Термокамера для испытаний микроэлектронных приборов

 

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 температуро При этом раскрывается зазор 5, препятствующий избыт.очному перегреву ТХ 6 „ 1 ил. 6 / % (Л оо 1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

1 4004 A1

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

i" !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4093689/28-13 (22) 14.07.86 (46) 15.02.88, Бюл. № 6 (71) Институт технической теплофизики AH УССР и Специальнъе проектноконструкторское технологическое бюро реле и автоматики (72) А.И. Верба, И.П. Винокур, Н,C. Кирпач, А.А. Халатов и Н.Д.Чубаров (53) 621.565(088 ° 8) (56) Патент США № 4115736, кл. G 01 R 31/02, 1980.

Патент США ¹- 4402185, кл. Р 25 В 21/02, 1983. (54) TEPMOKANEPA ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ МИКРОЭЛЕКТРОННЫХ ПРИБОРОВ (57) 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 (51) 4 F 25 В 21/02 G 01 В. 31/02 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 12. При включении питаыия на термоэлектрический холодильник (ТХ) 6 происходит интенсивный перенос тепла от испытываемых приборов 9 к теплопоглощающим спаям ТХ 6. Тепловыделяющие спаи последнего охлаждаются посредством охладителя 11 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 повышенному уровню температур. При этом раскрывается зазор

5, препятствующий избыточному перегреву ТХ 6. 1 ил.

1374004

Изобретение относится к тепло1 технике, 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- 10 на предлагаемая термокамера, продольный разрез.

Термокамера включает теплоизоляционный корпус 1, образующий рабочую камеру 2, в которой размещено уст- 15 ройство для обеспечения заданного температурного режима испытаний, содержащее верхнюю 3 и нижнюю 4 теплопроводные плиты, установленные с образованием между ними зазора 5 и 20 обеспечением возможности взаимного перемещения. На верхней плите 3 установлен термоэлектрический холодильник

6 „теплопоглощающие слои которого имеют тепловой контакт с верхней поверх- 25 костью этой плиты, на нижней поверхности нижней плиты 4 закреплен нагреватель 7. В зазоре между плитами

3 и 4 размещены гибкие биметаллические пластины 8 и теплопроводная жид- 30 кость. Нижняя плита 4 смонтирована с возможностью перемещения до контакта с корпусом испытываемых полупроводниковых приборов 9, установленных на плате-держателе 10. К тепловыделяющим слоям холодильника 6 примыкает охладитель 11, который может быть выполнен в виде водяного или фреонового теплообменника. Пли° ты 3 и 4 поджаты одна к другой посредством пружин 12, а зазор 5 между ними герметизирован 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 при50 жата 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 теплопроводной 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 пциборов 9 к теплопоглощающим спаям холодильника

6. Тепловыделяющие спаи последнего охлаждаются посредством охладителя

11 путем прокачки через него воды или фреона. Охладитель 11 может представлять 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 полярность 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 повышенному 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 11. Защита от перегрева холо f374004

Формула изобретения

Термокамера для испытаний микроэлектронных приборов, содержащая такта его теплопоглощающих спаев с верхней плитой.

Составитель В.Чантурия

Техред JI.Îëèéíûê Корректор M.Ìàêñèìèøèíåö

Редактор А.Маковская

Тираж 482 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 559/34

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 дильника 6 увеличивает ресурс и повышает его эффективность, Защита от перегрева охладителя 11 препятствует повышению давления теплоносителя в нем до недопустимых пределов, что

5 исключает возможность аварии систе- мы охлаждения и повышает 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 25-50Х повысить производительность испытаний, в 1,5-2 раза снизить затраты электроэнергии и одновременно повысить надежность системы. теплоизоляционный корпус и размещенные в нем устройство для обеспечения заданного температурного режима испытаний с термоэлектрическим холодильником и плату-держатель испытываемых приборов, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения производительности и надежности. работы, термокамера снабжена охладителем тепловыделяющих спаев и нагревателем, причем устройство для обеспечения заданного температурного режима испытаний выполнено в виде расположенных 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 кон