ТЕРМОКАМЕРА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ЭЛЕКТРОННЫХ ИЗДЕЛИЙ Российский патент 2002 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. а.с. 1721666, Мкл Н 01 L 21/66, Бюл. 24, 1992), 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.

Недостатком данной термокамеры является то, что она не обеспечивает необходимую степень очистки рециркуляционного воздуха, особенно по поддержанию заданной относительной влажности, а это приводит к снижению достоверности результатов испытания электронных изделий.

Известна термокамера для испытаний электронных изделий (см. патент 2087050 РФ МПК Н 01 L 21/66, Бюл. 22, 1997), 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 с установленным и занимающим всю площадь его выходного сечения осушивающим устройством, емкость которого образована внутренней и внешней решетками.

Недостатком данной термокамеры является то, что она не обеспечивает эффективной работы осушиващего устройства из-за забивания во время длительной эксплуатации внутренней решетки твердыми частицами, выпадающими из канавок диффузора в виде ржавчины или окалины, наличие которых неизбежно в кожухе, в вытяжном и нагнетательном патрубках, в результате резко падает качество осушки, а это приводит к снижению достоверности результатов испытания электронных изделий.

В основу изобретения положена задача повышения степени очистки рециркуляционного воздуха, особенно во время длительных испытаний электронных изделий, когда накапливаемые твердые частицы выпадают из канавок диффузора в движущийся поток воздуха и забивают внутреннею решетку осушивающего устройства.

Технический результат достигается 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 с установленным и занимающим всю площадь его выходного сечения осушивающим устройством, емкость которого образована внутренней и внешней решетками. Узел очистки рециркуляционного воздуха дополнительно снабжен круговой канавкой, выполненной на внутренней поверхности суживающегося диффузора в месте соединения с расширяющимся соплом и имеющей радиальные отверстия, при этом круговая канавка с внешней поверхности суживающегося диффузора закрыта упругим резиновым кольцом, выполненным с радиальными отверстиями, соосными отверстиям круговой канавки, кроме того, внутренние канавки в поперечном сечении выполнены в виде "ласточкина хвоста".

На фиг. 1 представлена принципиальная схема термокамеры для испытаний электронных изделий, на фиг.2 - принципиальная схема узла очистки с осушивающим устройством, на фиг.3 - соединение резинового кольца с круговой канавкой в статическом состоянии, соответствующем закрытию проходных сечений, на фиг.4 - соединение резинового кольца с круговой канавкой в состоянии, соответствующем открытию проходных сечений, на фиг.5 - сечение канавки.

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 устройствам 10, установленным в расширяющемся сопле 9 и занимающим всю площадь его выходного сечения 11 и состоящим из внутренней 12 и внешней 13 решеток, круговой канавки 14, выполненной на внутренней поверхности суживающегося диффузора 7 и имеющей радиальные отверстия 15, при этом круговая канавка 14 с внешней поверхности суживающегося диффузора 7 закрыта упругим резиновым кольцом 16 с радиальными отверстиями 17, расположенными соосно отверстиям 15, и соединена с накопителем загрязнений 18.

Термокамера для испытаний электронных изделий работает следующим образом. Рециркуляционный воздух от испытуемых электронных изделий (фиг.1), расположенных на полках рабочей камеры 2, с загрязнениями в виде мелкодисперсной пыли и водомаслянной 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 канавкам 8, выполненным в поперечном сечении в виде "ласточкина хвоста" (фиг.5), в результате наблюдается винтообразное движение потока.

Взвешенные частицы загрязнений рециркуляционного воздуха центробежной силой отбрасываются к внутренней стенке диффузора 7 и перемещаются по внутренним канавкам 8. Выполнение внутренних канавок 8 с поперечным сечением в виде "ласточкина хвоста" практически исключает вероятность выпадения частиц загрязнений в осевой поток рециркуляционного воздуха, а перемещение их к круговой канавке 14 с последующим сталкиванием друг с другом, что приводит к укрупнению с последующим превращением частиц загрязнений в "ядра конденсации" водомаслянного пара. В результате устраняется возможность витания частиц загрязнений в потоке, поступающем к внутренней решетке 12 осушивающего устройства 10.

