CN208044433U - 一种综合测试保温模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开并提供了一种结构紧凑、高效率、高精度的综合测试保温模组。本实用新型包括产品定位模块，其包括用于安装待测产品的产品载具；温控模块，其包括第一基座、半导体致冷器、上导热铜块与下导热铜块，上导热铜块和下导热铜块分别设置在半导体致冷器的上下两端；测试模块，其包括第二基座和测试转接针，第二基座上设置有供测试转接针安装的安装座；和顶升器，顶升器的一侧设置有竖向滑轨，第一基座连接在滑动设置于竖向滑轨上的滑板上，第二基座与顶升器的输出轴相连接；上导热铜块和测试转接针均位于待测产品的正下方且均通过顶升器的顶升而与待测产品相接触。本实用新型可用于精密电子元件或激光类芯片类产品的控温测试的技术领域。

Description

一种综合测试保温模组

技术领域

本实用新型涉及一种综合测试保温模组。

背景技术

随着电子类产品安全、质量等测试要求的增加，精密仪器及电子产品中的电子元器件和光学元器件在测试检测过程大部分都需要模拟在特定的温度环境下测试相关的性能和功能参数，如精密电阻电容和激光类芯片等。正常测试工作时，此类电阻电容及芯片本身会发光发热，在测试过程中，为得到待测产品在特定的温度下进行性能和功能参数的测试，则必须在测试设备中对待测产品进行实时精确的动态控温，以得到实际、准确的测试结果。目前的加、散热控温测试领域，大部分还停留在机械制冷或者化学制冷等体系，加热与制冷通常分为两个系统，系统结构较为繁琐，占用空间大。传统的半导体制冷片热电技术虽也有应用于PCBA测试行业的控温测试，但系统性结构设计较为分散，效率不高，具有一定的局限性。

下面为加、散热控温测试领域的术语解释：

1.TEC：全称半导体致冷器(Thermo electric Cooler)，是一种利用半导体材料的珀尔帖效应制成的同时具备加热与致冷功能电子元器件。

2.四线制检测：一种电源和信号是分开工作的接线方式，能够忽略线路、仪器本身阻抗等因素，实现精确测量待测物的测量方法。

3.NTC热敏电阻：所谓NTC热敏电阻器就是负温度系数热敏电阻器，能够灵敏感应测试相关环境温度的变化，是一种精密高效的温度测量感应器。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构紧凑、高效率、高精度的综合测试保温模组。

本实用新型所采用的技术方案是：本实用新型包括

产品定位模块，包括用于安装待测产品的产品载具；

温控模块，包括第一基座和均设置在所述第一基座上的半导体致冷器、上导热铜块与下导热铜块，所述上导热铜块和所述下导热铜块分别设置在所述半导体致冷器的上下两端；

测试模块，包括第二基座和测试转接针，所述第二基座上设置有供所述测试转接针安装的安装座；

和顶升器，所述顶升器的一侧设置有竖向滑轨，所述第一基座连接在滑动设置于所述竖向滑轨上的滑板上，所述第二基座与所述顶升器的输出轴相连接；

所述上导热铜块和所述测试转接针均位于待测产品的正下方且均通过所述顶升器的顶升而与待测产品相接触。

进一步地，所述产品定位模块还包括横向导轨和滑动设置在所述横向导轨上的滑块，所述产品载具固定设置在所述滑块上。

由上述方案可见，在本实用新型中，利用横向导轨输送产品载具，令产品载具精确地落到特定的位置。

进一步地，所述上导热铜块的上端连接设置有NTC热敏电阻，所述NTC热敏电阻通过四线制连接外部测试系统的温度模块。

进一步地，所述半导体致冷器包括上下两层金属陶瓷片和设置在上下两层所述金属陶瓷片之间的若干交替排列的N型半导体与P型半导体，所述上导热铜块和所述下导热铜块分别对应设置在上下两层所述金属陶瓷片上。

