CN105445589B - 高可靠电子元器件用温度试验箱 - Google Patents

高可靠电子元器件用温度试验箱 Download PDF

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    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/003—Environmental or reliability tests

Abstract

本发明公开一种高可靠电子元器件用温度试验箱，针对现有元器件高温老炼与寿命试验用高温试验箱的缺点，能够解决空气流场混乱带来的温度空间不均匀性大和样品易受周边样品影响的问题，减缓试验箱外部环境温度波动对试验箱内部温度的影响。所述温度试验箱包括风机和加热器，还包括：作为PCB试验板托架的中空管道；其中，所述PCB试验板置于所述中空管道中，所述中空管道的管壁上开设有若干个进气孔，所述风机将所述加热器加热的空气经所述进气孔吹入所述中空管道，在所述PCB试验板的底面和上表面形成由均匀的平行流动的空气组成的空气层，所述空气层中的空气经所述中空管道与所述试验箱内壁之间形成的空气隔离层流至所述加热器处，并被所述加热器加热。

Description

高可靠电子元器件用温度试验箱
技术领域
本发明涉及高温试验箱技术领域，具体涉及一种高可靠电子元器件用温度试验箱。
背景技术
高可靠电子元器件在筛选、鉴定、质量一致性检验等试验中，高温老炼或高温寿命试验通常是必做试验。高温老炼或高温寿命试验需要使用高温试验箱给被试元器件施加温度应力。被试元器件通常安装在PCB(印制电路板)试验电路板并放入高温箱，在高温的同时对被试器件施加电压、电流、频率等电应力，必要时对元器件的电参数进行监测。被试元器件在高温下工作，加速元器件的老化，起到缩短试验时间的作用。为扩大高温试验箱的使用容量，一次能够对更多的样品进行试验，通常寿命试验用高温试验箱可容纳3块至10多块PCB试验电路板，同时可对数百只元器件进行试验。用于电子元器件试验的现有的高温试验箱的主要技术指标为试验箱工作区各点温度随时间的变化在±2℃以内(时间波动)，工作区各点的温度差异在±3℃以内(空间均匀性)。
现有高温试验箱在机箱侧壁装有风机，带动试验箱内部工作区与外部加热器产生的空气，实现强制对流，示意图如图1所示。
现有高温试验箱的缺点主要有：
采用简单的出风和进风方案，由于PCB试验板，大体积试验样品的阻挡，风场复杂，部分位置的空气流速可能很慢，影响空间各点的均匀性；
被试元器件样品在试验时加电，对于功耗大发热严重的样品，当其在试验中发生短路、断路等失效，会突然改变其热功耗，加上此时周边的空气流速慢，将改变箱内温度的分布，引起周边的其他样品温度的突然变化；
箱体与环境之间通常填充有固体隔热材料，如玻璃纤维棉等，虽然有较为良好的隔热效果，但外部环境的温度变化时(如昼夜温差，空调的启动停止等)，仍对试验箱工作区的温度造成影响。例如，24h环境昼夜温差10℃，可能试验箱工作区温度波动达到±1℃，影响了试验箱的温度稳定性。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种高可靠电子元器件用温度试验箱，针对现有元器件高温老炼与寿命试验用高温试验箱的缺点，能够解决空气流场混乱带来的温度空间不均匀性大和样品易受周边样品影响的问题，减缓试验箱外部环境温度波动对试验箱内部温度的影响。
为此目的，本发明提出一种高可靠电子元器件用温度试验箱，包括风机和加热器，还包括：
作为安装有电子元器件的PCB试验板托架的中空管道；其中，所述PCB试验板置于所述中空管道中，所述中空管道的管壁上开设有若干个进气孔，所述风机将所述加热器加热的空气经所述进气孔吹入所述中空管道，在所述PCB试验板的底面和上表面形成由均匀的平行流动的空气组成的空气层，所述空气层中的空气经所述中空管道与所述试验箱内壁之间形成的空气隔离层流至所述加热器处，并被所述加热器加热。
本发明实施例所述的高可靠电子元器件用温度试验箱，通过管道上开孔送风，在样品周边形成平行的空气流场，提高试验箱的空间均匀性；通过管道送风，每个样品周边都有高流速的空气，减少周边样品工况变化对样品温度的影响；工作区与试验箱内壁之间建立的高温空气隔热层，可以进一步降低环境温度波动的影响，提高试验温度应力的稳定性。
附图说明
图1为现有的高温试验箱的结构示意图；
图2为本发明一种高可靠电子元器件用温度试验箱一实施例的结构示意图；
