Устройство для климатических испытаний изделий электронной техники

 

1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ КЛИМАТИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ИЗДЕЛИЙ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИ:КИ , содержащее термоизолированный |корпус с окнами для размещения дер жателей испытуемых изделий и уплот|нительными элементами, установленными у каждого окна, разъемы для злек .трической связи держателей испытуе;мых изделий с внешними электрическими цепями и средства нагрева и циркуляции воздуха внутри термоизолированного корпуса, отли гающеесй тем, что, с Целью улучшения эксплуатационных возможностей, термоизолированный корпус снабжен допогаютельной стенкой, установленной снаружи термоизолированного корпусов оараллельно его .задней стенке, окна для : размещения держателей испытуемых . изделий выполнены в задней и и дополнительной стенках термоизолнроваяного корпуса,, а уплотнительные элементы размещены между задней и дополнительной стенками термовэолированного корпуса. 2. Устройство по п.1, о т л и -° : чающееся тем, уплотнит тельные элементь выполнены.в вице . (Л упругих сегментоб, попарно сом1 нутык мезкду собой своими выпуклыми частями.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5I)5 Н 05 К )3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 373876)/24-2) (22) 14.05.84 (46) 30.)1.90, Бюл. )) 44 (72) А,С.Гончаров (53) 621;396.6.0)7 72 (088.8) ,. (56) Патент США N- 3656058, max. 324 )58F, 1969.

Авторское свидетельСтво СССР

9 790386, кл. H 05 К 13/00, 1979. (54) (57) )..УСТРОЙСТВО ДЛЯ КЛИМАТИЧЕСКИХ

ИСПЫТАНИЙ ИЗДЕЛИЙ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ, содержащее термоизолированный корпус с окнами для размещения дер жателей испытуемых изделий и уплот,.:нительными элементами, установленными у каждого окна, разъемы для электрической связи держателей испытуе;,мых изделий с внешними электрическими цепями и средства нагрева и циркуляИзобретение относится к области испытательного оборудования н предназначено для испытаний под электрической нагрузкой в условиях повышенных температур для обеспечения контроля качества и надежности изде-. лий .электронной техники (ИЭТ ) на стадии их изготовления, а также при входном контроле на предприятиях— потребителях.

Целью изобретения является улуч- шение эксплуатационных возможностей путем повышения эффективности ис-. пользЬвания испытательного объема устройства и обеспечения удобства

его эксплуатации.

„SU 1195893 A 1

2 ции воздуха внутри термоизолирован 4 ного корпуса, о*т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с Целью улучшения эксплуатационных возможностей, термоизолированный корпус снабжен дополнительной стенкой, установленной снаружи термоизолированного корпус,а параллельно его .задней стенке, окна для размещения держателей испытуемых изделий выполнены в задней и В дополнительной стенках термоизолированногс ;корпуса,;а уплотнительные элементы размещены между задней и дополнительной стенками термоизолированного корпуса.

2. Устройство по п.1, о т л нч а ю щ е е с я тем,. что уплотни-. Е тельные элементы выполнены.в виде упругих сегментоВ, попарно сомкнутых между собой своими выпуклыми частями.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг :.2сечение А-А на фиг.1 в аксонометрии; на фиг.3 - выдвижной-держатель в,:

: аксонометрии; на фиг.4 - детали задней стенки и..выдвижные держатели в аксонометрии; на фиг.5 — сечение

Б-Б на фиг,4; на фиг.6 -. узел -I аа"фиг.4; на фиг;7 — уплотнительный элемент в аксонометрии; на фиг.8блок. разъемов в аксонометрии.

- Устройство содержит термоизопированный корпус ), выполненный в виде прямоуголъного шкафа, внутри которого размещены нагнетательный канал 2, испытательный объем 3, всасывающий

)195893 канал 4, причем испытательный объем

3 расположен между нагнетательным каналом 2 и всасывающим каналом 4 и отделен от них боковыми перфорирован5 ными стенками 5, 6 °

Перфорированные стенки 5, 6 выполнены в виде набора швеллеров 7 (фиг,2) у нижние полки которых служат для установки выдвижных держателей

8, Внутри испытательного объема 3 между рядами выдвижных держателей установлена внутренняя перфорированная стенка 9 (фиг.2).

Швеллеры 7 прикреплены к рамам перфорированных стенок 5, 6, 9 (фиг.2) с определенным шагом, зазор между швеллерами в перфорированной стенке 5, отделяющей испытательный объем от нагнетательного канала 2, 2О определяется расчетным путем и служит для прохождения воздушного потока. С целью снижения сопротивления воздушному потоку в перфорированных стенках 6 и 9 зазоры выполнены боль-- 25 шими, чем зазоры в стенке 5, С передней стороны испытательный объем 3 через уплотнение 10 (фиг.2) закрывается термоизолированной две рью (дверь условно не показана}. 30

На противоположной дверному проему 11 стороне испытательного объема 3 расположены задняя стенка 12 и дополнительная стенка 13, установленная с наружной стороны термоизолированного корпуса 1 параллельно задней стенке 12, В задней стенке 12 и дополнительной стенке 13 выполнены щелевидные окна 14 и 15 для размещения держателей 8. Между задней стенкой 12 и дополнительной стенкой 13 закреплены два швеллера 16, служащих для установки в них уплотнительных элементов 17. Уплотнительные элементы

17 выполнены н виде пластин 18 фиг.7),15 из термостойкой резины, армированных по двум длинным сторонам металлическими скобами 19.

