CN218158818U - 一种温度控制装置和老化测试设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种温度控制装置和老化测试设备，所述温度控制装置包括：壳体，所述壳体内部形成温度调节腔室；进气口和排气口，所述进气口和所述排气口均设置于所述壳体上；加热器，所述加热器设置于所述温度调节腔室内；循环风组件，所述循环风组件包括至少一循环风机，所述循环风机包括风机主体、转轴和叶轮，所述风机主体设置于所述壳体外部，所述叶轮设置于所述壳体内部，所述转轴一端与所述风机主体连接，所述转轴另一端与所述叶轮连接。通过上述方式，可以有效提高温度调节腔室内的温度均匀性。

Description

一种温度控制装置和老化测试设备

技术领域

本实用新型涉及测试设备技术领域，特别是涉及一种温度控制装置和老化测试设备。

背景技术

随着半导体存储芯片封装测试行业在国内的快速发展，存储芯片配套的老化测试设备需求急剧增加。存储芯片产品对高温老化箱所提供的升降温及温度均匀性要求较高，普通高温老化箱存在炉温升温较慢，升温后各温度点温度偏差和波动值较大，BIB(Burn-inBoard，老化测试板)满载和空载差异较明显，炉温降温时间较长等缺点。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种温度控制装置和老化测试设备，以提高温度调节腔室内的温度均匀性。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是提供一种温度控制装置，所述温度控制装置包括：壳体，所述壳体内部形成温度调节腔室；进气口和排气口，所述进气口和所述排气口均设置于所述壳体上；加热器，所述加热器设置于所述温度调节腔室内；循环风组件，所述循环风组件包括至少一循环风机，所述循环风机包括风机主体、转轴和叶轮，所述风机主体设置于所述壳体外部，所述叶轮设置于所述壳体内部，所述转轴一端与所述风机主体连接，所述转轴另一端与所述叶轮连接。

其中，所述循环风组件还包括蜗壳装置，所述叶轮设置于所述蜗壳装置内。

其中，所述循环风组件还包括导风片，所述导风片设置于所述蜗壳装置的出风口处。

其中，所述循环风组件包括若干个圆弧导风件，所述圆弧导风件设置于所述温度调节腔室的拐角处。

其中，所述循环风组件包括导风板若干个导风板，所述导风板设置于相对的两个所述圆弧导风件之间，所述导风板与所述壳体的内壁呈45°夹角。

其中，所述温度控制装置还包括：可编程逻辑控制器和若干个温度控制探测器，所述可编程逻辑控制器与所述若干个温度控制探测器以及所述加热器电连接，所述若干个温度控制探测器分布在所述温度调节腔室内，所述可编程逻辑控制器用于根据所述若干个温度控制探测器获取的温度信息控制所述加热器的输出功率。

其中，所述温度控制装置还包括：散热风组件，所述散热风组件包括散热风机，所述散热风机设置于所述壳体外部，所述散热风机与所述排气口连通。

其中，所述散热风组件还包括进气风阀和排气风阀，所述进气风阀设置于所述进气口处，所述排气风阀设置于所述排气口处；所述可编程逻辑控制器分别与所述进气风阀和所述排气风阀电连接，所述可编程逻辑控制器用于控制所述进气风阀和所述排气风阀的通风量的大小。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的另一个技术方案是提供一种老化测试设备，所述老化测试设备包括：温度控制装置，所述温度控制装置为上述任意一种温度控制装置；测试架，所述测试架设置于所述温度控制装置的所述温度调节腔室内，所述测试架用于放置老化测试板。

其中，所述测试架包括平行设置的多层承载平台，每层所述承载平台设置有与所述老化测试板的金手指电气连接对应的插槽；所述温度控制装置还包括侧导风板，所述侧导风板设置于所述测试架的侧面，所述侧导风板上设置有开孔，所述开孔与相邻两层所述承载平台的所述插槽之间的间隙对应。

