CN212749144U - 连接制冷或制热设备的温控测试系统 - Google Patents

Abstract

一种连接制冷或制热设备的温控测试系统，其包括：温度控制模块、温度测试模块，温度控制模块、输液管及电源供应模块，机台的外周壁上组设温度调节单元及温度显示单元，容置槽中储存工作液体，工作液体的温度介于0度至50度的间，壳体的周壁上组接测试温度显示单元及测试温度调节单元，壳体的一侧设置载台，载台放置待测物，壳体内设置制冷芯片及水冷排结构，制冷芯片的工作温度介于负50度至170度的间，输液管其中一端组接水冷排结构，而另一端设置在工作液体中，容置槽与该水冷排结构相连通，并且形成循环回路；借此，本实用新型使用制冷芯片作为温控组件，以致提升控温的精准度和温度均匀性。

Description

连接制冷或制热设备的温控测试系统

技术领域

本实用新型关于一种温控测试系统，特别是指一种连接制冷或制热设备的温控测试系统。

背景技术

在半导体产业中，针对工业用电子零件或是特殊环境应用的电子设备及工业控制计算机等，会特别要求零组件的抗候能力，尤其是抗高温及抗低温的需求通常会优先于性能与功耗要求，电子设备若因为高温或低温环境出现组件失效，通常造成的损失与潜在的危险肯定影响极大，不只是芯片本身的抗候能力备受考验，整体电子设备的细节设计，也必须针对高温及低温环境以更严苛的标准检视。

又因需要在高度恶劣环境下工作的电子设备，例如户外LED广告牌、露天设置的Kiosk、LED路灯、车用电子设备、航空器、工业用计算机等电子装置，对于所使用的芯片方案大多有更高的温度使用范围要求。甚至有些工作温度特殊的环境，对于电子设备的抗温要求动辄大于150度以上或是0度以下，面对这类特殊高温环境的芯片设计，需考虑的设计重点相当多。

然而，在芯片温度测试过程中，温度测试机的散热功能是一件需要克服的问题，如果散热不佳，将造成温度测试机过热，使温度测试机当机或在测试芯片的电性时发生测试误差等情况，且现今的温度测试机的结构，其无法有效地将热能排出，热能将会积聚在温度测试机内，使得在测试芯片的过程中，其无法继续地进行芯片测试，每当测试完一定量的芯片后，就必须停机，让温度测试机的热能能够散出，如此将造成芯片测试上的不便，且增加制造成本。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在提供一种连接制冷或制热设备的温控测试系统，其具有对特定温度梯度的调整，使待测物可在本实用新型中循环进行升温、恒温及降温等温控反应，同时，本实用新型能可以处理多种的温度循环(Thermail Cycling)条件，包含时间、温度梯度的控制。

为达到上述目的，本实用新型所提供的连接制冷或制热设备的温控测试系统，其包括：一温度控制模块，该温度控制模块包含一机台、该机台的外周壁上组设一温度调节单元及一温度显示单元，该机台的内部凹设一容置槽，该容置槽中储存一工作液体，该温度控制模块控制该工作液体的温度介于0度至50度之间；一温度测试模块，该温度测试模块电性连接该温度控制模块，该温度测试模块包含一壳体，该壳体的周壁上组接一测试温度显示单元及一测试温度调节单元，该壳体的一侧设置一载台，该载台放置至少一待测物，该壳体内设置至少一制冷芯片及一水冷排结构，该制冷芯片的一侧面连接该载台，另一侧面连接该水冷排结构，该制冷芯片电性连接该测试温度显示单元及该测试温度调节单元，该制冷芯片的工作温度介于负50度至170度之间；至少二个输液管，该二个输液管其中一端组接该水冷排结构，而另一端设置在该工作液体中，使该容置槽与该水冷排结构相连通，并且形成循环回路；以及一电源供应模块，该电源供应模块提供电能给该温度控制模块及该温度测试模块。