Размеры прямоугольных отверстий 20 (фиг.6) в стенках 21 швеллеров 16 и расстояния между ними выбраны таким образом, что при установке уплотни,тельных элементов 17 в отверстия 20 каждый из них принимает форму сегмента, выпуклые части которых попарно

55 сомкнуты друг с другом:

Полости между сегментами уплотнительных элементов 17 (фиг.5) заполняются теплоизоляцией, например, ватой минеральной 75 ГОСТ 4640-76.

Отверстия (окна 14) (фиг. 5) с внутренней стороны дополнительной стенки 13 имеют эаходную фаску и служат направляющими при сочленении держателей 8 с блоками разъемов 22, установленных на внешней стороне задней стенки 13. Количество проходных кана лов 23 (фиг. 2), образованных о..нами i4 и 15 и уплотнительными элементами

1 I, соответствует количес ву устанавливаемых держателей 8 °

bëGKи разъемов 22, сод ::ржет розетки 24 (фиг,8) для подачи питания на держатели 8 и розетки 25 для коммутации электрических цепей держателя 8 и блоков управления и контроля за процессом испытания (блоки условно не показаны} через платы формирователей

26.

Розетки 25 (фиг.8) выполнень. в ви» де блока из двух розеток, соединенных между собой печатными платами 27 и удерживаемых в пазах стеклотекстолитовых пластин 28, Держатель 8 (фиг.3) состоит из лев чатной платы 29 с установленными на ней контактными элементами 30; предназначенными для размещения и контактирования испытуемых изцепий 31, например микросхем.

С одной стороны печатная плата

29 заканчивается печатными вилками

32, 33 для сочленения с соответствующими розетками 24. 25 (фиг.8) блока разъемов 22.

С целью снижения сопротивления прохождению электрического тока по печатным дорожкам, а также увеличения надежности дорожек печатной вилки 32 (фиг.3) они усилены шинами 34 из бронзовой фольги.

Большая часть печатной платы 29 заключена в рамку 35, на которой закреплены рычаги 36, служащие для облегчения расчленения держателя 8 с блоком разъемов 22 при выгрузке его из испытательного объема 3 (фиг.2}.

В нижней части корпуса 1 (фиг, 1} расположен центробежный вентилятор

3i, над которым перед входным патрубком размещен нагревательный элемент

38.

Входной патрубок вентилятора 37 соединен с нагнетательным каналом 2, а всасывающий канал 4 соединен с входным патрубком вентилятора, обра5

119 зуя вместе с испытательным объемом

3 замкнутый воздушный контур.

В нагнетательном канале 2 на рас. стоянии не более половины поперечно- го сечения от термоизолированной стенки 39 с равны; » шагор» по высоте установлены Г-образные направляющие

40 воздушного потока, верхняя их

1 часть выполнена в виде гребенки, чередующиеся выступы и впадийы которых совпадают через одну направляющую 40.

Угол наклона верхней части направляющих 40 воздушного потока относительно нижней зависит от скорости воздушного потока внутри нагнетательного канала 2 и выбирается в пределах 15-45о. Г-образные направляющие

40 воздушного потока закреплены на общей раме (условно не показана) и установлены внутри нагнетательного . канала 2 (фиг.1) с воэможностью перемещения от перфорированной стенки к термоизолированной стенке 39.

В нижней части всасывающего канала 4 (фиг.1) перед вентилятором 37 в термоизолированной стенке 41 установлены два смежных воздуховода 42, 43, -сообщающихся с атмосферой и служащих для подачи атмосферного воздуха в испытательный объем 3 и выброса горячего воздуха из испытате ного объема 3.

Перед воздуховодами 42, 43 внутри всасывающего канала 4 на оси с возможностью поворота установлена заслонка 44, связанная с шаговым электродвигателем (на чертежах не показан). При повороте заслонки 44 одновременно изменяются проходные сечения воэдуховодов 42, 43 и всасывающего, канала 4.

Устройство работает;следующим образом.

Выдвижные держатели 8 с установленными на них испытуемыми изделиями

31, например микросхемами, вставляются через дверной проем в испытательный объем 3 и удерживаются на,полках перфорированных стенок 5, 6, 9. При этом конец печатной платы 29 держа теля 8, проходя через отверстия (окна

15), в задней стенке 12 (фиг.5) корпуса 1 между выпуклыми частями эластичных сегментов уплотнительных элементов 17, уплотняеся ими, а при выходе из отверстия (окна 14} печатные вилки 32, 33 держателя 8 сочленяются

5893 б с соответствующими розетками 4, 25. блока разъемов 22 ..