进一步地，所述半导体致冷器的前端设置有凸出结构，所述安装座的上端设置有与所述凸出结构相适配的避让凹槽。

由上述方案可见，在本实用新型中，设置避让凹槽可以在安装座上顶时将凸出结构托起，使得最后测试模块可以顶起并固定温控模块。

进一步地，所述上导热铜块的上端面上设置有凸台，所述凸台位于所述凸出结构的上方且所述凸台与待测产品直接接触。

由上述方案可见，在本实用新型中，利用凸台集中传递整个上导热铜块的温度，使得半导体致冷器和待测产品之间的温度传递更精准高效。

进一步地，所述测试模块还包括设置在第二基座和安装座之间的浮动模块，所述浮动模块包括等高螺丝和复位弹簧，所述第二基座的上端设置有供所述等高螺丝和所述复位弹簧安装的安装腔，所述安装座的下端设置有与所述等高螺丝相配合的让位槽，所述等高螺丝的上下左右侧均与所述让位槽之间设置有间距。

由上述方案可见，在本实用新型中，安装座与等高螺丝在上下左右均有一定间隙，并通过复位弹簧进行复位，因此在测试顶升定位过程中，安装座连同测试转接针一起相对于第二基座将有一个浮动定位的过程，有利于进行高精度定位导向。

进一步地，所述第一基座上设置有定位精孔，所述第二基座上设置有与所述定位精孔相适配的第一导向销，所述第一基座和所述第二基座之间还设置有弹性压棒。

进一步地，所述产品载具的下端设置有第二导向销，所述安装座的上端设置有与所述第二导向销相适配的导套，所述第二导向销为菱形导向销或柱形导向销。

进一步地，所述顶升器为竖向设置的气缸。

本实用新型的有益效果为：在本实用新型中，产品定位模块用于定位待测产品，温控模块利用半导体致冷器加热或致冷并借助铜块最后与待测产品之间调节温差，对待测产品进行实时精确的动态控温；温控模块和测试模块均借助顶升器而相继与待测产品接触，其中，温控模块先利用上导热铜块接触待测产品，同时由于温控模块与竖向滑轨的滑动配合使得温控模块处于浮动状态，最后，测试模块上顶，测试转接针接触待测产品的同时也将温控模块顶起固定，保证测试模块和温控模块均稳定精准地与产品相配合，从而以得到待测产品在特定的温度下进行性能和功能参数的测试的实际、准确的测试结果。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是温控模块的结构示意图；

图3是温控模块的局部分解示意图；

图4是测试模块的结构示意图。

具体实施方式

如图1至图4所示，本实用新型的具体实施方式是：本实用新型包括

产品定位模块1，包括用于安装待测产品的产品载具11；

温控模块2，包括第一基座21和均设置在所述第一基座21上的半导体致冷器22、上导热铜块23与下导热铜块24，所述上导热铜块23和所述下导热铜块24分别设置在所述半导体致冷器22的上下两端；

测试模块3，包括第二基座31和测试转接针32，所述第二基座31上设置有供所述测试转接针32安装的安装座33；

和顶升器4，所述顶升器4的一侧设置有竖向滑轨，所述第一基座21连接在滑动设置于所述竖向滑轨上的滑板5上，所述第二基座31与所述顶升器4的输出轴相连接；

所述上导热铜块23和所述测试转接针32均位于待测产品的正下方且均通过所述顶升器4的顶升而与待测产品相接触。

在本实用新型中，产品定位模块1用于定位待测产品，温控模块2利用半导体致冷器22加热或致冷并借助铜块最后与待测产品之间调节温差，对待测产品进行实时精确的动态控温；温控模块2和测试模块3均借助顶升器4而相继与待测产品接触，其中，温控模块2先利用上导热铜块23接触待测产品，同时由于温控模块2与竖向滑轨的滑动配合使得温控模块2处于浮动状态，最后，测试模块3上顶，测试转接针32接触待测产品的同时也将温控模块2顶起固定，保证测试模块3和温控模块2均稳定精准地与产品相配合，从而以得到待测产品在特定的温度下进行性能和功能参数的测试的实际、准确的测试结果。

