JP2006085330A - Temperature controller - Google Patents

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Manabu Kinugasa
学 衣笠
Muneaki Sonobe
宗昭 園部
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a temperature controller 1 for sharply reducing the temperature of a sample plate 8. <P>SOLUTION: This temperature controller 1 is configured by arranging a sample placing part 8 on a heat plate 6 equipped with a cooling medium path 6a through which a cooling medium 7 to be supplied from a refrigerator 3 is made to pass and a heating unit 6b, the controller 1 for performing the temperature control of the sample placing part 8. This temperature controller 1 is provided with a cold plate 9 whose temperature is lower than that of the heat plate 6 and a driving means 10 for butting the cold plate 9 closely to the heat plate 6, and for isolating the cold plate 9 from the heat plate 6. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、試料を加熱体又は冷却体に接触させて温度制御する型の環境試験装置や半導体試験装置等に使用可能な温度制御装置に関するものである。   The present invention relates to a temperature control apparatus that can be used for an environmental test apparatus, a semiconductor test apparatus, or the like that controls temperature by bringing a sample into contact with a heating body or a cooling body.

環境試験装置や、半導体試験装置として利用可能な、試料を載置した試料プレートを加熱及び冷却するための温度調整システム８１が、特許文献１に開示されている。図４は、特許文献１の温度調整システム８１の系統図である。特許文献１の温度調整システム８１は、半導体ウェハＷを加熱又は冷却するための以下のような構成を備えている。   Patent Document 1 discloses a temperature adjustment system 81 for heating and cooling a sample plate on which a sample is placed, which can be used as an environmental test apparatus or a semiconductor test apparatus. FIG. 4 is a system diagram of the temperature adjustment system 81 of Patent Document 1. The temperature adjustment system 81 of Patent Document 1 has the following configuration for heating or cooling the semiconductor wafer W.

温度調整システム８１には、処理部８２、冷却部８５及び蓄熱タンク８６を備えている。処理部８２は、電気ヒータ８３と温度調整プレート８４とを有している。温度調整プレート８４には冷却部８５から供給される低温の冷却液を通す通路が形成されており、冷却液は、供給管路８７を介してこの通路内に冷却液を供給し、温度調整プレート８４の温度を低下させる。温度調整プレート８４内で昇温した冷却液は、還流管路８８を介して冷却部８５に回収される。還流管路８８と供給管路８７とを接続するように蓄熱タンク８６が設置されているが、この蓄熱タンク８６には、昇温した冷却液を収容することができる。以上のような構成により温度調整システム８１の流体循環回路が構成されている。   The temperature adjustment system 81 includes a processing unit 82, a cooling unit 85, and a heat storage tank 86. The processing unit 82 includes an electric heater 83 and a temperature adjustment plate 84. The temperature adjustment plate 84 is formed with a passage through which a low-temperature coolant supplied from the cooling unit 85 passes. The coolant supplies the coolant to the passage via a supply pipe line 87, and the temperature adjustment plate Reduce the temperature of 84. The coolant whose temperature has risen in the temperature adjustment plate 84 is collected by the cooling unit 85 via the reflux pipe 88. A heat storage tank 86 is installed so as to connect the reflux pipe line 88 and the supply pipe line 87, and the heat storage tank 86 can store a heated coolant. The fluid circulation circuit of the temperature control system 81 is configured by the above configuration.

温度調整プレート８４を加熱する際には、蓄熱タンク８６内の高温の冷却液を供給することにより、電気ヒータ８３で加熱するのに必要なエネルギ量を少なくする。処理部８２は、電気ヒータ８３で加熱することにより温度上昇させることができ、また、温度調整プレート８４に冷却部８５から供給される冷却液を通すことにより温度低下させることができるようになっている。この処理部８２に、半導体ウェハＷが接触させてある。従って、半導体ウェハＷの温度は、処理部８２からの熱伝達により、調整することができる。
特開２００２−２３８６０公報 When the temperature adjustment plate 84 is heated, the amount of energy required for heating by the electric heater 83 is reduced by supplying a high-temperature coolant in the heat storage tank 86. The temperature of the processing unit 82 can be increased by heating with the electric heater 83, and the temperature can be decreased by passing the coolant supplied from the cooling unit 85 through the temperature adjustment plate 84. Yes. A semiconductor wafer W is in contact with the processing unit 82. Therefore, the temperature of the semiconductor wafer W can be adjusted by heat transfer from the processing unit 82.
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-23860

