JP2017129507A - Temperature controller and temperature-testing device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To ensure test precision by uniformizing temperature distribution in the entire testing device.SOLUTION: A temperature-testing device for performing an operation test of an electronic component under a predetermined temperature environment includes: a flat cooling/heating plate part 2 in which one surface is brought into contact with an electronic component subjected to a temperature test; a heat circulation space part 6 demarcated so as to surround the other surface of the cooling/heating plate part 2; a temperature-varying part 3 that is installed so as to be isolated from a surface in which the cooling/heating plate part 2 of the heat circulation space part 6 is formed, and is installed while facing the heat circulation space part 6, and heats or cools the heat circulation space part 6; an air flow stabilizing plate 5 for forming an air circulation path within the heat circulation space part 6; and an inner circulation fan 4 provided in the middle of the circulation path to circulate air along the circulation path.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、加熱・冷却手段を備えた温調器と、この温調器を用いて、温度センサーや半導体素子などの電子部品の動作試験を所定の温度環境下で行う温度特性試験や、薬品・化成品・食品の温度環境試験を温度試験装置に関する。   The present invention relates to a temperature controller provided with a heating / cooling means, a temperature characteristic test for performing an operation test of electronic components such as a temperature sensor and a semiconductor element in a predetermined temperature environment, and a chemical using the temperature controller.・ Chemical products and food temperature environment tests relate to temperature test equipment.

一般に、半導体素子などの電子部品や薬品・化成品等に対して行われる各種試験の1つとして、所定の温度環境下で行う温度特性試験や温度環境試験がある。これらの温度試験では、常温よりも高温又は低温の温度環境下で電子部品を作動させながら品質特性項目についての計測が行われ、このような試験には専用の温度試験装置が用いられる。   In general, as one of various tests performed on electronic components such as semiconductor elements, chemicals and chemical products, there are a temperature characteristic test and a temperature environment test performed under a predetermined temperature environment. In these temperature tests, measurement of quality characteristic items is performed while operating an electronic component in a temperature environment higher or lower than normal temperature, and a dedicated temperature test apparatus is used for such a test.

この温度試験装置の例としては、電子熱電素子のペルチェ効果を用いて加熱を行う温度制御装置を備えたものがある(例えば、特許文献1参照)。この特許文献1に示す温度制御装置では、ペルチェ素子からなる温度可変部の下面に、良熱伝導材料からなる均熱ブロックが密着されており、ペルチェ素子がこの均熱ブロックへの熱の放出又は吸収を通して均熱ブロックの温度を変化させ、均熱ブロックを被試験対象である電子部品に押しつけることにより、被試験体を所定の温度環境とすることができる。   As an example of this temperature test apparatus, there is one provided with a temperature control apparatus that performs heating using the Peltier effect of an electronic thermoelectric element (see, for example, Patent Document 1). In the temperature control device shown in Patent Document 1, a soaking block made of a good heat conductive material is in close contact with the lower surface of a temperature variable portion made of a Peltier element, and the Peltier element releases heat to the soaking block or By changing the temperature of the soaking block through absorption and pressing the soaking block against the electronic component to be tested, the device under test can be brought into a predetermined temperature environment.

このような特許文献1に示す温度制御装置によれば、試験対象の電子部品を接触熱伝達で加熱・冷却することによって所定温度まで変化させ、常温よりも高温又は低温の温度環境下で試験を行うことにより、品質の経時劣化を加速させて試験に要する時間を短縮できるという利点がある。   According to such a temperature control device shown in Patent Document 1, the electronic component to be tested is changed to a predetermined temperature by heating / cooling by contact heat transfer, and the test is performed in a temperature environment higher or lower than normal temperature. By doing so, there is an advantage that the time required for the test can be shortened by accelerating the deterioration of quality over time.