较佳地，其中，该制冷芯片的工作温度介于负40度至150度。

较佳地，其中，该制冷芯片为多个，该多个制冷芯片为串联设置，该多个制冷芯片平均分布在该载台的一侧。

较佳地，其中，该制冷芯片为多个，该多个制冷芯片为并联设置，该多个制冷芯片平均分布在该载台的一侧。

较佳地，其中，该制冷芯片包含多个极性交错排置的P型半导体芯片及N型半导体芯片，该多个P型半导体芯片及该多个N型半导体芯片多个电性连接二个载板。

较佳地，其中，该工作液体为水冷液。

较佳地，其中，该温度控制模块还包含一计时单元，该计时单元电性连接该制冷芯片。

较佳地，其中，该温度控制模块还包含一断电单元，该断电单元电性连接该温度显示单元。

较佳地，其中，该二个载板的一侧面为制冷连接面，而另一侧面为制热连接面。

较佳地，其中，该温度控制模块还包含一警报单元，该警报单元电性连接该温度显示单元及该断电单元。

本实用新型所提供的连接制冷或制热设备的温控测试系统，其主要借由该水冷排结构、该二个输液管及该工作液体的设置，并且搭配该制冷芯片的设置，该水冷排结构及该二个输液管形成循环回路，使该制冷芯片达到有效地散热，借以实现提升控温的精准度和温度均匀性。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例的立体图。

图2为本实用新型第一实施例的分解图。

图3为本实用新型第一实施例的制冷芯片局部剖视图。

图4为本实用新型第一实施例的系统示意图。

图5为本实用新型第一实施例的使用状态示意图。

图6为本实用新型第一实施例的使用状态示意图。

图7为本实用新型第二实施例的分解图。

图8为本实用新型第三实施例的分解图。

图9为本实用新型第四实施例的系统示意图。

图10为本实用新型第四实施例的使用状态示意图。

附图标记说明：

100-连接制冷或制热设备的温控测试系统；10-温度控制模块；11-机台；12- 温度调节单元；13-温度显示单元；14:容置槽；141-工作液体；15-计时单元；16- 断电单元；17-警报单元；20-温度测试模块；21-壳体；22-测试温度显示单元； 23-测试温度调节单元；30-载台；40-制冷芯片；41-P型半导体芯片；42-N型半导体芯片；43a、43b-载板；50-水冷排结构；60-输液管；70-电源供应模块；200- 待测物。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本实用新型进行详细描述。

第一实施例：

以下，参照图式，说明本实用新型的连接制冷或制热设备的温控测试系统的第一实施例的实施形态。

请参阅图1至图4所示，图1为本实用新型第一实施例的立体图、图2为本实用新型第一实施例的分解图、图3为本实用新型第一实施例的制冷芯片局部剖视图、图4为本实用新型第一实施例的系统示意图。本实用新型提供一种连接制冷或制热设备的温控测试系统100，其包括：

一温度控制模块10，该温度控制模块10包含一机台11、该机台11的外周壁上组设一温度调节单元12及一温度显示单元13，该机台11的内部凹设一容置槽 14，该容置槽14中储存一工作液体141，该温度控制模块10控制该工作液体141 的温度介于0度至50度之间。在本实施例中，该工作液体141为水冷液。在本实施例中，该温度调节单元12调节该工作液体141的温度，而该温度显示单元13显示该工作液体141运作时的温度；另外，本实用新型的机台11为冰水机或槽式温控设备。

一温度测试模块20，该温度测试模块20电性连接该温度控制模块10，该温度测试模块20包含一壳体21，该壳体21的周壁上组接一测试温度显示单元22及一测试温度调节单元23，该壳体21的一侧设置一载台30，该载台30放置至少一待测物200，该壳体21内系设置至少一制冷芯片40及一水冷排结构50，该制冷芯片40的一侧面连接该载台30，另一侧面连接该水冷排结构50，该制冷芯片40电性连接该测试温度显示单元22及该测试温度调节单元23，该制冷芯片40的工作温度介于负50度至170度之间。

在本实施例中，该载台30为平面状，以提高供于冷热源接触面积，以致快速导出热量，进而达到提高冷热传导效率，该测试温度显示单元22显示该制冷芯片40运作时的温度，而该测试温度调节单元23调节该制冷芯片40的工作温度。

