Термокамера для испытаний микроэлектронных приборов

ОЮЗ СОВЕТСНИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСН РЕСПУБЛИН,е4 9 6еской теплофи нее про ноюологичес.П. Винокур,Халатов и Н. У В 4115731980.4402185,1983. 1 ТАНИЙ МИКтся к облас к термокамерам ектронных приизких, так и Целью изобение про ти работ вки корп во са 7 ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ОЛИСАНИЕ ИЗОБ Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Институт технизики АН УССР и Спецконструкторское техро реле и автоматик(56) Патент СШАкл, С 01 К 31/02,Патент США :кл, Р 25 В 21/02,(54) ТЕРМОКАМЕРА ДЛЯ РОЭЛЕКТРОННЫХ ПРИБОР(57) Изобретение отностеплотехники, а именнодля испытаний микроэлборов в условиях какповышенных температурретения является повышдительности и надежномокамеры, После устан на плату-держатель 10 нижнюю плиту4 приводят в.соприкосновение с корпусом электронных приборов 9, причем в исходном положении верхняяплита 3 прижата к нижней плите 4 спомощью пружин 12, При включении питаыия на термоэлектрический холодильник (ТХ) 6 происходит интенсивный перенос тепла от испытываемыхприборов 9 к теплопоглощающим спаям ТХ 6. Тепловыделяющие спаи последнего охлаждаются посредствомохладителя 11 путем прокачки черезнего воды или фреона. Для переводатермокамеры на высокотемпературныйрежим испытаний приборов переключают полярность питания (ТХ) 6 и включают нагреватель 7, Нагрев плиты4 приводит к повышению температурыприборов 9 до заданных величин, причем одновременно нагреваются биметаллические пластины 8, которые занимают выгнутое положение, соответствующее повышенному уровню температур. При этом раскрывается зазор5, препятствующий избыточному перегреву ТХ 6. 1 ил,Изобретение относится к тепло 1технике, а именно к термокамерамдля испытаний микроэлектронных приборов в условиях как низких, так иповышенных температур.Цель изобретения - повышение производительности и надежности работытермокамеры,На чертеже схематически изображена предлагаемая термокамера, продольный разрез,Термокамера включает теплоизоляционный корпус 1, образующий рабочуюкамеру 2, в которой размещено устройство для обеспечения заданноготемпературного режима испытаний, содержащее верхнюю 3 и нижнюю 4 теплопроводные плиты, установленные с образованием между ними зазора 5 и 20обеспечением возможности взаимногоперемещения, На верхней плите 3 уста"новлен термоэлектрический холодильник6 теплопоглощающие слои которого имеюттепловой контакт с верхней поверх-25костью этой плиты, на нижней поверхности нижней плиты 4 закреплен нагреватель 7, В зазоре между плитами3 и 4 размещены гибкие биметаллические пластины 8 и теплопроводная жидкость. Нижняя плита 4 смонтированас возможностью перемещения до контакта с корпусом испытываемых полупроводниковых приборов 9, установленных на плате-держателе 10. К тепловыделяющим слоям холодильника 6примыкает охладитель 11, который может быть выполнен в виде водяногоили фреонового теплообменника. Пли ты 3 и 4 поджаты одна к другой посредством пружин 12, а зазор 5 между ними герметизирован с помощьюэластичной пластины 13,Предлагаемая термокамера работает следующим образом,45После установки корпуса 1 на плату-держатель 10 нижнюю плиту 4 переводят в соприкосновение с корпусом электронных приборов 9. В исходном положении верхняя плита 3 при 50жата с помощью пружин 12 к нижнейплите 4, Биметаллические пластины 8находятся в плоском состоянии, со"ответствующем исходной температуре,и утоплены в специальное углубление.55Между верхней 3 и нижней 4 плитами,а также между последней и корпусомприборов 9 существует тепловойконтакт, Наличие в зазоре 5 теплопроводной жидкости, заполняющей неплотности при замыкании зазора,улучшает тепловой контакт междуплитами 3 и 4,При низкотемпературных режимахиспытаний при включении питания натермоэлектрический холодильник 6происходит интенсивный перенос теплоты от, испытываемых ппиборов 9 ктеплопоглощающим спаям холодильника6, Тепловыделяющие спаи последнегоохлаждаются посредством охладителя11 путем прокачки через него водыили фреона. Охладитель 11 может представлять собой испаритель холодильного компрессионного агрегата иливодяной теплообменник. Между термоэлектрическим холодильником 6 иохладителем 11 могут быть установлены дополнительно один или несколькокаскадов термоэлектрического охлаждения.В результате работы термоэлектрического холодильника 6 камера 2 выходит на заданный низкотемпературный режим испытаний и поддерживаетсяна нем заданное время. Регулированиескорости выхода на режим и его температурного уровня производят путемрегулирования мощности питания термоэлектрического холодильника 6,Для перевода термокамеры на режим испатыний приборов в высокотемпературную область. переключают полярность питания теомоэлектрическогохолодильника 6 и включают нагреватель 7, Нагрев плиты 4 приводит к повышению температуры испытываемыхприборов 9 до заданных величин ивыходу термокамеры на режим высокотемпературных испытаний, Одновременно нагреваются биметаллические пластины 8 и занимают выгнутое положение,соответствующее повышенному уровнютемператур. При этом раскрываетсязазор 5, препятствующий избыточномуперегреву термоэлектрического холодильника 6. Термоэлектрический холодильник 6 работает в режиме активной тепловой изоляции, отбирая теплоту от охладителя 11 и отдавая ее плите 3. Теплоноситель через охладитель11 не перекачивают, В этом режимесистема тепловыделяющие спаи холодильника 6 - верхняя плита 3 - зазор 5 является эффективной теплоизоляцией холодильника 6 и теплообменника 11. Защита от перегрева холо1374004 Формула изобретенияТермокамера для испытаний микроэлектронных приборов, содержащая такта его теплбпоглощающих спаев сверхней плитой. Составитель В,ЧантурияТехред Л.Олийнык Корректор М.Максимишинец Редактор А.Маковская Тираж 482 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 559/34 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 дильника 6 увеличивает ресурс и повышает его эффективность, Защита отперегрева охладителя 11 препятствует повышению давления теплоносителяв нем до недопустимых пределов, что5исключает возможность аварии систе-мы охлаждения и повышает ее эффективность,Благодаря использованию данноготехнического решения в системе охлаждения не происходит накопленияизбыточной теплоты в режиме нагреваиспытываемых приборов и, следовательно, нет необходимости в затратахвремени и энергии на ее откачку припереходе к режиму охлаждения и наоборот, что позволяет на 25-507 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 режимаиспытаний 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 инагревателем, причем устройство дляобеспечения заданного температурного режима испытаний выполнено в видерасположенных над платой-держателемдвух горизонтальных теплопроводныхплит, установленных с образованиеммежду ними герметизированного зазора, в котором расположена биметаллическая пластина и помещена теплопроводная жидкость, при этом нагреватель установлен на нижней плите, атермоэлектрический холодильник установлен с обеспечением теплового кон