本发明专利技术提供一种快速多功能电子元器件温度特性测量装置、仪器及测试腔体。可以测量多种电子元器件及材料样品的电容量、电感量、电阻值、介电系数、介电损耗、电压-电流曲线、自发极化等参数的温度特性曲线；本发明专利技术具有体积小、重量轻、速度快、自动化程度高、多功能、高精度及使用成本低廉等诸多优点，可以用于企业对电子元件温度特性的快速检测，也可以用于科研实验室对器件、材料样品的特定参数的温度特性的研究，还可以用于实验演示、课堂教学等方面。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电子
，是一种快速多功能电子元器件温度特性测量仪器及测试腔体。
技术介绍
温度作为重要的环境参数，直接影响电子元器件的工作性能，多数电子设备失效是由于温度过高引起，因此温度的控制以及，电子元器件参数的温度漂移特性简称“温度特性”研究对于系统的可靠性十分关键。对于半导体元件，温升将使晶体管的最大允许功耗下降，结温升高，会使P-N结击穿损坏。温度的改变能够导致电感的电感量和品质因子变化;导致电容的容量和介质损耗角等参数变化;也能够导致电阻阻值偏离标称值。这些改变经常导致电路及设备的整体参数和性能发生重大改变，必须在设计阶段给予充分的考虑。在使用元件之前，也需要快速准确地了解元件的温度特性，才能有效提高设备的可靠性。此外，温度对诸如铁电材料的极化强度、铁磁材料的磁感应强度、介电材料的介电系数和损耗均有显著的影响。了解和研究温度对电子元器件参数的影响规律，是大多数电子元器件生产和使用企业、科研院所不可或缺的一项工作，因此，相关的设备也引起了人们的广泛关注。REF01:专利技术专利《介质材料及元器件温度特性测试装置》CN85102036A公开了一种装置，可以测量介质材料和元器件的等效阻抗、电容量、电感量、损耗角正切、等效串联电阻等电学参数的温度特性。该装置由变温器、测试腔和可在测试温度范围内保持阻抗恒定的测试传输线组成。其中，变温器采用电阻加热和液氮制冷的控温方式;测试腔则通过采用隔热材料，阻止空气对流和减少漏热，使得腔体体积减小，能耗降低，测试腔内放置温度探头用于测量和控制腔内温度;采用温度系数很小的导线将待测物品的上下电极连接到外部测试设备，通过改变腔体温度，同时使用外部测试设备测量墙内物品的相关参数，实现了对介质材料和元器件的相关参数的温度特性测量。REF02:使用新型专利《一种电子材料电性能温度特性测试装置》(CN203688602U)公开了一种电子材料电性能温度特性测试装置，包括试样夹装置、电源和测试控制器，采用液氮制冷方式和电阻式加热方式，实现-190?280°C的控温范围；设计了新型试样夹装装置，通过弹簧，能够将试样紧压在试样台上，确保接插良好，而且能够适应不同尺寸的试样。采用单片机，通过控制电磁阀控制加热丝的通断时间实现加热控温;利用单片机的AD转换功能，读取温度信息和电子材料试样产生的电压信号，将测量结果显示在液晶显示屏上。REF03:专利技术专利《一种电阻温度特性测试装置》CN104698281A公开了一种电阻温度特性测试装置，包括保温装置，功率恒流源、控制器和测试传感器。采用真空腔保温方式；采用功率恒流源为试样本身直接加热，通过传感器测量温度，通过测量试样两端电压和经过的电流计算试样的电阻，实现在特定温度下对试样电阻的测量，通过测量不同的温度点而实现对电阻温度特性的测量。REF04:专利技术专利《测试MOS器件温度特性的结构及方法》CN102841300B公开了一种测试MOS器件温度特性的结构及方法。通过加热结构为MOS器件和用于校正的PN结加热，通过PN结电流进行校准，通过改变加热结构两端的电压或电流控制温度，同时在每个温度点对MOS器件的栅极、漏极、衬底和源极施加电压并测量相应的电流，从而得到MOS器件的温度特性。另外，还有多个专利公开了测量压力传感器、热敏电阻和调谐器等元器件的温度特性。但是上述的技术方案均存在不足之处，描述如下: 1.REFOl中描述的专利技术，可以测量的量相对较多，但是不能测量诸如三极管、MOS管和IC等多引脚器件的参数的温度特性；由于采用的是液氮制冷，设备整体体积较大，便携性不佳;受限于所处时代的技术水平，所测的参数的温度特性，均需要在每个设定温度点下手工测量，未能自动完成数据的采集了记录。2.REF02所描述的专利技术，仅涉及双端元件，而且由于单片机AD转换器的限制，测量功能和精度范围都比较有限，采用电磁阀控制加热方式，决定了加热、致冷的响应速度会比较慢，所采用的液氮致冷和电阻加热方式，也决定了设备的体积较大，不便携。另外，该专利技术没有体现设备的可扩展性。