另外，如图3所示，该制冷芯片40包含多个极性交错排置的P型半导体芯片 41及N型半导体芯片42，该多个P型半导体芯片41及该多个N型半导体芯片42电性连接二个载板43a、43b，该二个载板43a、43b的一侧面为制冷连接面，而另一侧面为制热连接面，该二个载板43a、43b(即，制冷连接面及制热连接面)呈粗糙面，并且具有多个盲孔的表面或具有多个切沟的表面，以提高供于冷热源接触面积，以致快速导出热量，进而达到提高冷热传导效率。在本实施例中，该二个载板43a、43b以平面设置为例，但不限制本实用新型的实施态样。

至少二个输液管60，该二个输液管60其中一端组接该水冷排结构50，而另一端设置在该工作液体141中，使该容置槽14与该水冷排结构50相连通，并且形成循环回路。

一电源供应模块70，该电源供应模块70提供电能给该温度控制模块10及该温度测试模块20。

为供进一步了解本实用新型构造特征、运用技术手段及所预期达成的功效，兹将本实用新型使用方式加以叙述，相信当可由此而对本实用新型有更深入且具体了解，如下所述：

请参阅图5及图6所示，并且搭配图1至图4所示，图5及图6为本实用新型第一实施例的使用状态示意图。依据斯蒂芬一波兹曼定律(Stenfan-Boltzman Law)，说明在绝对温度T时，从一黑体(Black body)放射全部辐射速率为Qb＝AσT4，此处A为轴射面积，而σ为斯蒂芬一波兹曼常数，Qb为由一黑体轴射的全部能量率；又，一物体的反射率(Emissivity)定义为ε＝Q/A/(Q/A)b，其中Q/A为从该物体单位面积的热轴射率，而(Q/A)b为在同温时从一黑体每单位面积的热轴射率；对一黑体ε＝1，对所有物体ε<1，因此对一非黑体(Non-blackbody)的热辐射率Q＝σAεT4，由此可以了解，能提高辐射率的方法，可以借由增加其面积A，或者改变其放射率σ。更详言的，本实用新型于使用状态时，当电流通过该制冷芯片40，该制冷芯片40的每一P型半导体芯片41及N型半导体晶42片就会开始进行珀尔帖效应，使该二个载板43a、43b间产生温度差，这样即可应用为制冷连接面及制热连接面，端视对外的接触面选用制冷连接面或制热连接面。

另外，该水冷排结构50内部的结构呈连续弯曲设置(即，增加面积A)，故，以致供于该工作液体141顺利通过该水冷排结构50，并且回流至该容置槽14。

请继续参阅图5所示，在本实施例中，该待测物200为多个，该多个制冷芯片40对该多个待测物200进行高温测试，此时，该多个制冷芯片40的顶侧面的该载板43a为制热连接面，该多个制冷芯片40的底侧面的该载板43b为制冷连接面，制热连接面连接该载台30，制冷连接面连接该水冷排结构50，该多个待测物200 放置在该载台30，该工作液体141经由该二个输液管60流入该水冷排结构50，而该水冷排结构50从该多个制冷芯片40的制冷连接面带走热量并且进行热交换，以供该温度测试模块20对该多个待测物200进行高温测试，以制达到有效地提高该多个制冷芯片40的恒温或加热的效果，并且降低该多个制冷芯片40的损坏机率，并保护该多个制冷芯片40及提高其运作的效率。

请继续参阅图6所示，在本实施例中，该待测物200为多个，该多个制冷芯片40通过该载台30对该等待测物200进行低温测试，此时，该多个制冷芯片40的顶侧面的该载板43a为制冷连接面，该多个制冷芯片40的底侧面的该载板43b为制热连接面，制冷连接面连接该载台30，制热连接面连接该水冷排结构50，该多个待测物200放置在该载台30，该工作液体141经由该二个输液管60流入该水冷排结构50，而该水冷排结构50从该多个制冷芯片40的制热连接面带走热量并进行热交换，以供该温度测试模块20对该多个待测物200进行低温测试，以致达到有效地提高该多个制冷芯片40的恒温效果，并且降低该多个制冷芯片40的损坏机率，并保护该多个制冷芯片40及提高其运作的效率。