特開2003−258324号公報JP 2003-258324 A

しかしながら、上述の特許文献に示す温度制御装置においては、ペルチェ素子を灼熱ブロックに接触させて伝導によって灼熱ブロックを加熱・冷却し、この加熱された灼熱ブロックを介して試験対象の電子部品を加熱する方式であるため、ペルチェ素子に近い箇所の温度が高く、ペルチェ素子から離れた箇所の温度が低くなるなど灼熱ブロック表面に温度分布のムラが生じてしまい、全ての電子部品の温度を均一に調整することが難しく、試験温度を高精度で管理する必要のある電子部品については、試験精度の確保が難しいという問題があった。   However, in the temperature control device shown in the above-mentioned patent document, the Peltier element is brought into contact with the heating block, the heating block is heated and cooled by conduction, and the electronic component to be tested is heated through the heated heating block. Because of this system, the temperature of the part near the Peltier element is high, and the temperature at the part far from the Peltier element is low. There is a problem that it is difficult to ensure test accuracy for electronic components that are difficult to test and that need to control the test temperature with high accuracy.

そこで本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、温度分布を試験装置全体で均一にし、試験精度を確保することのできる温調器及びこれを備えた温度試験装置を提供することをその目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of such a problem, and provides a temperature controller capable of making temperature distribution uniform throughout the test apparatus and ensuring test accuracy, and a temperature test apparatus including the same. That is the purpose.

上記目的を達成するため、本発明に係る温調器は、一方の面が温度試験の対象となる電子部品に接触される平板状の導体板と、前記導体板の他方の面を囲繞するように画成された熱循環空間部と、前記熱循環空間部の前記導体板が形成された面から離隔されて設置されるとともに、前記熱循環空間部に臨ませて配置されて前記熱循環空間部を加熱又は冷却する温度制御部と、前記熱循環空間部内に空気の循環経路を形成する経路形成部材と、前記循環経路の途中に設けられ、前記循環経路に沿って空気を循環させるための送風手段とを備えることを特徴とする。なお、この温調器は、電子部品の動作試験を所定の温度環境下で行う温度試験装置に応用することができる。   In order to achieve the above object, a temperature controller according to the present invention surrounds a flat conductor plate whose one surface is in contact with an electronic component to be subjected to a temperature test and the other surface of the conductor plate. The thermal circulation space portion defined by the thermal circulation space portion and a surface of the thermal circulation space portion that is separated from the surface on which the conductor plate is formed, and is disposed so as to face the thermal circulation space portion. A temperature control unit that heats or cools the unit, a path forming member that forms a circulation path of air in the thermal circulation space part, and provided in the middle of the circulation path, for circulating air along the circulation path And an air blowing means. The temperature controller can be applied to a temperature test apparatus that performs an operation test of an electronic component under a predetermined temperature environment.

このような本発明によれば、温度試験の対象となる電子部品や薬品・化成品等が載置される導体板と、加熱又は冷却するペルチェ素子等の温度制御部とを離隔して設置し、両者が直接接触しないように構成するとともに、送風手段で熱循環空間部内の空気を循環させるようにしたことから、導体板の表面に温度分布のムラが生じるのを回避することができる。   According to the present invention as described above, the conductor plate on which electronic parts, chemicals, chemical products and the like to be subjected to the temperature test are placed and the temperature control unit such as a Peltier element to be heated or cooled are installed separately. In addition, since the air in the heat circulation space is circulated by the air blowing means, the temperature distribution on the surface of the conductor plate can be prevented from being uneven.

上記発明において、前記温度制御部の前記熱循環空間部内方へ向けられた面には、内部放熱フィンを備えた内部熱交換部材が熱的に結合され、前記送風手段は、前記内部放熱フィンに隣接されて配置され、前記経路形成部材は、前記内部放熱フィンの周囲に配置され、前記内部放熱フィンの送風方向前方と送風方向後方とを分離するように前記導体板と平行な平面上に設置されていることが好ましい。   In the above invention, an internal heat exchanging member having an internal heat radiation fin is thermally coupled to a surface of the temperature control unit directed inward of the thermal circulation space, and the blowing unit is connected to the internal heat radiation fin. The path forming member is disposed adjacent to the inner heat dissipating fin, and is installed on a plane parallel to the conductor plate so as to separate the air blowing direction front and the air blowing rear of the internal heat dissipating fin. It is preferable that

