ТЕРМОКАМЕРА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ ИЗДЕЛИЙ Российский патент 1997 года по МПК H01L21/66 

Изобретение относится к устройствам, используемым в полупроводниковом производстве, и может быть применено для климатических испытаний готовых полупроводниковых приборов при одновременном измерении их электрических параметров.

Известна термокамера для испытаний электронных изделий (см. Техническая документация. IL КА VEBMASCHINEN FABRIK. Описание. 412.06/00-000:00 Вс. Термокамера TV-100), содержащая основание, рабочую камеру, вентилятор с вытяжным и нагнетательным каналами.

Недостатком данной термокамеры является отсутствие очистки рециркуляционного воздуха от твердых частиц пыли, ржавчины и капелеобразных загрязнений.

Известна термокамера для испытаний электронных изделий (см. а.с. N 1721666, Мкл⁵ H 01 L 21/66, 1992), содержащая кожух, в котором размещена рабочая камера, вентилятор, установленный в рабочей камере между вытяжным и нагнетательными патрубками, узел очистки рециркуляционного воздуха, установленный в нагнетательном патрубке и выполненный в виде соосно соединенных суживающегося диффузора с внутренними канавками и расширяющегося сопла.

Недостатком данной термокамеры является то, что она не обеспечивает необходимую степень очистки рециркуляционного воздуха, особенно по поддержанию заданной относительной влажности. Это обусловлено тем, что поток рециркуляционного воздуха насыщается парообразной массой воды и масла непосредственно в объеме камеры при контакте с испытываемыми электронными изделиями, а также при движении по вытяжному и нагнетательному воздухопроводам, где возможна коагуляция влажностных загрязнений рециркуляционного воздуха, что приводит к снижению надежности результатов испытания электронных изделий.

В основу изобретения положена задача повышения степени очистки рециркуляционного воздуха, особенно от загрязнений парообразной влагой и маслом.

Поставленная задача решается тем, что термокамера для испытаний электронных изделий, содержащая кожух, в котором размещена рабочая камера, вентилятор, установленный в рабочей камере между вытяжным и нагнетательным патрубками, узел очистки рециркуляционного воздуха, установленный в нагнетательном патрубке и выполненный в виде соосно соединенных суживающегося диффузора с внутренними канавками и расширяющегося сопла, снабжена осушивающим устройством, установленным в расширяющемся сопле и занимающем всю площадь его выходного сечения, при этом осушивающее устройство выполнено в виде емкости, предназначенной для заполнения адсорбирующим веществом и образованной внутренней и внешней решетками, причем внутренняя решетка представляет собой тело вращения, поверхность которого образована кривой, изменяющейся по синусоидальному закону с вершиной на общей оси узла очистки и направленной в сторону диффузора, а наружная решетка представляет собой жестко соединенные цилиндрическую боковую и сетчатую торцевую поверхности.

Преимущество предлагаемого устройства заключается в том, что оно позволяет производить эффективную очистку рециркуляционного воздуха не только от твердых загрязнений, но и от парообразных загрязнений воды и масла, устраняет вероятность появления брака как результата контакта загрязненного рециркуляционного воздуха с испытываемыми электронными изделиями.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема термокамеры для испытаний электронных изделий; на фиг. 2 принципиальная схема узла очистки с осушивающим устройством.

Термокамера для испытаний электронных изделий состоит из кожуха 1 (фиг. 1), в котором размещена рабочая камера 2, вентилятор 3, установленный в рабочей камере 2 между вытяжным 4 и нагнетательным 5 патрубками, узел очистки рециркуляционного воздуха 6, выполненный в виде соосно соединенных суживающегося диффузора 7 (фиг. 2) с внутренними канавками 8 и расширяющегося сопла 9 с осушивающим устройством 10, установленным в расширяющемся сопле 9, занимающим всю площадь его выходного сечения 11 и состоящим из внутренней 13 и внешней 12 решеток.

Рециркуляционный воздух от испытуемых электронных изделий (фиг. 1), расположенных на полках рабочей камеры 2, с загрязнениями в виде мелкодисперсной пыли и водомасляной эмульсии через вытяжной патрубок 4 поступает в вентилятор 3 для закрутки воздушного потока. Загрязненный рециркуляционный воздух из тангенциального патрубка вентилятора 3 направляется по нагнетательному патрубку 5 в диффузор 7 (фиг. 2) узла очистки 6, где завихряется, перемещаясь по внутренним спиралеобразным канавкам 8, в результате наблюдается винтообразное движение потока.