借此，由上述说明可进一步得知，本实用新型借由该水冷排结构50及该制冷芯片40的设置，并且搭配该工作液体141的设置，该工作液体141经由该二个输液管60流入该水冷排结构50中，以致形成循环回路；另外，该水冷排结构50 内部的结构呈连续弯曲设置，以致供于该工作液体141顺利通过该水冷排结构 50，借以达到进行与外部空气进行冷热传导，并且对该制冷芯片40进行热交换与降温作用，使该连接制冷或制热设备的温控测试系统100达到有效地循环进行升温、恒温及降温等温控反应。

第二实施例：

请参阅图7所示，图7为本实用新型第二实施例的分解图。第二实施例相较于第一实施例，第二实施例的主要结构差异在于，该制冷芯片40为多个，该多个制冷芯片40为串联设置，该多个制冷芯片40平均分布在该载台30的一侧。

借此，本实施例不仅能达到第一实施例的功效，也能提供不同的结构，以致达到增加使用上的便利性及实用性。

第三实施例：

请参阅图8所示，图8为本实用新型第三实施例的分解图。第三实施例相较于第一实施例及第二实施例，第三实施例的主要结构差异在于，该制冷芯片40 为多个，该多个制冷芯片40为并联设置，该多个制冷芯片40平均分布在该载台 30的一侧，以制避免该多个制冷芯片40并联中的一线路短路或断路，从而造成电流无法流经其他该多个制冷芯片40，并让该多个制冷芯片40无法运作。

借此，本实施例不仅能达到第一实施例及第二实施例的功效，也能提供不同的结构，以制该多个制冷芯片40其中之一损坏时，其他的该多个制冷芯片40 同样能运作。

第四实施例：

请参阅图9及图10所示，图9为本实用新型第四实施例的系统示意图，图10 为本实用新型第四实施例的使用状态示意图。第四实施例相较于第一实施例、第二实施例及第三实施例，第四实施例的主要结构差异在于，该温度控制模块 10还包含一计时单元15、一断电单元16及一警报单元17，该计时单元15电性连接该制冷芯片40，该断电单元16电性连接该温度显示单元13，该警报单元17电性连接该温度显示单元13及该断电单元16。在本实施例中，该计时单元15调节该制冷芯片40的运作时间，该断电单元16控制该电源供应模块70对该温度控制模块10及该温度测试模块20电流导通与否，而该计时单元15倒数结束时，或者该断电单元16启动时，该警报单元17发出声响通知使用者。

借此，本实施例不仅能达到第一实施例、第二实施例及第三实施例的功效，也能提供不同的结构，以致达到有效地控管该连接制冷或制热设备的温控测试系统100对该待测物200的测试时间，同时具有提醒使用者的功效，并且增加使用上的便利性及实用性，借以提升该连接制冷或制热设备的温控测试系统100的应用层面。

值得一提的是，使用该制冷芯片40具有以下优点：无过多机械零件、无噪音产生、小型、轻量化、形状可以容易选定、仅输入电流就可以进行冷却或加热；重要的是，该制冷芯片40更具有寿命长、操作简单及液于维修的优点。

值得再提的是，该温度控制模块10及该温度测试模块20为可拆卸或一体式模块化的结构设置，因此，具有方便维修的优点；另外，该制冷芯片40的优点为体积小，可以精准控制效能(能做出较圆滑的温控曲线)，可提供该连接制冷或制热设备的温控测试系统100做加热或降温的转换，如无其他外在因素无需保养甚至不易损坏。

兹，再将本实用新型的特征及其可达成的预期功效陈述如下：

本实用新型的连接制冷或制热设备的温控测试系统100，其通过该水冷排结构50及该制冷芯片40的设置，并且搭配该工作液体141的设置，该工作液体141 经由该二个输液管60流入该水冷排结构50中，以致形成循环回路，借以达到进行与外部空气进行冷热传导，并且对该制冷芯片40进行热交换与降温作用，使该连接制冷或制热设备的温控测试系统100达到有效地循环进行升温、恒温及降温等温控反应，并且该连接制冷或制热设备的温控测试系统100可处理多种的温度循环(Thermail Cycling)条件，包含时间、温度梯度的控制。