この場合には、経路形成部材は、内部放熱フィンの周囲に配置され、熱循環空間部内を導体板側の領域と温度制御部側の領域とに分離し、送風手段によって、これら経路形成部材の表裏で分離された領域間で空気を循環させることができ、温度制御部により加熱・冷却された空気を効率よく導体板に吹き付けることができ、熱効率を高めつつ、満遍なく導体板を加熱・冷却することができる。   In this case, the path forming members are arranged around the internal heat radiation fins, and the inside of the heat circulation space is separated into a region on the conductor plate side and a region on the temperature control unit side. Air can be circulated between the areas separated on the front and back sides, air heated and cooled by the temperature control unit can be efficiently blown onto the conductor plate, and the conductor plate is uniformly heated and cooled while improving thermal efficiency. be able to.

上記発明において、前記温度制御部は、例えば、ペルチェ素子などの電子熱電素子を平板上に設けた熱電変換装置を用いることにより、消費電力を低減しつつ、温度制御を容易なものとすることができる。   In the above invention, the temperature control unit may facilitate temperature control while reducing power consumption by using, for example, a thermoelectric conversion device in which an electronic thermoelectric element such as a Peltier element is provided on a flat plate. it can.

上記発明において、前記温度制御部は、前記熱循環空間部の内外に通じる連通部内において、前記熱循環空間部の内外を分離するように配置され、前記温度制御部の熱循環空間部外方へ向けられた面には、外部放熱フィンを備えた外部熱交換部材が熱的に結合され、前記熱循環空間部の外部には、前記外部熱交換部材に送風するための外部送風手段が設けられていることが好ましい。   In the above invention, the temperature control unit is disposed so as to separate the inside and outside of the thermal circulation space part in the communication part communicating with the inside and outside of the thermal circulation space part, and outward of the thermal circulation space part of the temperature control part. An external heat exchange member having an external heat dissipating fin is thermally coupled to the directed surface, and external air blowing means for blowing air to the external heat exchange member is provided outside the thermal circulation space. It is preferable.

この場合には、熱循環空間部内において加熱・冷却のために発生した冷気や熱気を、熱循環空間部外に排出し、その熱を外部送風手段により排除することによって、熱循環空間部内の熱が籠もるのを回避し、熱効率をより高めることができる。   In this case, the cool air or hot air generated for heating / cooling in the heat circulation space is discharged outside the heat circulation space, and the heat is removed by the external air blowing means, so that the heat in the heat circulation space is removed. Can be prevented, and the thermal efficiency can be further increased.

以上述べたように、この発明によれば、半導体素子などの電子部品の動作試験を所定の温度環境下で行う温度試験装置において、ペルチェ素子等の温度制御部により生成した熱を、送風手段で熱循環空間部内の空気による対流によって循環させるようにしたことから、導体板の表面に温度分布のムラが生じるのを回避することができ、温度分布を試験装置全体で均一にし、試験精度を確保することができる。   As described above, according to the present invention, in a temperature test apparatus that performs an operation test of an electronic component such as a semiconductor element under a predetermined temperature environment, heat generated by a temperature control unit such as a Peltier element is transmitted by a blowing unit. Since it is circulated by convection with air in the thermal circulation space, it is possible to avoid uneven temperature distribution on the surface of the conductor plate, uniform temperature distribution throughout the test equipment, and ensure test accuracy can do.

