Термокамера для испытаний микроэлектронных приборов Советский патент 1988 года по МПК G01R31/00 F25B21/02 

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к термокамерам

для испытаний микроэлектронных приборов в условиях как низких, так и повышенных температур.

Цель изобретения - повышение производительности и надежности работы термокамеры.

На чертеже схематически изображе- на предлагаемая термокамера, продольный разрез.

Термокамера включает теплоизоля- ционньй корпус 1, образующий рабочую камеру 2, в которой размещено уст- ройство для обеспечения заданного ;- температурного режима испытаний, содержащее верхнюю 3 и нижнюю 4 теплопроводные плиты, установленные с образованием между ними зазора 5 и обеспечением возможности взаимного перемещения. На верхней плите 3 уста новлен термоэлектрический холодильник 6, теплопоглощающие слои которого име тепловой контакт с верхней поверх- ностью этой плиты, на нижней поверхности нижней плиты 4 закреплен нагреватель 7о В зазоре между плитами 3 и 4 размещены гибкие биметаллические пластины 8 и теплопроводная жид- кость. Нижняя плита 4 смонтирована ,с возможностью перемещения до контакта с корпусом испытываемых полупроводниковых приборов 9, установленных Ia плате-держателе 10„ К тепловыделяющим слоям холодильника 6 примыкает охладитель 11, который может быть выполнен в виде водяного или фреонового теплообменника. Плиты 3 и 4 поджаты одна к другой по- средством пружин 12, а зазор 5 между ними г-ерметизирован с помощью эластичной пластины 13

Предлагаемая термокамера работает следующим образом,

После установки корпуса 1 на плату-держатель 10 нижнюю плиту 4 переводят в соприкосновение с корпусом электронных приборов 9, В исходном положении верхняя плита 3 прижата с помощью пружин 12 к нижней плите 4, Биметаллические пластины 8 находятся в плоском состоянии, соответствующем исходной температуре, и утоплены в специальное углубление Между верхней 3 и нижней 4 плитами, а также между последней и корпусом приборов 9 существует тепловой контакт. Наличие в зазоре 5 тепло

с

5 0 5 0 Q

с

0

5

проводной жидкости, заполняющей неплотности при замыкании зазора, улучшает тепловой контакт между плитами 3 и 4,

При низкотемпературных режимах испытаний при включении питания на термоэлектрический холодильник 6 происходит интенсивный перенос теплоты от испытываемых приборов 9 к теплопоглощающим спаям холодильника 6, Тепловыделяющие спаи последнего охлаждаются посредством охладителя 11 путем прокачки через него воды . или фреона. Охладитель 11 может пред-, ставлять собой испаритель холодильного компрессионного агрегата или водяной теплообменник. Между термоэлектрическим холодильником 6 и охладителем 11 могут быть установлены дополнительно один или несколько каскадов термоэлектрического охлаждения,

В результате работы термоэлектрического холодильника 6 камера 2 выходит на заданный низкотемпературный режим испытаний и поддерживается на нем заданное время. Регулирование скорости выхода На режим и его температурного уровня производят путем регулирования мощности питания термоэлектрического холодильника 6,

Для перевода термокамеры на режим испатыний приборов в высокотемпературную область-переключают поляр- ность питания теомоэлектрического холодильника.6 и включают нагреватель 7, Нагрев плиты 4 приводит к повышению температуры испытываемых приборов 9 до заданных величин и выходу термокамеры на режим высокотемпературных испытаний, (Одновременно нагреваются биметаллические пластины 8 и занимают выгнутое положение, соответствующее повьшхенному уровню температур. При этом раскрывается зазор 5, препятствующий избыточному перегреву термоэлектрического холодильника 6, Термоэлектрический холодильник 6 работает в режиме активной тепловой изоляции, отбирая теплоту от охладителя 11 и отдавая ее плите 3, Теплоноситель через охладитель 11 не перекачивают, В этом режиме система тепловыделяющие «спаи холодильника 6 - верхняя плита 3 - зазор 5 является эффективной теплоизоляцией холодильника 6 и теплообменника 11с Защита от перегрева холо31

дильника 6 увеличивает ресурс и по- вьшает его эффективность. Защита от перегрева охладителя 11 препятствует повьшению давления теплоносителя в нем до недопустимых пределов, что исключает возможность аварии системы охлаждения и повьшает ее эффективность

Благодаря использованию данного технического решения в системе охлаждения не происходит накопления избыточной теплоты в режиме нагрева испытываемых приборов и, следовательно, нет необходимости в затратах времени и энергии на ее откачку при переходе к режиму охлаждения и наоборот, что позволяет на 25-50% повысить производительность испытаний, в 1,5-2 раза снизить затраты электроэнергии и одновременно повысить надежность системы.

Формула изобретения

, - -j

Термокамера для испытаний микроэлектронных приборов, содержащая

10

740044

теплоизоляционный корпус и размещенные в нем устройство для обеспечения заданного температурного режима испытаний с термоэлектрическим холодильником и плату-держатель испытываемых приборов, отличающаяся тем, что, с целью повы- щения производительности и надежности, работы, термокамера снабжена охладителем тепловьщеляющих спаев и нагревателем, причем устройство для обеспечения заданного температурного режима испытаний выполнено в виде jr pacп6hoжeнныx над платой-держателем

двух горизонтальных теплопроводных плит, установленных с образованием между ними герметизированного зазора, в котором расположена биметаллическая пластина и помещена теплопроводная жидкость, при этом нагреватель установлен на нижней плите, а термоэлектрический холодильник установлен с обеспечением теплового контакта его теплопоглощающих спаев с верхней плитой.

20

25

Изобретение относится к области теплотехники, а именно к термокамерам для испытаний микроэлектронных приборов в условиях как низких, так и повышенных температур. Целью изобретения является повышение производительности и надежности работы термокамеры,, После установки корпуса 1 11 на плату-держатель 10 нижнюю плиту 4 приводят в .соприкосновение с корпусом электронных приборов 9, причем в исходном положении верхняя плита 3 прижата к нижней плите 4 с помощью пружин 12о При включении питания на термоэлектрический холо- . дильник (ТХ) 6 происходит интенсивный перенос тепла от испытываемых приборов 9 к теплопоглощающим спаям ТХ 6. Тепловыделяющие спаи последнего охлаждаются посредством охладителя .1 1 путем прокачки через него воды или фреона. Для перевода термокамеры на высокотемпературный режим испытаний приборов переключают полярность питания (ТХ) 6 и включают нагреватель 7. Нагрев плиты 4 приводит к повышению температуры приборов 9 до заданных величин, причем одновременно нагреваются биметаллические пластины 8, которые занимают выгнутое положение, соответствующее повьшенному уровню темпе- ратуро При этом раскрывается зазор 5, препятствующий избыт.очному перегреву ТХ 6 „ 1 ил. 6 / % (Л оо 1