图3为本发明一种高可靠电子元器件用温度试验箱另一实施例的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参看图2，本实施例公开一种高可靠电子元器件用温度试验箱，包括风机和加热器，还包括：
作为安装有电子元器件的PCB试验板托架的中空管道1；其中，所述PCB试验板置于所述中空管道1中，所述中空管道1的管壁上开设有若干个进气孔，所述风机将所述加热器加热的空气经所述进气孔吹入所述中空管道1，在所述PCB试验板的底面和上表面形成由均匀的平行流动的空气组成的空气层，所述空气层中的空气经所述中空管道1与所述试验箱内壁之间形成的空气隔离层流至所述加热器处，并被所述加热器加热。
本发明实施例所述的高可靠电子元器件用温度试验箱，通过管道上开孔送风，在样品周边形成平行的空气流场，提高试验箱的空间均匀性；通过管道送风，每个样品周边都有高流速的空气，减少周边样品工况变化对样品温度的影响；工作区与试验箱内壁之间建立的高温空气隔热层，可以进一步降低环境温度波动的影响，提高试验温度应力的稳定性。
可选地，参看图2，在本发明高可靠电子元器件用温度试验箱的另一实施例中，所述中空管道1由两个隔离部以及若干个长方体通风通道组成，所述通风通道的两个面上对应开设有若干个进气孔，所述通风通道依次连接组成第一构件，所述第一构件的两个端面分别连接一个隔离部，所述隔离部与所述试验箱的靠近箱门的内壁之间形成空气隔离层，所述风机和加热器位于远离所述试验箱的箱门的一侧，所述风机放置于所述隔离部之间，且出风口对准所述通风通道，所述通风通道用于放置所述PCB试验板，一个通风通道的两个对应开设的进气孔用于对应一个PCB试验板上安装的一个电子元器件。
本发明通过优化高温试验箱的空气流场，将每层PCB试验板托架采用中空管道，并在管壁开有进气孔。风机将加热空气强制吹入中空管道，通过管道进气孔，在PCB板的底面和上表面形成均匀的平行流动的空气层。将热空气回流路径设置在隔温层与试验箱工作区之间，形成一个空气隔离层。由此，能够提高元器件老炼与寿命试验用高温试验箱的温度的空间均匀性及稳定性，减少试验温度应力变化对于元器件样品的干扰。
可选地，在本发明高可靠电子元器件用温度试验箱的另一实施例中，所述第一构件的截面呈弓字形。
可选地，在本发明高可靠电子元器件用温度试验箱的另一实施例中，所述中空管道的截面呈弓字形。
可选地，在本发明高可靠电子元器件用温度试验箱的另一实施例中，各个通风通道结构相同，所述隔离部所在的平面与所述试验箱的靠近箱门的内壁所在的平面平行。
可选地，在本发明高可靠电子元器件用温度试验箱的另一实施例中，所述通风通道的开口朝向所述箱门。
可选地，参看图3，在本发明高可靠电子元器件用温度试验箱的另一实施例中，所述中空管道由两个隔离部以及若干个截面呈V字型的通风通道组成，所述通风通道的两个面上对应开设有若干个进气孔，所述通风通道依次连接组成第一构件，所述第一构件的截面呈Z字形，所述第一构件的两个端面分别连接一个隔离部，所述隔离部与所述试验箱的靠近箱门的内壁之间形成空气隔离层，所述风机和加热器位于远离所述试验箱的箱门的一侧，所述风机放置于所述隔离部之间，且出风口对准所述通风通道，所述通风通道用于放置所述PCB试验板，一个通风通道的两个对应开设的进气孔用于对应一个PCB试验板上安装的一个电子元器件。
如图3所示为本发明一种高可靠电子元器件用温度试验箱另一实施例的结构示意图，截面呈V字型的通风通道上开设的进气孔的大小能够使风机吹入的空气在PCB试验板的底面和上表面形成由均匀的平行流动的空气组成的空气层。
可选地，在本发明高可靠电子元器件用温度试验箱的另一实施例中，各个通风通道结构相同，所述隔离部所在的平面与所述试验箱的靠近箱门的内壁所在的平面平行，所述中空管道的每个通风通道的截面的角平分线与所述试验箱的靠近箱门的内壁所在的平面平行。
可选地，在本发明高可靠电子元器件用温度试验箱的另一实施例中，所述通风通道的开口朝向所述箱门。
本发明具有如下有益效果：
(1)提高元器件筛选及寿命试验用高温试验箱的温度均匀性和温度稳定性，适用于对试验温度范围要求特别高的元器件；
(2)减少试验温度应力波动对于元器件样品参数测量的干扰，特别适用于需要在试验过程中对元器件参数进行高精度测量，连续测量的场合；
(3)减少样品失效对于周边样品的影响，提高试验的准确性。
虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (8)