Воздушный поток, приводимый в движение от центробежного вентилятора

37, подается в нагнетательный канал

2, затем проходит сквозь отверстия в перфорированных стенках 5, 6, 9, обдувая испытуемые иэделия 31, и далее через всасывающий канал 4 и нагревательный элемент 38 вновь попадает к.. центробежному вентилятору 37. (Направление воздушного потока внутри устройства показано стрелками на

15 фи :-1) °

При испытании изделий электронной техники тепло может как ттодводиться к прибору, так и отводиться от него в зависимости от заданного режима

20 испытания.

Все температурные режимы работы устройства, то есть выход на температурный режим испытания иэделий, поддержание его и снижение осущест25 вляются-автоматически.

Для достижения задан .:ой температуры внутри испытательного объема 3 нагревательный элемент 38 работает на максимальной мощности причем при

30 достижении на нагревательном элементе напряжения, аоответствующего мощности нагревателя 203 и более, заслонка.44 начинает одновременно . перекрывать проходные сечения возду35 ховодов 42„- 43 и открывать проходное сечение всасывающего канала 4, тем самым предотвращая выход нагретого . воздуха из испытательного объема 3 в атмосферу. При достижении темпера40 туры заданной величины нагревательный элемент 38 работает в режиме . компенсации тепловых потерь.

С целью исключения колебаний температуры в режиме поддержания ее от45 носительно заданного значения введена зона. нечувствительности заслонки, которая находится в пределах от 10 до 207 мощности нагревателя.

Отвод тепла от испытательного

5р объема при повышении температуры внутри его из-за выделения мощности рассеяния от испытуемых иэделий про-. исходит путем снижения напряжения на нагревательном. элементе 38 и при до-

Стижении на нем напряжения,. равного

10Х и менее (ниже) мощности нагревателя заслонка начинает вращаться, тем самым открывая проходные сечения воздуховодов 42, 43 и частично аере1195893 крывая проходное сечение всасываю, щего канала 4 для выброса горячего воздуха в атмосферу через воздуховод

42 и забора свежего воздуха через воздуховод 43, Свежий воздух иэ воздуховода 43 и горячий воздух всасывающего канала, проходь через нагревательный элемент 38, перемешиваются вентилятором 37 и вновь направляются в нагнетательный канал 2, Для повышения качества испытаний иэделий электронной техники в испытательном объеме 3 поддерживается температура с высокой точностью, что достигается за счет выравнивания скорости воздушного потока и равномерного распределения его внутри испытательного объема,3, Воздушный поток, создаваемый вентилятором 37, попадая в нагнетательный канал 2, имеет различную скорость в начале и конце канала. К тому же изменение направления воздушного потока из горизонтального в вертикальное в самом начале нагнетательного канала 2 вносит дополнительную неравномерность скоростного воздушного потока в поперечном сечении нагнетательного канала 2, Скорость воз растает с приближениеM к термоизолированной стенке 39, а это ведет к неравномерности значений углов истечения и скоростей при прохождении воздушного потока через отверстия в перфорированной стенке 5, Выравнивание и обеспечение по длине нагнетательного канала 2, близких друг к другу значений углов истечения

> и скрростей осуществляется Г-образными направляющими воздушного потока 40 .

Через блок разъемов 22 цодается

5 питание на держатели 8 и производится коммутация электрических цепей, позволяющая передавать сигналы входных воздействий на выдвижные держатели 8 с плат формирователей 2á (фиг ° 8) и обратно на блок управления и контроля (условно не показаны) информацию о поведении испытуемых изделий, например микросхем, во время испытания, После завершения испытания во избежание теплового удара температура в испытательном объеме 3 снижается по заданному режиму, а следовательно, происходит снижение напряжения на

20 нагревательном элементе 38, Причем при снижении напряжения на нагревательном элементе 38 менее 107 его мощности заслонка начинает вращаться„ открывая проходные сечения всасываю- щего канала 4, тем самым происходит выброс горячего воздуха в атмосферу, то есть продувка испытательного объема 3 све>;;им воздухом, 1

30 После охлаждения ис пытательного объема 3 и открытия двери корпуса поворотом рычагов 36 происходит расчленение держателей 8 с блоками разьемов 22,,что обеспечивает их свободную выгрузку иэ испытательного объема 3 ° По мере выдвижения держателей

8 из испытательного объема 3 эластич-, ные сегменты уплотнительных элементов

17 плотно смыкаются.

1195893

1195893

11 95893

5- 8

44/8.Х1195893

Редактор О, Филиппов а Техред N. Дидык

Корректор О.Ципле

Заказ 4341 Тираж 681 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101