ところで、この特許文献１に開示された温度調整システム８１は、温度調整プレート８４に低温の冷却液を供給することにより、温度を低下させるが、温度を低下させるべく冷却液の供給量を増加させても、実際に目標温度に達するまでに時間がかかる。昨今は、半導体ウェハＷに相当する試料を急冷することができる温度制御装置の登場が望まれていた。そこで本発明では、試料プレートを急冷することができる温度制御装置を提供することを目的としている。   By the way, the temperature adjustment system 81 disclosed in Patent Document 1 reduces the temperature by supplying a low-temperature coolant to the temperature adjustment plate 84, but increases the supply amount of the coolant to reduce the temperature. However, it takes time to actually reach the target temperature. In recent years, the appearance of a temperature control device that can rapidly cool a sample corresponding to the semiconductor wafer W has been desired. Accordingly, an object of the present invention is to provide a temperature control device that can rapidly cool a sample plate.

上記課題を解決するため、請求項１の発明では、冷凍機から供給される冷媒を通す冷媒通路と加熱器とを備えたヒートプレートに、試料載置部を設け、前記試料載置部の温度制御を行う温度制御装置において、前記ヒートプレートよりも低温のコールドプレートを設け、前記コールドプレートを前記ヒートプレートに接近させて当接させることができ、且つ、ヒートプレートから離間させることができる駆動手段を設けた。   In order to solve the above-mentioned problem, in the invention of claim 1, a sample mounting part is provided on a heat plate provided with a refrigerant passage and a heater through which the refrigerant supplied from the refrigerator passes, and the temperature of the sample mounting part In the temperature control device that performs control, a driving unit that is provided with a cold plate that is lower in temperature than the heat plate, can bring the cold plate closer to and contact with the heat plate, and can be separated from the heat plate Was established.

請求項２の発明では請求項１の発明において、前記試料載置部を、前記ヒートプレートと別部材で構成した。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the sample mounting portion is constituted by a member separate from the heat plate.

また、請求項３の発明では請求項１又は請求項２の発明において、前記試料載置部の温度を検出する温度検出手段を備え、前記温度検出手段により検出された温度が、予め設定した試料載置部の設定温度範囲内であるか、設定温度範囲を超えているか、又は設定温度範囲を下回っているかを判定する判定手段を備え、
前記検出された温度が、前記設定温度範囲を超えていると判定された場合には、前記ヒートプレートの冷媒通路に供給する冷媒の量を増加させる、及び／又は、加熱器の出力を低下させ、前記検出された温度が、前記設定温度範囲を下回っていると判定された場合には、前記ヒートプレートの加熱器の出力を向上させる、及び／又は、冷媒の量を減少させて、試料載置部の温度が設定温度範囲内となるように制御するようにした。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the apparatus includes temperature detection means for detecting the temperature of the sample mounting portion, and the temperature detected by the temperature detection means is a preset sample. A determination means for determining whether the temperature is within the set temperature range of the mounting unit, exceeds the set temperature range, or falls below the set temperature range;
When it is determined that the detected temperature exceeds the set temperature range, the amount of refrigerant supplied to the refrigerant passage of the heat plate is increased and / or the output of the heater is decreased. If it is determined that the detected temperature is below the set temperature range, the output of the heater of the heat plate is improved and / or the amount of the refrigerant is decreased, and the sample is loaded. The temperature of the mounting part was controlled so as to be within the set temperature range.

さらに請求項４の発明では、請求項１〜３のうちのいずれかの発明に置いて、前記コールドプレートが、ヒートプレートと離間しているときに蓄冷されるようにした。   Further, according to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the cold plate is stored cold when it is separated from the heat plate.

請求項１の発明では、試料載置部を設けたヒートプレートよりも低温のコールドプレートを設け、このコールドプレートとヒートプレートとの間で熱伝達を行うことにより、試料載置部を急冷することができる。   In the first aspect of the invention, a cold plate is provided at a temperature lower than that of the heat plate provided with the sample mounting portion, and the sample mounting portion is rapidly cooled by transferring heat between the cold plate and the heat plate. Can do.