1.一种高可靠电子元器件用温度试验箱，包括风机和加热器，其特征在于，还包括：
作为安装有电子元器件的PCB试验板托架的中空管道；其中，所述PCB试验板置于所述中空管道中，所述中空管道的管壁上开设有若干个进气孔，所述风机将所述加热器加热的空气经所述进气孔吹入所述中空管道，在所述PCB试验板的底面和上表面形成由均匀的平行流动的空气组成的空气层，所述空气层中的空气经所述中空管道与所述试验箱内壁之间形成的空气隔离层流至所述加热器处，并被所述加热器加热；
所述中空管道由两个隔离部以及若干个长方体通风通道组成，所述通风通道的两个面上对应开设有若干个进气孔，所述通风通道依次连接组成第一构件，所述第一构件的两个端面分别连接一个隔离部，所述隔离部与所述试验箱的靠近箱门的内壁之间形成空气隔离层，所述风机和加热器位于远离所述试验箱的箱门的一侧，所述风机放置于所述隔离部之间，且出风口对准所述通风通道，所述通风通道用于放置所述PCB试验板，一个通风通道的两个对应开设的进气孔用于对应一个PCB试验板上安装的一个电子元器件。
2.根据权利要求1所述的高可靠电子元器件用温度试验箱，其特征在于，所述第一构件的截面呈弓字形。
3.根据权利要求2所述的高可靠电子元器件用温度试验箱，其特征在于，所述中空管道的截面呈弓字形。
4.根据权利要求3所述的高可靠电子元器件用温度试验箱，其特征在于，各个通风通道结构相同，所述隔离部所在的平面与所述试验箱的靠近箱门的内壁所在的平面平行。
5.根据权利要求4所述的高可靠电子元器件用温度试验箱，其特征在于，所述通风通道的开口朝向所述箱门。
6.根据权利要求1所述的高可靠电子元器件用温度试验箱，其特征在于，所述中空管道由两个隔离部以及若干个截面呈V字型的通风通道组成，所述通风通道的两个面上对应开设有若干个进气孔，所述通风通道依次连接组成第一构件，所述第一构件的截面呈Z字形，所述第一构件的两个端面分别连接一个隔离部，所述隔离部与所述试验箱的靠近箱门的内壁之间形成空气隔离层，所述风机和加热器位于远离所述试验箱的箱门的一侧，所述风机放置于所述隔离部之间，且出风口对准所述通风通道，所述通风通道用于放置所述PCB试验板，一个通风通道的两个对应开设的进气孔用于对应一个PCB试验板上安装的一个电子元器件。
7.根据权利要求6所述的高可靠电子元器件用温度试验箱，其特征在于，各个通风通道结构相同，所述隔离部所在的平面与所述试验箱的靠近箱门的内壁所在的平面平行，所述中空管道的每个通风通道的截面的角平分线与所述试验箱的靠近箱门的内壁所在的平面平行。
8.根据权利要求7所述的高可靠电子元器件用温度试验箱，其特征在于，所述通风通道的开口朝向所述箱门。
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