実施形態に係る温度試験装置の外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance of the temperature test apparatus which concerns on embodiment. 実施形態に係る温度試験装置上面の導体板を取り外したところを示す上面図である。It is a top view which shows the place which removed the conductor board of the temperature test apparatus upper surface which concerns on embodiment. 実施形態に係る温度試験装置を側面から示す断面図であり、図1のA−A断面を示す。It is sectional drawing which shows the temperature test apparatus which concerns on embodiment from a side surface, and shows the AA cross section of FIG. 実施形態に係る温度試験装置の制御系のモジュールを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the module of the control system of the temperature test apparatus which concerns on embodiment. 実施形態に係る温度試験装置の動作を側面から示す断面図である。It is sectional drawing which shows operation | movement of the temperature test apparatus which concerns on embodiment from a side surface.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態では、本発明の温調器を、電子部品の動作試験を所定の温度環境下で行う温度試験装置に応用した場合を例に説明する。図1は、本実施形態に係る温度試験装置1の外観を示す斜視図であり、図2は、温度試験装置1上面の冷熱プレート部2を取り外したところを示す上面図であり、図3は、温度試験装置1を側面から示す断面図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a case where the temperature controller of the present invention is applied to a temperature test apparatus that performs an operation test of an electronic component under a predetermined temperature environment will be described as an example. FIG. 1 is a perspective view showing an appearance of a temperature test apparatus 1 according to the present embodiment, FIG. 2 is a top view showing a state where a cooling / heating plate portion 2 on the upper surface of the temperature test apparatus 1 is removed, and FIG. 1 is a cross-sectional view showing a temperature test apparatus 1 from the side.

(装置構成)
図1に示すように、温度試験装置1は、例えば半導体素子など、電子部品の動作試験を所定の温度環境下で行う温度試験装置であって、上面の冷熱プレート部2に電子部品を載せて、この冷熱プレート部2の表面を加熱又は冷却することにより、常温よりも高温又は低温の温度環境下で電子部品を作動させながら品質特性項目についての計測が行われる。本実施形態では、電子熱電素子のペルチェ効果を用いて加熱又は冷却を行い、ペルチェ素子によって冷熱プレート部2への熱の放出又は吸収を通して冷熱プレート部2表面の温度を上昇又は下降させ、被試験対象である電子部品を所定の温度環境とする。
(Device configuration)
As shown in FIG. 1, a temperature test apparatus 1 is a temperature test apparatus that performs an operation test of an electronic component such as a semiconductor element in a predetermined temperature environment, and places the electronic component on the cooling plate portion 2 on the upper surface. By heating or cooling the surface of the cold plate portion 2, the quality characteristic item is measured while operating the electronic component in a temperature environment higher or lower than normal temperature. In the present embodiment, heating or cooling is performed using the Peltier effect of the electronic thermoelectric element, and the temperature of the surface of the cold plate 2 is increased or decreased through the release or absorption of heat to the cold plate 2 by the Peltier element. The target electronic component is set to a predetermined temperature environment.

具体的に温度試験装置1は、図1に示すように、函状の本体10と、本体10上面に設けられ電子部品を載せる冷熱プレート部2と、温度試験装置1の状態を表示する表示部10aと、本装置を操作するための操作部10bを備えている。また、本体10の側面には、内部の熱を放出するための排気口10cが設けられている。   Specifically, as shown in FIG. 1, the temperature test apparatus 1 includes a box-shaped main body 10, a cooling / heating plate portion 2 provided on the upper surface of the main body 10 on which electronic components are placed, and a display unit that displays the state of the temperature test apparatus 1. 10a and an operation unit 10b for operating the present apparatus. Further, an exhaust port 10 c for releasing internal heat is provided on the side surface of the main body 10.

温度試験装置1は、図3に示すように、本体10は、内部が中空の函体であり、間仕切板62によって、熱循環空間部6及び廃熱空間部7の二つの空間が画成されている。熱循環空間部6は、本体10の上部側に形成され、上面が開口した容器状をなしており、この上面開口に冷熱プレート部2が嵌め込まれることによって、上面開口が塞がれて密閉状態となっている。廃熱空間部7は、本体10の下部側に形成され、排気口10cを通じて外気と連通している。   As shown in FIG. 3, the temperature test apparatus 1 is a box having a hollow inside, and the partition plate 62 defines two spaces, a thermal circulation space 6 and a waste heat space 7. ing. The thermal circulation space portion 6 is formed on the upper side of the main body 10 and has a container shape with an open top surface, and the cooling plate portion 2 is fitted into the top surface opening so that the top surface opening is closed and sealed. It has become. The waste heat space 7 is formed on the lower side of the main body 10 and communicates with the outside air through the exhaust port 10c.