また、コールドプレートをヒートプレートに接近させて当接させることができ、且つ、ヒートプレートから離間させることができる駆動手段を設けたので、駆動手段でコールドプレートをヒートプレートに当接させると、試料載置部を急冷することができ、速やかに試料載置部を所望する温度まで冷却することができる。   Also, since the driving means that can bring the cold plate close to and contact with the heat plate and can be separated from the heat plate is provided, when the cold plate is brought into contact with the heat plate by the driving means, the sample The mounting portion can be rapidly cooled, and the sample mounting portion can be quickly cooled to a desired temperature.

請求項２の発明では、試料載置部をヒートプレートと別部材で構成したので、試験対象の複数種類の試料を、予め複数の別部材に載置しておくことができ、ヒートプレートに設置する別部材を順次交換することにより、試験の実施の迅速化を図ることができる。
また、試料載置部をヒートプレートと別部材で構成したので、形状の異なる様々な試料に適応するように、各試料載置部を構成することができる。 In the invention of claim 2, since the sample mounting portion is configured by a separate member from the heat plate, a plurality of types of samples to be tested can be previously mounted on a plurality of separate members and installed on the heat plate. It is possible to speed up the execution of the test by sequentially exchanging the separate members.
In addition, since the sample placement unit is configured by a member different from the heat plate, each sample placement unit can be configured to accommodate various samples having different shapes.

請求項３の発明では、試料載置部の温度を検出する温度検出手段を備えたので、応答よく試料載置部の温度を検出することができる。また、温度検出手段により検出された温度が、予め設定した試料載置部の設定温度範囲内であるか、設定温度範囲を超えているか、又は設定温度範囲を下回っているかを判定する判定手段を備えたので、オペレータは、試料載置部の温度が適正範囲であるか否かを認識することができる。   In the invention of claim 3, since the temperature detecting means for detecting the temperature of the sample mounting portion is provided, the temperature of the sample mounting portion can be detected with good response. Also, a determination unit that determines whether the temperature detected by the temperature detection unit is within a preset temperature range of the sample placement unit, exceeds the set temperature range, or falls below the set temperature range. Since it was provided, the operator can recognize whether the temperature of a sample mounting part is an appropriate range.

また、判定手段を備えたことにより、検出された温度が設定温度範囲を超えている場合には、ヒートプレートの冷媒通路に供給する冷媒量を増加させ、逆に、検出された温度が設定温度範囲を下回っている場合には、加熱器による供給熱量を増加させて、試料載置部の温度が設定温度範囲内となるように制御することができる。上記操作の代わりに、検出された温度が設定温度範囲を超えている場合には、加熱器による熱量の供給量を減少させ、逆に、検出された温度が設定温度範囲を下回っている場合には、冷媒量を減少させてもよい。また、検出された温度が設定温度範囲を超えている場合には、冷媒量を増加させると共に、加熱器による供給熱量を減少させ、逆に、検出された温度が設定温度範囲を下回っている場合には、冷媒量を減少させると共に、加熱器による供給熱量を増加させるようにすると、試料載置部の温度を、より良好に制御することができる。   Further, when the detected temperature exceeds the set temperature range by providing the determination means, the amount of refrigerant supplied to the refrigerant passage of the heat plate is increased, and conversely, the detected temperature is set to the set temperature. When the temperature is below the range, the amount of heat supplied by the heater can be increased so that the temperature of the sample placement unit can be controlled to be within the set temperature range. Instead of the above operation, if the detected temperature exceeds the set temperature range, reduce the amount of heat supplied by the heater, and conversely, if the detected temperature is below the set temperature range May reduce the amount of refrigerant. Also, if the detected temperature exceeds the set temperature range, the amount of refrigerant is increased and the amount of heat supplied by the heater is decreased. Conversely, the detected temperature is below the set temperature range If the amount of refrigerant is decreased and the amount of heat supplied by the heater is increased, the temperature of the sample mounting portion can be controlled better.

請求項４の発明を実施すると、次回に試料載置部を急冷する際に備えて、コールドプレートは、ヒートプレートから離間しているときに蓄冷することができる。   When the invention of claim 4 is carried out, the cold plate can be stored cold when it is separated from the heat plate in preparation for the next rapid cooling of the sample mounting portion.