Взвешенные частицы загрязнений рециркуляционного воздуха центробежной силой отбрасываются к внутренней стенке диффузора 7 и перемещаются по внутренним спиралеобразным канавкам 8, где сталкиваются с другими частицами, укрупняются, становятся ядрами конденсации водомасляного пара. Данная смесь загрязнений собирается во внутренней круговой канавке и под действием гравитационных сил поступает в накопитель загрязнений, находящийся в нижней части сходного сечения суживающегося диффузора 7.

Частично очищенный от загрязнений рециркуляционный воздух поступает в расширяющееся сопло 8. В результате внезапного расширения рециркуляционного воздуха резко падает его скорость, и ламинарно движущийся поток контактирует с осушивающим устройством 10, последовательно проходя через внутреннюю 13 и внешнюю 12 решетки. Профиль скорости ламинарного потока при подходе к выходному сечения 11 расширяющегося сопла 9 характеризуется изменением скорости во всех точках сечения 11, причем максимум абсолютного значения приходится на осевую составляющую. Поэтому объем поглатителя в осушивающей устройстве 10 выбирается таким, чтобы обеспечивалась эффективная осушка при скорости осевого потока. Однако заполнение осушивающего устройства 10 поглатителем из расчета максимальной скорости (как это принято по известным методикам для осушивающих устройств) осевой составляющей ламинарно движущегося потока приводит к нерациональному процессу осушки и увеличению общего гидравлического сопротивления узла очистки 6. Это приводит к дополнительным энергозатратам (увеличению мощности вентилятора 3), непроизводительному расходу поглатителя.

Предлагается осушивающее устройство 10, объемопрофиль которого изменяется, выполнить в виде емкости, предназначенной для заполнения адсорбирующим веществом и образованной внутренней и внешней решетками; заполнение емкости осушивающего устройства 10 адсорбирующим веществом, например силикагелем КСМ-5, осуществляется вне узла очистки 6. Масса адсорбирующего вещества выбирается из расчета полного цикла испытаний электронных изделий с учетом теоретически-вероятного поступления парообразных загрязнений в рециркуляционный воздух. После испытаний электронных изделий осушивающее устройство 10 вынимается из узла очистки 6, демонтируется путем отсоединения внутренней 13 и внешней решеток, а адсорбирующее вещество регенерируется и подготавливается к следующему циклу. Монтаж осушивающего устройства 10 осуществляется следующим образом. Внешняя решетка 12 устанавливается вертикально так, чтобы внизу находилась сетчатая часть (круг с множеством отверстий), а цилиндрическая поверхность ее (боковые стенки) находятся над сетчатой частью. Внешняя решетка 12 заполняется адсорбирующим веществом (например силикагелем КСМ-5) до уровня, соответствующего профилю внутренней решетки 13, после чего последняя сверху надевается (ложится) на внешнюю решетку 12. Связь внутренней решетки 13 с внешней 12 осуществляется любым из известных способов, например резьбовым соединением.

Использование: изобретение относится к установкам, используемым в полупроводниковом производстве, и может быть применено для климатических испытаний готовых полупроводниковых приборов при одновременном измерении их электрических параметров. Сущность изобретения: термокамера для испытаний электронных изделий состоит из кожуха, в котором размещена рабочая камера, вентилятор, установленный в рабочей камере между вытяжным и нагнетательным патрубками, узел очистки рециркуляционного воздуха, выполненный в виде соосно соединенных суживающегося диффузора с внутренними канавками и расширяющегося сопла с осушивающим устройством, установленным в расширяющемся сопле, занимающим всю площадь его выходного сечения, при этом осушивающее устройство выполнено в виде емкости, предназначенной для заполнения адсорбирующим веществом и образованной внешней и внутренней решетками. 2 ил.

Термокамера для испытания электронных изделий, содержащая кожух, в котором размещена рабочая камера, вентилятор, установленный в рабочей камере между вытяжным и нагнетательным патрубками, узел очистки рециркуляционного воздуха, установленный в нагнетательном патрубке и выполненный в виде соосно соединенных суживающегося диффузора с внутренними канавками и расширяющегося сопла, отличающаяся тем, что снабжена осушивающим устройством, установленным в расширяющемся сопле и занимающим всю площадь его выходного сечения, при этом осушивающее устройство выполнено в виде емкости, предназначенной для заполнения адсорбирующим веществом и образованной внутренней и внешней решетками, причем внутренняя решетка представляет собой тело вращения, поверхность которого образована кривой, изменяющейся по синусоидальному закону с вершиной на общей оси узла очистки и направленной в сторону диффузора, а внешняя решетка представляет собой соединенные цилиндрическую боковую и торцевую поверхности.