冷熱プレート部2は、上面に温度試験の対象となる電子部品が設置され、この状面に電子部品が接触される平板状の導体板であり、熱循環空間部6は、この冷熱プレート部2の下面側を囲繞するように画成されている。冷熱プレート部2は、例えば、ステンレス等の金属で形成されており、本体10上面の開口部と同形状となっており、本実施形態では正方形状をなしている。   The cooling / heating plate portion 2 is a flat conductor plate in which an electronic component to be subjected to a temperature test is installed on the upper surface, and the electronic component is in contact with this surface, and the thermal circulation space portion 6 is the cooling / heating plate portion 2. It is defined so as to surround the lower surface side. The cooling / heating plate portion 2 is made of, for example, a metal such as stainless steel, and has the same shape as the opening on the upper surface of the main body 10, and has a square shape in the present embodiment.

そして、このような熱循環空間部6において熱を循環させて冷熱プレート部2を加熱・冷却する手段として、温度可変部3と、内部循環ファン4と、整流板5と、外部放熱ファン8と、制御部9とを備えている。   As a means for heating and cooling the cooling plate portion 2 by circulating heat in such a heat circulation space portion 6, the temperature variable portion 3, the internal circulation fan 4, the rectifying plate 5, the external heat dissipation fan 8, And a control unit 9.

温度可変部3は、前記熱循環空間部の前記導体板が形成された面から離隔されて設置されるとともに、前記熱循環空間部に臨ませて配置されて前記熱循環空間部を加熱又は冷却する装置であり、具体的に温度可変部3は、ペルチェ素子などの電子熱電素子を平板上に設けた熱電変換装置となっている。また、この温度可変部3の熱循環空間部6内方へ向けられた面(上面)には、内部放熱フィン31aを備えた内部ヒートシンク部31が熱的に結合されている。   The temperature variable unit 3 is disposed apart from the surface of the thermal circulation space where the conductor plate is formed, and is disposed facing the thermal circulation space to heat or cool the thermal circulation space. Specifically, the temperature variable unit 3 is a thermoelectric conversion device in which an electronic thermoelectric element such as a Peltier element is provided on a flat plate. In addition, an internal heat sink portion 31 including internal heat radiation fins 31a is thermally coupled to a surface (upper surface) of the temperature variable portion 3 directed inward in the thermal circulation space portion 6.

温度可変部3は、熱循環空間部6の内外に通じる連通部62a内において、熱循環空間部6の内外を分離するように配置され、温度可変部3の熱循環空間部6外方へ向けられた面には、外部放熱フィン32aを備えた外部ヒートシンク部32が熱的に結合されている。   The temperature variable portion 3 is arranged so as to separate the inside and outside of the heat circulating space portion 6 in the communicating portion 62a that communicates with the inside and outside of the heat circulating space portion 6, and toward the outside of the heat circulating space portion 6 of the temperature variable portion 3. An external heat sink portion 32 having external heat radiation fins 32a is thermally coupled to the formed surface.

内部循環ファン4は、整流板5によって、形成される循環経路の途中に設けられ、循環経路に沿って空気を循環させるための送風手段である。内部循環ファン4は、内部放熱フィン31aに隣接されて配置されている。   The internal circulation fan 4 is a blowing means that is provided in the middle of the circulation path formed by the current plate 5 and circulates air along the circulation path. The internal circulation fan 4 is disposed adjacent to the internal heat radiation fin 31a.

