[发明专利]玻璃壳二极管轴向引线抗拉强度试验的方法和装置

说明书

技术领域

本发明属于电子元件的测试的技术领域，具体是玻璃壳二极管测试方法和设备。

背景技术

半导体分立器件试验方法（GJB128A-97）机械性能试验系列中规定，需对玻璃壳二极管进行轴向引线抗拉试验，目的是为了确定轴向引线玻璃壳二极管抗拉力的能力，即在经受拉力和温度控制条件下进行正向测试时，有无间断或开路现象。

试验时，将被试二极管安装在拉力试验夹具中，将电监视设备与二极管引线相连，流过二极管的正向电流为100mA，记下此时的正向电压。然后将二极管的环境温度增加到150℃，当稳定在这个温度之后，对轴向引线施加35N的拉力，同时，观察正向电压的变化。在施加35N拉力期间，合格器件不应出现正向电压的增长大于30mV，任何不稳定或开路都应认为二极管失效。标准中给出了试验的基本原理，但是缺乏具体的试验实现方法及装置。

该试验要求在拉力和温度控制条件下测试100mA电流时二极管的正向电压，必须满足两个要求：1）热空气源，能够将二极管环境加热到T_A＝150±5℃。由于二极管的负温度特性及处于拉力作用下，必须严格控制温度，使温变在±5℃之内，减弱对二极管正向压降的影响，确保测试精确度；2）拉力试验夹具，当施加35N轴向拉力时能夹住二极管两端。标准中明确指出在二极管环境温度增加到150℃并稳定在这个温度后，才对轴向引线施加35N的拉力。温度没有达到150℃之前，轴向引线上不施加拉力。在二极管的引线端末加上35N的拉力，要求试验夹具的固定效果需足够好以确保在施加轴向拉力时二极管不会因受力过重而与夹具脱离。

基于上述要求，现有的装置和方法还不能实现温度稳定情况下的抗拉试验测试。

半导体分立器件试验方法（GJB128A-97）机械性能试验系列规定中，在经受拉力和温度控制条件下进行正向测试确定轴向引线玻璃壳二极管的抗拉力能力。进行该试验的必备条件需要有热空气源，且必须严格控制温度，使温变在150±5℃之内。在达到150℃并稳定在这个温度时，才对二极管的轴向引线施加35N的拉力。温度没有达到150℃之前，轴向引线上不施加拉力。

热空气源可能采用高温箱、烘箱或者热流系统。一般会采用高温箱或者烘箱充当空气源。试验时，箱门紧闭以保证箱内的温度持续上升并达到最终要求的稳定温度。但是根据标准的要求，达到150℃时才将轴向引线拉力加上，此时需要打开箱门。由于箱内温度（150℃）与室内环境温度（一般为25℃）的温差，箱门一打开，箱外的冷空气进入，箱内的温度会骤降至少20℃。即使加上拉力，重新关上箱门，高温箱内又得重新升温才能再次达到150℃。即在温度低于150℃时，二极管也已经处于轴向引线拉力的作用下。这与标准中的试验要求是不相符的。

热流系统也可以用来充当热空气源，它利用加热探头对腔内的二极管进行加热升温。但是该系统费用昂贵且操作不方便，实验室场所很少会配置的。一般还是用高温箱来充当热空气源。

试验时需要给二极管轴向引线上施加35N的拉力，根据二极管的外形特点，拉力无法直接加在二极管上面。需要专用的试验夹具，具有好的锁紧力，即使在施加35N轴向拉力时仍然能够牢牢地夹住二极管两端，使试验顺利进行。

该试验进行时，需要多次测量150℃/35N轴向拉力条件下二极管的正向电压，观察多次测量情况下的数据一致性是否良好，以便更好的判断二极管的质量。因此，要求试验过程步骤需要简单易行，操作性强。

可见，为了同时满足拉力和温变及多次测量的要求，现有技术中的实验方法是无法完成的。

发明内容

本发明的目的是提供一种对轴向引线玻璃壳二极管抗拉试验的方法及装置，用以解决现有技术中对玻璃壳二极管进行抗拉力试验时无法同时满足拉力和温变范围可控的问题。

本发明主要内容包括一种对轴向引线玻璃壳二极管抗拉试验的装置，包括热空气源系统、轴向引线拉力施加系统、正向电压测量系统；以及一种对轴向引线玻璃壳二极管抗拉力能力测试的方法。

本发明的优点如下：

1、能够将二极管环境温度加热到TA＝150±5℃并严格控制温度，使温变在±5℃之内，减弱温度对二极管正向压降的影响，确保测试精确度；

2、试验装置采用可装卸的连接方法，使得该装置操作简便。且装置中的关键部位（刹车杆、刹车手柄、刹车钢线等）为市售的自行车配件，容易获得，大大降低了试验装置的搭建成本；

3、自行设计并制作的拉力试验夹具，能够将二极管牢牢地夹紧在试验夹具中，确保在施加35N轴向引线拉力时二极管不会因受力过重而与夹具脱离；