図１は、本発明の温度制御装置１を備えた冷媒回路２の系統図である。冷媒回路２上には、冷凍機３とヒートプレート６及びコールドプレート９が設置されている。冷媒回路２は、配管４を備えている。配管４は、途中で配管４ａと配管４ｂとに分岐している。   FIG. 1 is a system diagram of a refrigerant circuit 2 provided with a temperature control device 1 of the present invention. On the refrigerant circuit 2, a refrigerator 3, a heat plate 6, and a cold plate 9 are installed. The refrigerant circuit 2 includes a pipe 4. The pipe 4 is branched into a pipe 4a and a pipe 4b on the way.

ヒートプレート６には、試料を載置するための試料プレート８（試料載置部）が設置されている。また、ヒートプレート６の試料プレート８とは反対側に、コールドプレート９が対向するように配置してある。図１に示すように、途中に可撓部５を備えた配管４ｂが、コールドプレート９に設けた冷媒通路９ａと連通している。可撓部５は、コールドプレート９の冷媒通路９ａの入口側付近と出口側付近の２カ所に設けてある。また、配管４ａは、ヒートプレート６に設けた冷媒通路６ａと連通している。   The heat plate 6 is provided with a sample plate 8 (sample mounting portion) for mounting a sample. Further, the cold plate 9 is arranged on the opposite side of the heat plate 6 from the sample plate 8 so as to face the cold plate 9. As shown in FIG. 1, a pipe 4 b provided with a flexible portion 5 in the middle communicates with a refrigerant passage 9 a provided in the cold plate 9. The flexible portions 5 are provided at two locations near the inlet side and the outlet side of the refrigerant passage 9a of the cold plate 9. The pipe 4 a communicates with a refrigerant passage 6 a provided in the heat plate 6.

図３は、コールドプレート９の内部に備えた冷媒通路９ａを示す斜視図である。図３に示すように、冷媒通路９ａは、コールドプレート９内で蛇行している。低温の冷媒が、この冷媒通路９ａ内に供給されると、コールドプレート９は、全体が均一又はほぼ均一に冷却される。図示していないが、ヒートプレート６の冷媒通路６ａも、冷媒通路９ａと同様な構成を備えている。冷媒通路９ａ及び冷媒通路６ａは、コールドプレート９及びヒートプレート６内を均一又はほぼ均一に冷却することができるように配置されていればよい。   FIG. 3 is a perspective view showing the refrigerant passage 9 a provided in the cold plate 9. As shown in FIG. 3, the refrigerant passage 9 a meanders in the cold plate 9. When a low-temperature refrigerant is supplied into the refrigerant passage 9a, the entire cold plate 9 is cooled uniformly or substantially uniformly. Although not shown, the refrigerant passage 6a of the heat plate 6 also has the same configuration as the refrigerant passage 9a. The refrigerant passage 9a and the refrigerant passage 6a may be arranged so that the inside of the cold plate 9 and the heat plate 6 can be cooled uniformly or substantially uniformly.

図１に示すように、配管４ａ上には絞り弁１４が設けてある。絞り弁１４の開度は、信号線２０ｃを介して後述するコントロールユニット１２で調整することができるようになっている。絞り弁１４の開度を大きくすると、ヒートプレート６に供給される冷媒量が増加し、逆に絞り弁１４の開度を小さくすると、ヒートプレート６に供給される冷媒量は減少する。また、冷媒回路２内の冷媒７の供給量は、コントロールユニット１２が信号線２０ｄを介して冷凍機３に指令信号を送ることにより調整することができるようになっている。   As shown in FIG. 1, a throttle valve 14 is provided on the pipe 4a. The opening degree of the throttle valve 14 can be adjusted by a control unit 12 described later via a signal line 20c. When the opening of the throttle valve 14 is increased, the amount of refrigerant supplied to the heat plate 6 increases. Conversely, when the opening of the throttle valve 14 is decreased, the amount of refrigerant supplied to the heat plate 6 decreases. The supply amount of the refrigerant 7 in the refrigerant circuit 2 can be adjusted by the control unit 12 sending a command signal to the refrigerator 3 through the signal line 20d.