本实用新型的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型的温度控制装置包括：壳体，壳体内部形成温度调节腔室；进气口和排气口，进气口和排气口均设置于壳体上；加热器，加热器设置于温度调节腔室内；循环风组件，循环风组件包括至少一循环风机，循环风机包括风机主体、转轴和叶轮，风机主体设置于壳体外部，叶轮设置于壳体内部，转轴一端与风机主体连接，转轴另一端与叶轮连接。通过设置循环风组件，循环风组件包括至少一循环风机，循环风机包括风机主体、转轴和叶轮，风机主体设置于壳体外部，叶轮设置于壳体内部，转轴一端与风机主体连接，转轴另一端与叶轮连接，于是在加热器上电工作后，循环风机可以按照设置频率参数高速旋转工作，循环风机通过转轴带动叶轮高速旋转，不断带动风在温度调节腔室内循环，风循环的前端经过加热器，从而带走大量的热量，起到对温度调节腔室内的空气加热的作用，可以有效提高温度调节腔室内的温度均匀性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：

图1为本实用新型温度控制装置的一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参阅图1，图1为本实用新型温度控制装置的一实施例的结构示意图。本申请实施例中，温度控制装置包括：壳体10，壳体10内部形成温度调节腔室11；进气口12和排气口13，进气口12和排气口13均设置于壳体10上；加热器14，加热器14设置于温度调节腔室11内；循环风组件15，循环风组件15包括至少一循环风机150，循环风机150包括风机主体1500、转轴(未图示)和叶轮1501，风机主体1500设置于壳体10外部，叶轮1501设置于壳体10内部，转轴一端与风机主体1500连接，转轴另一端与叶轮1501连接。

在一实施例中，循环风机150可以设置两个，通过双循环风机150的设计，可以有效提高温度调节腔室11内温度均匀性。

上述方案，通过设置循环风组件15，循环风组件15包括至少一循环风机150，循环风机150包括风机主体1500、转轴和叶轮1501，风机主体1500设置于壳体10外部，叶轮1501设置于壳体10内部，转轴一端与风机主体1500连接，转轴另一端与叶轮1501连接，于是在加热器14上电工作后，循环风机150可以按照设置频率参数高速旋转工作，循环风机150通过转轴带动叶轮1501高速旋转，不断带动风在温度调节腔室11内循环，风循环的前端经过加热器14，从而带走大量的热量，起到对温度调节腔室11内的空气加热的作用，可以有效提高温度调节腔室11内的温度均匀性。

进一步地，循环风组件15还包括蜗壳装置151，叶轮1501设置于蜗壳装置151内。

进一步地，循环风组件15还包括导风片152，导风片152设置于蜗壳装置151的出风口处。

可以理解的是，通过将叶轮1501设置于蜗壳装置151内，使得叶轮1501产生的循环风在蜗壳装置151的导向下可以不断向预设方向运动，并经过蜗壳装置151的出风口处的导风片152后流向固定风道。

进一步地，循环风组件15包括若干个圆弧导风件153，圆弧导风件153设置于温度调节腔室11的拐角处。可以理解的是，通过在温度调节腔室11的拐角处设置圆弧导风件153，在圆弧导风件153的作用下可以使横向运动的循环风转为纵向运动，或者使纵向运动的循环风转为横向运动，以调整循环风的运动路径。

进一步地，循环风组件15包括若干个导风板154，导风板154设置于相对的两个圆弧导风件153之间，导风板154与壳体10的内壁呈45°夹角。可以理解的是，在循环风运动的过程中，例如垂直向下运动过程中循环风可以依次经过若干个导风板154，由于导风板154与壳体10的内壁呈45°夹角，使大部分垂直风向的循环风转为水平风向，而剩余小部分垂直风向的循环风经过温度调节腔室11的拐角处的圆弧导风件153的作用转为水平风向。

在一实施例中，温度控制装置还包括：可编程逻辑控制器(未图示)和若干个温度控制探测器(未图示)，可编程逻辑控制器与若干个温度控制探测器以及加热器14电连接，若干个温度控制探测器分布在温度调节腔室11内，可编程逻辑控制器用于根据若干个温度控制探测器获取的温度信息控制加热器14的输出功率。可以理解的是，通过将若干个温度控制探测器分布在温度调节腔室11内，在若干个温度控制探测器获取的温度到达设定目标温度值时，可以通过可编程逻辑控制器采用温度控制算法介入以调节加热器14的输出功率。