进一步地，所述产品定位模块1还包括横向导轨12和滑动设置在所述横向导轨12上的滑块13，所述产品载具11固定设置在所述滑块13上。利用横向导轨12输送产品载具11，令产品载具11精确地落到特定的位置。

进一步地，所述上导热铜块23的上端连接设置有NTC热敏电阻25，所述NTC热敏电阻25通过四线制连接外部测试系统的温度模块。NTC热敏电阻25通过贴片方式焊接在上导热铜块23上，通过四线制连接外部信号，能够精确感应半导体致冷器22的实时温度并反馈到外部测试系统，精度为±0.1℃。

进一步地，所述半导体致冷器22包括上下两层金属陶瓷片26和设置在上下两层所述金属陶瓷片26之间的若干交替排列的N型半导体与P型半导体，所述上导热铜块23和所述下导热铜块24分别对应设置在上下两层所述金属陶瓷片26上。半导体致冷器22由一对对排列均匀的N型半导体与P型半导体及上下两层金属陶瓷片26组成，工作时电子由负极出发，首先经过P型半导体，在此吸收热量，到了N型半导体，又将热量放出，每经过一个NP 模组，就有热量由一边被送到另外一边，造成温差，从而形成冷热端。冷热温度可以通过金属陶瓷片26传出去，上导热铜块23与下导热铜块24分别通过工装定位焊接在金属陶瓷片26两侧，用于导热。通过改变正负极电流方向，可以改变电子的方向从而改变冷热端的方向，实现对外部传热及散热的目的。

进一步地，所述半导体致冷器22的前端设置有凸出结构27，所述安装座33的上端设置有与所述凸出结构27相适配的避让凹槽。设置避让凹槽可以在安装座33上顶时将凸出结构27托起，使得最后测试模块3可以顶起并固定温控模块2。

进一步地，所述上导热铜块23的上端面上设置有凸台28，所述凸台28位于所述凸出结构27的上方且所述凸台28与待测产品直接接触。利用凸台28集中传递整个上导热铜块23的温度，使得半导体致冷器22和待测产品之间的温度传递更精准高效。

进一步地，所述测试模块3还包括设置在第二基座31和安装座33之间的浮动模块，所述浮动模块包括等高螺丝34和复位弹簧35，所述第二基座31的上端设置有供所述等高螺丝34和所述复位弹簧35安装的安装腔，所述安装座33的下端设置有与所述等高螺丝34相配合的让位槽，所述等高螺丝34的上下左右侧均与所述让位槽之间设置有间距。安装座33与等高螺丝34在上下左右均有一定间隙，并通过复位弹簧35进行复位，因此在测试顶升定位过程中，安装座33连同测试转接针32一起相对于第二基座31将有一个浮动定位的过程，有利于进行高精度定位导向。

进一步地，所述第一基座21上设置有定位精孔29，所述第二基座31上设置有与所述定位精孔29相适配的第一导向销36，所述第一基座21和所述第二基座31之间还设置有弹性压棒37。第一基座21和第二基座31利用定位精孔29与第一导向销36的配合而高精度定位运动导向，并由弹性压棒37进行复位，由第一基座21配合竖向滑轨组成浮动式柔性结构，实现温控模块2与测试模块3的相对定位运动。

进一步地，所述产品载具11的下端设置有第二导向销14，所述安装座33的上端设置有与所述第二导向销14相适配的导套38，所述第二导向销14为菱形导向销或柱形导向销。产品载具11与安装座33高精度对位，有利用安装座33上的测试转接针32对位产品。

进一步地，所述顶升器4为竖向设置的气缸。

产品的控温主要由上导热铜块23特殊的接触凸面即所述凸台28的接触控制，测试信号的转接和反馈则通过测试模块3上的精密测试转接针32输出，从而实现实时高精度温控控制及测试。