ヒートプレート６には、加熱器６ｂが設けてある。加熱器６ｂは、信号線２０ｂでコントロールユニット１２と接続されており、コントロールユニット１２は、加熱器６ｂの提供熱量の調整を司っている。この加熱器６ｂにより、ヒートプレート６の温度を上昇させることができる。従って、ヒートプレート６は、冷媒通路６ａに供給される冷媒７によって、温度を低下させることができるので、ヒートプレート６の温度は、所定の温度範囲内に入るように微調整することができる。   The heat plate 6 is provided with a heater 6b. The heater 6b is connected to the control unit 12 through a signal line 20b, and the control unit 12 controls the amount of heat provided by the heater 6b. The temperature of the heat plate 6 can be raised by the heater 6b. Therefore, since the temperature of the heat plate 6 can be lowered by the refrigerant 7 supplied to the refrigerant passage 6a, the temperature of the heat plate 6 can be finely adjusted to fall within a predetermined temperature range.

図１に示すように、コールドプレート９には、信号線２０ｅを介してコントロールユニット１２で制御されるスライド機構１０（駆動手段）が設けてある。スライド機構１０は、コールドプレート９をヒートプレート６に接近させて当接させたり、逆にヒートプレート６から離間させることができる。スライド機構１０は、可撓部５の変形が許容される範囲でコールドプレート９を往復駆動し、配管４と配管４ｂとは常時密閉状態が保たれている。   As shown in FIG. 1, the cold plate 9 is provided with a slide mechanism 10 (driving means) controlled by a control unit 12 via a signal line 20e. The slide mechanism 10 can bring the cold plate 9 into contact with the heat plate 6 and contact it, or conversely, can separate the cold plate 9 from the heat plate 6. The slide mechanism 10 reciprocates the cold plate 9 within a range in which the deformation of the flexible portion 5 is allowed, and the pipe 4 and the pipe 4b are always kept in a sealed state.

また、試料プレート８には、熱電対１１（温度検出手段）が設置されている。熱電対１１により検出された試料プレート８の温度情報は、信号線２０ａを介してコントロールユニット１２に入力されるようになっている。   The sample plate 8 is provided with a thermocouple 11 (temperature detection means). The temperature information of the sample plate 8 detected by the thermocouple 11 is input to the control unit 12 via the signal line 20a.

コントロールユニット１２（判定手段）は、ＣＰＵ１２ａとメモリ１２ｂとを有している。メモリ１２ｂには、試料プレート８の目標とする設定温度範囲が記憶されている。ＣＰＵ１２ａは、熱電対１１により検出された試料プレート８の温度が、この設定温度範囲内に入っているか否かを判定する。この判定は、例えば２０msec（ミリ秒）間隔で行われる。そして、ヒートプレート６の温度の微調整は、加熱器６ｂによる加熱の加減と、絞り弁１４の開度調整による冷媒量の増減により行うようになっている。以上、説明したヒートプレート６、コールドプレート９、コントロールユニット１２等で温度制御装置１は構成されている。   The control unit 12 (determination means) has a CPU 12a and a memory 12b. In the memory 12b, a target set temperature range of the sample plate 8 is stored. The CPU 12a determines whether or not the temperature of the sample plate 8 detected by the thermocouple 11 is within this set temperature range. This determination is performed, for example, at 20 msec (millisecond) intervals. The fine adjustment of the temperature of the heat plate 6 is performed by adjusting the amount of refrigerant by adjusting the opening degree of the throttle valve 14 by adjusting the heating by the heater 6b. As described above, the temperature control apparatus 1 includes the heat plate 6, the cold plate 9, the control unit 12, and the like described above.

図２は、ヒートプレート６とコールドプレート９の位置関係を示す斜視図である。図２（ａ）では、ヒートプレート６からコールドプレート９が距離Ｌだけ離間している。距離Ｌは、上述した可撓部５の変形の許容範囲内であり、コールドプレート９が距離Ｌを移動しても、図１の可撓部５が変形し、配管４（図１）とコールドプレート９の冷媒通路９ａとは常に連通している。   FIG. 2 is a perspective view showing the positional relationship between the heat plate 6 and the cold plate 9. In FIG. 2A, the cold plate 9 is separated from the heat plate 6 by a distance L. The distance L is within the allowable range of deformation of the flexible portion 5 described above, and even if the cold plate 9 moves the distance L, the flexible portion 5 of FIG. The refrigerant passage 9a of the plate 9 is always in communication.