借此，本实用新型具有以下实施功效及技术功效：

其一，本实用新型通过该工作液体141的设置，并且搭配该水冷排结构50的设置，使该制冷芯片40达到有效地散热，以致降低该制冷芯片40的损坏率。

其二，本实用新型通过该制冷芯片40的设置，并且搭配该水冷排结构50及该工作液体141的设置，使该连接制冷或制热设备的温控测试系统100具有较佳的热交换效率，并且同时达到高效率及高发热的半导体设备的散热需求。

其三，本实用新型通过该多个制冷芯片40的设置，并且搭配该水冷排结构 50及该工作液体141的设置，该多个制冷芯片40平均分布在该载台30，从而提高该载台30的温度的一致性，以致提高在测试过程的准确性。

综上所述，本实用新型在同类产品中实有其极佳的进步性，同时遍查国内外关于此类结构的技术数据，文献中也未发现有相同的构造存在，是以，本实用新型时已具备新型专利要件，依法提出申请。

以上所述的是本实用新型的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本实用新型所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种连接制冷或制热设备的温控测试系统，其特征在于，包括：

一温度控制模块，所述温度控制模块包括一机台、所述机台的外周壁上组设一温度调节单元及一温度显示单元，所述机台的内部凹设一容置槽，所述容置槽中储存一工作液体，所述温度控制模块控制所述工作液体的温度介于0度至50度之间；

一温度测试模块，所述温度测试模块电性连接所述温度控制模块，所述温度测试模块包括一壳体，所述壳体的周壁上组接一测试温度显示单元及一测试温度调节单元，所述壳体的一侧设置一载台，所述载台放置至少一待测物，所述壳体内设置至少一制冷芯片及一水冷排结构，所述制冷芯片的一侧面连接所述载台，另一侧面连接所述水冷排结构，所述制冷芯片电性连接所述测试温度显示单元及所述测试温度调节单元，所述制冷芯片的工作温度介于负50度至170度之间；

至少二个输液管，所述二个输液管其中一端组接所述水冷排结构，而另一端设置在所述工作液体中，使所述容置槽与所述水冷排结构相连通，并且形成循环回路；以及

一电源供应模块，所述电源供应模块提供电能给所述温度控制模块及所述温度测试模块。

2.根据权利要求1所述的连接制冷或制热设备的温控测试系统，其特征在于，所述制冷芯片的工作温度介于负40度至150度。

3.根据权利要求1所述的连接制冷或制热设备的温控测试系统，其特征在于，所述制冷芯片为多个，所述多个制冷芯片为串联设置，所述多个制冷芯片平均分布在所述载台的一侧。

4.根据权利要求1所述的连接制冷或制热设备的温控测试系统，其特征在于，所述制冷芯片为多个，所述多个制冷芯片为并联设置，所述多个制冷芯片平均分布在所述载台的一侧。

5.根据权利要求1所述的连接制冷或制热设备的温控测试系统，其特征在于，所述制冷芯片包括多个极性交错排置的P型半导体芯片及N型半导体芯片，所述多个P型半导体芯片及所述多个N型半导体芯片电性连接二个载板。

6.根据权利要求1所述的连接制冷或制热设备的温控测试系统，其特征在于，所述工作液体为水冷液。

7.根据权利要求1所述的连接制冷或制热设备的温控测试系统，其特征在于，所述温度控制模块还包括一计时单元，所述计时单元电性连接所述制冷芯片。

8.根据权利要求1所述的连接制冷或制热设备的温控测试系统，其特征在于，所述温度控制模块还包括一断电单元，所述断电单元电性连接所述温度显示单元。

9.根据权利要求5所述的连接制冷或制热设备的温控测试系统，其特征在于，所述二个载板的一侧面为制冷连接面，而另一侧面为制热连接面。

10.根据权利要求8所述的连接制冷或制热设备的温控测试系统，其特征在于，所述温度控制模块还包括一警报单元，所述警报单元电性连接所述温度显示单元及所述断电单元。

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