本实用新型综合是使用了TEC、NTC以及采用四线制的测量方式，制冷与加热为同一个系统，是一种结构紧凑、高效率、高精度的加散热浮动结构实时控温测试一体式的负反馈系统。

本实用新型可用于精密电子元件或激光类芯片类产品的控温测试的技术领域。

Claims (10)

1.一种综合测试保温模组，其特征在于：它包括

产品定位模块（1），包括用于安装待测产品的产品载具（11）；

温控模块（2），包括第一基座（21）和均设置在所述第一基座（21）上的半导体致冷器（22）、上导热铜块（23）与下导热铜块（24），所述上导热铜块（23）和所述下导热铜块（24）分别设置在所述半导体致冷器（22）的上下两端；

测试模块（3），包括第二基座（31）和测试转接针（32），所述第二基座（31）上设置有供所述测试转接针（32）安装的安装座（33）；

和顶升器（4），所述顶升器（4）的一侧设置有竖向滑轨，所述第一基座（21）连接在滑动设置于所述竖向滑轨上的滑板（5）上，所述第二基座（31）与所述顶升器（4）的输出轴相连接；

所述上导热铜块（23）和所述测试转接针（32）均位于待测产品的正下方且均通过所述顶升器（4）的顶升而与待测产品相接触。

2.根据权利要求1所述的一种综合测试保温模组，其特征在于：所述产品定位模块（1）还包括横向导轨（12）和滑动设置在所述横向导轨（12）上的滑块（13），所述产品载具（11）固定设置在所述滑块（13）上。

3.根据权利要求1所述的一种综合测试保温模组，其特征在于：所述上导热铜块（23）的上端连接设置有NTC热敏电阻（25），所述NTC热敏电阻（25）通过四线制连接外部测试系统的温度模块。

4.根据权利要求1或3所述的一种综合测试保温模组，其特征在于：所述半导体致冷器（22）包括上下两层金属陶瓷片（26）和设置在上下两层所述金属陶瓷片（26）之间的若干交替排列的N型半导体与P型半导体，所述上导热铜块（23）和所述下导热铜块（24）分别对应设置在上下两层所述金属陶瓷片（26）上。

5.根据权利要求1所述的一种综合测试保温模组，其特征在于：所述半导体致冷器（22）的前端设置有凸出结构（27），所述安装座（33）的上端设置有与所述凸出结构（27）相适配的避让凹槽。

6.根据权利要求5所述的一种综合测试保温模组，其特征在于：所述上导热铜块（23）的上端面上设置有凸台（28），所述凸台（28）位于所述凸出结构（27）的上方且所述凸台（28）与待测产品直接接触。

7.根据权利要求1所述的一种综合测试保温模组，其特征在于：所述测试模块（3）还包括设置在第二基座（31）和安装座（33）之间的浮动模块，所述浮动模块包括等高螺丝（34）和复位弹簧（35），所述第二基座（31）的上端设置有供所述等高螺丝（34）和所述复位弹簧（35）安装的安装腔，所述安装座（33）的下端设置有与所述等高螺丝（34）相配合的让位槽，所述等高螺丝（34）的上下左右侧均与所述让位槽之间设置有间距。

8.根据权利要求1所述的一种综合测试保温模组，其特征在于：所述第一基座（21）上设置有定位精孔（29），所述第二基座（31）上设置有与所述定位精孔（29）相适配的第一导向销（36），所述第一基座（21）和所述第二基座（31）之间还设置有弹性压棒（37）。

9.根据权利要求1所述的一种综合测试保温模组，其特征在于：所述产品载具（11）的下端设置有第二导向销（14），所述安装座（33）的上端设置有与所述第二导向销（14）相适配的导套（38），所述第二导向销（14）为菱形导向销或柱形导向销。

10.根据权利要求1所述的一种综合测试保温模组，其特征在于：所述顶升器（4）为竖向设置的气缸。