試料プレート８の温度が安定しているときには、図２（ａ）に示すようにヒートプレート６からコールドプレート９を離間（退避）させておく。その際、絞り弁１４の開度は、最小限に小さく設定されており、若干量の冷媒７が配管４ａに流れている。コールドプレート９がヒートプレート６から離間しているときにおいても、コールドプレート９には図１の冷凍機３から冷媒７が供給されており、コールドプレート９は蓄冷され、温度低下が図られている。   When the temperature of the sample plate 8 is stable, the cold plate 9 is separated (retracted) from the heat plate 6 as shown in FIG. At that time, the opening of the throttle valve 14 is set to a minimum value, and a small amount of the refrigerant 7 flows through the pipe 4a. Even when the cold plate 9 is separated from the heat plate 6, the refrigerant 7 is supplied from the refrigerator 3 of FIG. 1 to the cold plate 9, and the cold plate 9 is stored cold, and the temperature is lowered. .

試料プレート８の温度を急激に低下させる（つまり急冷する）際には、図１に示すコントロールユニット１２がスライド機構１０を駆動し、図２（ｂ）に示すようにコールドプレート９をヒートプレート６に当接させる。コールドプレート９は、退避中に十分に蓄冷（冷却）されており、コールドプレート９とヒートプレート６との間で熱伝達が行われ、ヒートプレート６及び試料プレート８の温度は急激に低下する。その際、配管４ａ及び４ｂからヒートプレート６及びコールドプレート９へ冷媒７を供給し続けると、試料プレート８を、より早く冷却することができる。   When the temperature of the sample plate 8 is suddenly lowered (that is, rapidly cooled), the control unit 12 shown in FIG. 1 drives the slide mechanism 10, and the cold plate 9 is moved to the heat plate 6 as shown in FIG. Abut. The cold plate 9 is sufficiently cooled (cooled) during retraction, heat transfer is performed between the cold plate 9 and the heat plate 6, and the temperatures of the heat plate 6 and the sample plate 8 rapidly decrease. At that time, if the refrigerant 7 is continuously supplied from the pipes 4a and 4b to the heat plate 6 and the cold plate 9, the sample plate 8 can be cooled more quickly.

上述の例では、急冷時においては、コールドプレートをヒートプレートに当接させることだけを説明したが、図１に示す配管４ｂ上に、コントロールユニット１２で開閉制御が可能な電磁弁（図示せず）を設け、この電磁弁を閉鎖することにより、冷媒７が配管４ａにのみ流れるようにすると、より顕著に急冷作用を呈することができる。   In the above-described example, only the cold plate is brought into contact with the heat plate at the time of rapid cooling has been described. However, on the pipe 4b shown in FIG. ) And by closing the electromagnetic valve so that the refrigerant 7 flows only into the pipe 4a, a more remarkable quenching action can be exhibited.

また、熱電対１１（温度検出手段）は、試料プレート８に設置するのが好ましいが、ヒートプレート６に設置するようにしてもよい。また、上述の例では、試料プレート８は、ヒートプレート６と別部材としたが、ヒートプレート６に試料載置部を設けるようにしてもよい。   Further, the thermocouple 11 (temperature detection means) is preferably installed on the sample plate 8, but may be installed on the heat plate 6. In the above-described example, the sample plate 8 is a separate member from the heat plate 6, but the sample plate may be provided on the heat plate 6.

請求項１〜請求項４のうちのいずれかの発明を実施すると、試料載置部を急冷することができるので、急冷により、試料載置部内の試料に温度的なストレスを加えることができ、急冷時における試料の耐久性を試験することができる。   When the invention according to any one of claims 1 to 4 is carried out, the sample mounting portion can be rapidly cooled, so that by rapid cooling, a temperature stress can be applied to the sample in the sample mounting portion, The durability of the sample during rapid cooling can be tested.

また、急冷により、所望する低温側の設定温度への移行時間を短縮することができるので、オペレータの待ち時間の短縮化を図ることができ、作業能率が改善される。したがって、短時間に試料の試験を多数回行うことができるので、多数の試験データを短時間で収集することができる。   In addition, the rapid cooling can shorten the transition time to the desired set temperature on the low temperature side, so that the waiting time of the operator can be shortened and the work efficiency is improved. Therefore, since the test of the sample can be performed many times in a short time, a large number of test data can be collected in a short time.