进一步地，温度控制装置还包括：散热风组件16，散热风组件16包括散热风机160，散热风机160设置于壳体10外部，散热风机160与排气口13连通。通过散热风机160可以将温度调节腔室11内的热空气经过排气口13排出，以对温度调节腔室11内部进行降温。

进一步地，散热风组件16还包括进气风阀161和排气风阀162，进气风阀161设置于进气口12处，排气风阀162设置于排气口13处；可编程逻辑控制器分别与进气风阀161和排气风阀162电连接，可编程逻辑控制器用于控制进气风阀161和排气风阀162的通风量的大小。通过可编程逻辑控制器控制进气风阀161和排气风阀162的通风量的大小，使得进气风阀161和排气风阀162可以配合以控制温度调节腔室11内的温度上升或下降或保持温度恒定。

请继续参阅图1，本实用新型还提供了一种老化测试设备，该老化测试设备包括上述任意一种温度控制装置以及测试架20，测试架20设置于温度控制装置的温度调节腔室11内，测试架20用于放置老化测试板。通过温度控制装置对温度调节腔室11内的温度进行调节，可以对设置于温度调节腔室11内的测试架20上的老化测试板进行老化测试。

进一步地，测试架20包括平行设置的多层承载平台200，每层承载平台200设置有与老化测试板的金手指电气连接对应的插槽(未图示)；温度控制装置中的循环风组件15还包括侧导风板155，侧导风板155设置于测试架20的侧面，侧导风板155上设置有开孔(未图示)，开孔与相邻两层承载平台200的插槽之间的间隙对应。

在一应用场景中，温度控制装置在设置完升温温度参数并启动升温后，加热器14开始上电工作(加热器14的输出功率通过参数设置可调节)，同时两个循环风机150按设置频率参数开始高速旋转工作。循环风机150通过转轴带动叶轮1501高速旋转，不断带动风顺时针方向循环，风循环的前端经过加热器14，从而带走大量的热量，起到对空气加热的作用。循环风在蜗壳装置151的导向下不断向右运动，经过导风片152后流向右侧风道，在上方的圆弧导风件153的作用下循环风转为垂直向下运动。垂直向下运动过程中循环风依次经过3个45°的导风板154，使大部分垂直风向的循环风转为水平风向，剩余小部分垂直风向的循环风经过下方的圆弧导风件153的作用转为水平风向。水平风向的循环风经过右侧的侧导风板155，从右侧的侧导风板155的开孔中穿过，开孔对应到相邻两层承载平台200的插槽的中间通风位置处，循环风水平穿过插槽的间隔并吹向左侧的侧导风板155，然后再从左侧通道向上流向加热器14的位置，从而完成整个温度调节腔室11内风的内循环。

另外，在加热过程前期温度调节腔室11内只有内循环，这样可以快速把热量传输到温度调节腔室11的各个角落。等分布在温度调节腔室11内的18个温度控制探测器获取的温度到达设定目标温度值时，可编程逻辑控制器(PLC)采用温度控制算法介入调节加热器14的输出功率，使温度调节腔室11进入恒温过程。在恒温过程进行一定时间后可以将进气风阀161和排气风阀162打开，进气风阀161和排气风阀162的打开角度可以根据设置参数而定，这时进气风阀161有一定的冷空气进入，排气风阀162有一定的热空气排出，同时加热器14有一定的热量输出，在循环风机150的风量循环作用下，温度调节腔室11内温度进入动态平衡状态，即恒温状态。在恒温状态下，温度调节腔室11内均匀分布的18个点的测试温度波动范围维持在±2℃范围内，本申请的温度控制装置从25℃启动升温至进入85℃的恒温状态，整个升温时间为30min。

