个电阻器，各所述第一探针(21)通过相应的所述电阻器与所述连接器(22)电连接。
5.根据权利要求4所述的片式多层陶瓷电容器测试治具，其特征在于：
还包括将所述母板(20)和所述子板(60)连接的连接件(80)，各所述第二探针(61)通过所述连接件(80)与所述连接器(22)电连接。
6.根据权利要求5所述的片式多层陶瓷电容器测试治具，其特征在于：
还包括多个第一限位块(91)以及多个第二限位块(92)；
各所述第一限位块(91)设置在所述母板(20)和所述装载传导板(40)之间，各所述第一限位块(91)分别与所述母板(20)和所述装载传导板(40)抵接；
各所述第二限位块(92)设置在所述产品固定垫片(50)和所述子板(60)之间，各所述第二限位块(92)分别与所述产品固定垫片(50)和所述子板(60)抵接。
7.根据权利要求6所述的片式多层陶瓷电容器测试治具，其特征在于：
各所述连接件(80)为导电螺栓，各所述连接件(80)穿过所述母板(20)、所述第一限位块(91)、所述装载传导板(40)、所述产品固定垫片(50)、所述第二限位块(92)以及所述子板(60)。
8.根据权利要求1-7任一项所述的片式多层陶瓷电容器测试治具，其特征在于：
还包括第一支架(10)和第二支架(70)，所述第一支架(10)设置在所述母板(20)上的远离所述装载传导板(40)的一侧，所述第二支架(70)设置在所述子板(60)的远离所述产品固定垫片(50)的一侧。
9.根据权利要求1-7任一项所述的片式多层陶瓷电容器测试治具，其特征在于：
还包括承重垫片(30)，所述承重垫片(30)设置在所述母板(20)上的靠近所述装载传导板(40)的一侧；所述承重垫片(30)上设有与各所述第一探针(21)相对应的通孔，各所述第一探针(21)穿过相应的所述通孔。
10.根据权利要求1-7任一项所述的片式多层陶瓷电容器测试治具，其特征在于：
所述装载传导板(40)和所述产品固定垫片(50)均包括多块，且各所述装载传导板(40)与各所述产品固定垫片(50)的形状和位置相对应。
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