3.REF03所描述的专利技术仅用于电阻温度特性测量，发热元件为待测电阻本身，节省了发热机制，但是同时也存在较大的局限性，比如对于阻抗较高的电阻，其恒流源的输出电压会非常高，输出功率有限，其加热温度范围也会受到限制；其冷却方式是自然冷却，导致系统响应速度会很慢。该专利技术仅限于测量阻抗较低的电阻元件的温度特性。4.REF04所描述的专利技术是专门为测量MOS器件而设计的，本身不具备可扩展性，也没有考虑致冷机制。现有多数关于测量元器件温度特性的专利技术以及发表的文献，均集中于考虑测量某种特定元件的某个特定参数的温度特性，在设备的功能的可扩展性以及测量精度的可扩展性方面，没有过多的考虑。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种快速多功能电子元器件温度特性测试腔体。为了克服现有技术的不足，本专利技术的另一个目的是提供一种快速多功能电子元器件温度特性测试仪器。本专利技术所采用的技术方案是: 一种快速多功能电子元器件温度特性测试腔体，所述测试腔体为一中空的封闭结构设置有可分离的腔顶盖，所述测试腔体包括: 散热器，用于为温度控制结构散热； 温度控制结构，用于控制测试腔体内部温度； 待测元件支架，用于连接对应的待测元件； 快捷接线端子，用于连接并固定待测元件支架，将待测元件引脚连接到内部参数测量丰旲块; 隔热保温层，用于隔绝腔体四周和腔顶盖与外界的热量交换； 两个高精度温度传感器，分别用于测量待测元件的上表面和下表面温度； 两个单线温度传感器，用于测量散热器表面温度和环境温度； 压紧器，用于压紧待测元件于待测元件支架上； 所述散热器设置在测试腔体的下端，所述温度控制结构设置于散热器的上端，所述快捷接线端子和待测元件支架设置在温度控制结构上端，快捷接线端子和待测元件支架相互连接，所述隔热保温层设置在散热器的上端，并围绕设置在测试腔体内侧侧壁上以及可分离的腔顶盖内侧，所设述温度传感器分别设置在温度控制结构和压紧器靠近待测元件支架一端上。优选地，所述温度控制结构包括:由下至上依次设置的半导体致冷器、设置在半导体致冷器上端的紫铜导热层、绝缘导热层，温度控制结构下部与散热器紧密连接，所述半导体致冷器为单层或多层结构。优选地，所述的快捷接线端子，包括一组3个引脚的内置端子，采用内置连接接法，将待测元件引脚连接到内部的内部参数测量模块。优选地，还包括外接设备连接接口，位于腔体外壁，包含3个BNC接口和一个12口的IDC插座，用于实现外部设备与待测样品引脚的快速连接。优选地，所述的快捷接线端子，还包括一组3个引脚的外接端子，采用外部连接接法，将待测元件引脚连接到腔体外壁的外部设备连接接口，从而可以连接到外部测量设备上；一组12个引脚的外接接口，用于将元件引脚连接到腔体外壁的12针外接测试接口，通过该接头与外部测试设备进行连接。 优选地，所述测试腔体侧壁相对的两端上分别设置有进气口和出气口，进气口和出气口均带有阀门开关。优选地，所述测试腔体侧壁安装有湿度传感器，用于实时监测腔内湿度以及湿度控制。优选地，所述弹性压紧器，一端由螺丝固定在腔顶盖上，当放置好待测样品后，压紧器的另一端对待测样品及样品架施加一个本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种快速多功能电子元器件温度特性测试腔体，其特征在于，所述测试腔体为一中空的封闭结构设置有可分离的腔顶盖，所述测试腔体包括:散热器，用于为温度控制结构散热；温度控制结构，用于控制测试腔体内部温度；待测元件支架，用于连接对应的待测元件；快捷接线端子，用于连接并固定待测元件支架，并传递待测元件的测试信息；隔热保温层，用于隔绝腔体四周和腔顶盖与外界的热量交换；两个高精度温度传感器，分别用于测量待测元件的上表面和下表面温度；两个单线温度传感器，用于测量散热器表面温度和环境温度；压紧器，用于压紧待测元件于待测元件支架上；所述散热器设置在测试腔体的下端，所述温度控制结构设置于散热器的上端，所述快捷接线端子和待测元件支架设置在温度控制结构上端，快捷接线端子和待测元件支架相互连接，所述隔热保温层设置在散热器的上端，并围绕设置在测试腔体内侧侧壁上以及可分离的腔顶盖内侧， 所设述温度传感器分别设置在温度控制结构和压紧器靠近待测元件支架一端上。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：林少鹏，王延珺，李阳，薛聪，马德才，王彪，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：广东;44
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