之后，可以设置降温温度参数并启动降温过程，循环风机150持续工作，加热器14停止工作，散热风机160启动，进气风阀161和排气风阀162以最大角度打开，使通风量达到最大。本申请的温度控制装置从85℃启动降温到降至25℃的时间为30min，其中，从85℃到50℃的降温时间25min，之后将温度调节腔室11的舱门打开，从50℃到25℃的降温时间5分钟。

本实用新型的温度控制装置采用一系列控制逻辑，通过对循环风风道控制，使加热后的风均匀分散在温度调节腔室11内的每个角落，有效缩短温度均匀的时间，从而实现快速升温；通过控制进气风阀161和排气风阀162的开关逻辑和开启大小，以及加热器14的加热功率，可以快速使温度调节腔室11内外空气循环达到动态平衡的状态；在老化测试过程中，芯片自身的发热量可以在动态平衡调节过程中吸收，加热器14可以根据芯片的散热量大小动态调整自身的输出，从而不影响整个温度调节腔室11在恒温过程中的温度稳定性。

应当说明的是，在本申请中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效原理变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种温度控制装置，其特征在于，所述温度控制装置包括：

壳体，所述壳体内部形成温度调节腔室；

进气口和排气口，所述进气口和所述排气口均设置于所述壳体上；

加热器，所述加热器设置于所述温度调节腔室内；

循环风组件，所述循环风组件包括至少一循环风机，所述循环风机包括风机主体、转轴和叶轮，所述风机主体设置于所述壳体外部，所述叶轮设置于所述壳体内部，所述转轴一端与所述风机主体连接，所述转轴另一端与所述叶轮连接。

2.根据权利要求1所述的温度控制装置，其特征在于，所述循环风组件还包括蜗壳装置，所述叶轮设置于所述蜗壳装置内。

3.根据权利要求2所述的温度控制装置，其特征在于，所述循环风组件还包括导风片，所述导风片设置于所述蜗壳装置的出风口处。

4.根据权利要求3所述的温度控制装置，其特征在于，所述循环风组件包括若干个圆弧导风件，所述圆弧导风件设置于所述温度调节腔室的拐角处。

5.根据权利要求4所述的温度控制装置，其特征在于，所述循环风组件包括导风板若干个导风板，所述导风板设置于相对的两个所述圆弧导风件之间，所述导风板与所述壳体的内壁呈45°夹角。

6.根据权利要求1所述的温度控制装置，其特征在于，所述温度控制装置还包括：

可编程逻辑控制器和若干个温度控制探测器，所述可编程逻辑控制器与所述若干个温度控制探测器以及所述加热器电连接，所述若干个温度控制探测器分布在所述温度调节腔室内，所述可编程逻辑控制器用于根据所述若干个温度控制探测器获取的温度信息控制所述加热器的输出功率。

7.根据权利要求6所述的温度控制装置，其特征在于，所述温度控制装置还包括：

散热风组件，所述散热风组件包括散热风机，所述散热风机设置于所述壳体外部，所述散热风机与所述排气口连通。

8.根据权利要求7所述的温度控制装置，其特征在于，所述散热风组件还包括进气风阀和排气风阀，所述进气风阀设置于所述进气口处，所述排气风阀设置于所述排气口处；

所述可编程逻辑控制器分别与所述进气风阀和所述排气风阀电连接，所述可编程逻辑控制器用于控制所述进气风阀和所述排气风阀的通风量的大小。

9.一种老化测试设备，其特征在于，所述老化测试设备包括：

温度控制装置，所述温度控制装置为权利要求1-8任一项所述的温度控制装置；

测试架，所述测试架设置于所述温度控制装置的所述温度调节腔室内，所述测试架用于放置老化测试板。

10.根据权利要求9所述的老化测试设备，其特征在于，

所述测试架包括平行设置的多层承载平台，每层所述承载平台设置有与所述老化测试板的金手指电气连接对应的插槽；

所述温度控制装置还包括侧导风板，所述侧导风板设置于所述测试架的侧面，所述侧导风板上设置有开孔，所述开孔与相邻两层所述承载平台的所述插槽之间的间隙对应。

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