本発明の温度制御装置を備えた冷凍回路の系統図である。It is a systematic diagram of the freezing circuit provided with the temperature control apparatus of this invention. （ａ）は、ヒートプレートからコールドプレートが離間しているときの斜視図である。（ｂ）は、ヒートプレートにコールドプレートが当接しているときの斜視図である。(A) is a perspective view when the cold plate is separated from the heat plate. (B) is a perspective view when the cold plate is in contact with the heat plate. コールドプレート内部の冷媒通路を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the refrigerant path inside a cold plate. 従来の温度調整システムの系統図である。It is a systematic diagram of the conventional temperature control system.

符号の説明Explanation of symbols

１ 温度制御装置
２ 冷媒回路
３ 冷凍機
４ 配管
５ 可撓部
６ ヒートプレート
６ａ 冷媒通路
６ｂ 加熱器
７ 冷媒
８ 試料プレート（試料載置部）
９ コールドプレート
１０ スライド機構（駆動手段）
１１ 熱電対（温度検出手段）
１２ コントロールユニット（判定手段）
１４ 絞り弁 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Temperature control apparatus 2 Refrigerant circuit 3 Refrigerator 4 Piping 5 Flexible part 6 Heat plate 6a Refrigerant channel 6b Heater 7 Refrigerant 8 Sample plate (sample mounting part)
9 Cold plate 10 Slide mechanism (drive means)
11 Thermocouple (Temperature detection means)
12 Control unit (judgment means)
14 Throttle valve

Claims (4)

冷凍機から供給される冷媒を通す冷媒通路と加熱器とを備えたヒートプレートに、試料載置部を設け、前記試料載置部の温度制御を行う温度制御装置において、
前記ヒートプレートよりも低温のコールドプレートを設け、
前記コールドプレートを前記ヒートプレートに接近させて当接させることができ、且つ、ヒートプレートから離間させることができる駆動手段を設けたことを特徴とする温度制御装置。 In a temperature control device for providing a sample mounting portion on a heat plate provided with a refrigerant passage for passing a refrigerant supplied from a refrigerator and a heater, and performing temperature control of the sample mounting portion,
A cold plate that is cooler than the heat plate is provided,
A temperature control apparatus, characterized in that a drive means is provided which can bring the cold plate into contact with the heat plate and abut on the heat plate, and can move the cold plate away from the heat plate. 前記試料載置部を、前記ヒートプレートと別部材で構成した請求項１に記載の温度制御装置。   The temperature control apparatus according to claim 1, wherein the sample placement unit is configured by a member separate from the heat plate. 前記試料載置部の温度を検出する温度検出手段を備え、
前記温度検出手段により検出された温度が、予め設定した試料載置部の設定温度範囲内であるか、設定温度範囲を超えているか、又は設定温度範囲を下回っているかを判定する判定手段を備え、
前記検出された温度が、前記設定温度範囲を超えていると判定された場合には、前記ヒートプレートの冷媒通路に供給する冷媒の量を増加させる、及び／又は、加熱器の出力を低下させ、
前記検出された温度が、前記設定温度範囲を下回っていると判定された場合には、前記ヒートプレートの加熱器の出力を向上させる、及び／又は、冷媒の量を減少させて、試料載置部の温度が設定温度範囲内となるように制御する請求項１又は２に記載の温度制御装置。 A temperature detecting means for detecting the temperature of the sample mounting portion;
A determination unit for determining whether the temperature detected by the temperature detection unit is within a preset temperature range of the sample mounting unit, exceeds the set temperature range, or falls below the set temperature range; ,
When it is determined that the detected temperature exceeds the set temperature range, the amount of refrigerant supplied to the refrigerant passage of the heat plate is increased and / or the output of the heater is decreased. ,
When it is determined that the detected temperature is lower than the set temperature range, the output of the heater of the heat plate is improved and / or the amount of the refrigerant is decreased to mount the sample. The temperature control device according to claim 1, wherein the temperature of the section is controlled so as to be within a set temperature range. 前記コールドプレートが、ヒートプレートと離間しているときに蓄冷されるようにした請求項１〜３のうちのいずれかに記載の温度制御装置。   The temperature control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the cold plate is stored cold when it is separated from the heat plate.
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