Известно, что термодинамическое расслоение воздуха в суживающемся диффузоре 7 (см. , например, Меркулов П.В. Вихревой эффект и его применение в промышленности. 1969. - 235 с.) сопровождается разделением на периферийный поток с более высоким давлением и осевой - с меньшим давлением относительно давления на входе в диффузор, при этом, чем выше плотность воздуха (например, за счет наличия загрязнений), тем больше разность давлением между периферийным и осевым потоками. Упругость резинового кольца 16 выбрана таким образом, что при заданной разности давлений между термодинамически расслоенными потоками, обусловленной наличием загрязнений в рециркуляционном воздухе, резиновое кольцо 16 расширяется, открывая проходные сечения радиальных отверстий 17, и частицы загрязнений из круговой канавки 14 через радиальные отверстия 15 и проходные сечения радиальных отверстий 17 резинового кольца 16 поступают в сборник загрязнений 18, откуда удаляются вручную или автоматически.

Очищенный от частиц загрязнений рециркуляционный воздух, насыщенный парообразными загрязнениями, поступает в расширяющееся сопло 9. В результате внезапного расширения рециркуляционного воздуха резко падает его скорость и ламинарно движущиеся осевой поток и часть не выброшенного из круговой канавки 14 периферийного потока с твердыми частицами контактируют с осушивающим устройством 10, последовательно проходя через внутреннюю решетку 12, адсорбирующее вещество и внешнею решетку 13.

Оригинальность технического решения заключается в том, что оно обеспечивает качественное испытание электронных изделий путем соблюдения необходимой степени очистки рециркуляционного воздуха за счет устранения возможности снижения эффективной обработки его при длительной эксплуатации осушивающего устройства, которая может возникать в результате забивания внутренней решетки твердыми частицами загрязнений, выпадающих из полостей внутренних канавок, если последние не выполнены в поперечном сечении в виде "ласточкина хвоста", при этом удаление твердых частиц загрязнений осуществляется через круговую канавку, закрытую резиновым кольцом, в сборник загрязнений.

Использование: в полупроводниковом производстве для климатических испытаний готовых полупроводниковых приборов при одновременном измерении их электрических параметров. Сущность изобретения: термокамера для испытаний электронных изделий содержит кожух, в котором размещена рабочая камера, вентилятор, узел очистки рециркуляционного воздуха, выполненный в виде соосно соединенных суживающегося диффузора с внутренними канавками и расширяющегося сопла с установленным и занимающим всю площадь его выходного сечения осушивающим устройством. На внутренней поверхности суживающегося диффузора выполнена круговая канавка, закрытая упругим резиновым кольцом с радиальными отверстиями, а внутренние канавки в поперечном сечении выполнены в виде ласточкина хвоста. Техническим результатом изобретения является повышение степени очистки рециркуляционного воздуха, особенно во время длительных испытаний электронных изделий, когда накапливаемые твердые частицы выпадают из канавок диффузора в движущийся поток воздуха и забивают внутреннюю решетку осушивающего устройства. 5 ил.

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 с установленным и занимающим всю площадь его выходного сечения осушивающим устройством, емкость которого образована внутренней и внешней решетками, отличающаяся тем, что узел очистки рециркуляционного воздуха дополнительно снабжен круговой канавкой, выполненной на внутренней поверхности суживающегося диффузора в месте соединения с расширяющимся соплом и имеющей радиальные отверстия, при этом круговая канавка с внешней поверхности суживающегося диффузора закрыта упругим резиновым кольцом, выполненным с радиальными отверстиями, соосными отверстиям круговой канавки, кроме того, внутренние канавки в поперечном сечении выполнены в виде ласточкина хвоста.