整流板5は、熱循環空間部6内に空気の循環経路を形成する板状の循環経路形成部材であり、本実施形態では、熱循環空間部6の底面積よりも一回りほど小さい正方形状の板部材であり、冷熱プレート部2と平行な平面上に設置されている。本実施形態において、整流板5は、発泡スチロール等の断熱性の素材で形成され、表裏に連通した連通孔5aが中央に形成されている。この連通孔5aに内部循環ファン4が組み付けられることにより、整流板5が内部循環ファン4の周囲に配置されることとなり、この整流板5によって、内部循環ファン4の送風方向前方と送風方向後方とが分離されている。   The rectifying plate 5 is a plate-like circulation path forming member that forms an air circulation path in the thermal circulation space portion 6. In this embodiment, the current plate 5 is a square shape that is slightly smaller than the bottom area of the thermal circulation space portion 6. The plate member is installed on a plane parallel to the cooling / heating plate portion 2. In this embodiment, the current plate 5 is formed of a heat insulating material such as polystyrene foam, and a communication hole 5a communicating with the front and back is formed at the center. By assembling the internal circulation fan 4 in the communication hole 5a, the rectifying plate 5 is arranged around the internal circulation fan 4. The rectifying plate 5 causes the internal circulation fan 4 to flow forward and backward in the blowing direction. And are separated.

外部放熱ファン8は、熱循環空間部6の外部において、外部ヒートシンク部32に送風するための外部放熱ファン8であり、熱循環空間部内において加熱・冷却のために発生した冷気や熱気を、熱循環空間部6外に排出し、さらに、その熱を外部放熱ファン8によって、排気口10cから装置外へ排気するようになっている。   The external heat radiating fan 8 is an external heat radiating fan 8 for sending air to the external heat sink portion 32 outside the thermal circulation space portion 6, and cools and hot air generated for heating and cooling in the thermal circulation space portion is heated. The heat is discharged out of the circulation space 6, and the heat is exhausted from the exhaust port 10 c to the outside of the apparatus by the external heat radiating fan 8.

制御部9は、内部循環ファン4や外部放熱ファン8、温度可変部3などの各部を制御する際に必要な種々の演算処理を行うCPUや電子回路、及びメモリ等の記憶装置を含む制御装置である。この制御部9には、冷熱プレート部2の温度センサー91その他のセンサー類が接続されているとともに、ユーザーによる操作信号が入力される操作部10bの他、設定情報や温度センサー91による計測結果を表示するディスプレイ等の表示部10aが接続されている。   The control unit 9 is a control device including a CPU, an electronic circuit, and a storage device such as a memory for performing various arithmetic processes necessary for controlling each unit such as the internal circulation fan 4, the external heat dissipation fan 8, and the temperature variable unit 3. It is. The control unit 9 is connected to the temperature sensor 91 of the cooling / heating plate unit 2 and other sensors. In addition to the operation unit 10b to which an operation signal is input by the user, setting information and a measurement result by the temperature sensor 91 are displayed. A display unit 10a such as a display for display is connected.

そして、具体的にこの制御部9には、図4に示すように、駆動制御のための機能モジュールとして、設定管理部9aと、駆動制御部9bと、計測部9cとが含まれる。なお、この「モジュール」とは、装置や機器等のハードウェア、或いはその機能を持ったソフトウェアやファームウェア、又はこれらの組み合わせなどによって構成され、所定の動作を達成するための機能単位を示す。   Specifically, as shown in FIG. 4, the control unit 9 includes a setting management unit 9a, a drive control unit 9b, and a measurement unit 9c as functional modules for drive control. The “module” refers to a functional unit that is configured by hardware such as an apparatus or a device, software or firmware having the function, or a combination thereof, and achieves a predetermined operation.

設定管理部9aは、各種設定データを記憶し管理するモジュールであり、メモリ等の記憶装置に各設定データを保存し、ユーザー操作や他のモジュールによる要求に応じて、設定データを読み出したり、更新したりする。計測部9cは、温度センサー91による検出結果や、内蔵された時計機能による計時結果を駆動制御部に入力するモジュールである。   The setting management unit 9a is a module that stores and manages various setting data. The setting management unit 9a stores each setting data in a storage device such as a memory, and reads or updates the setting data in response to a user operation or a request from another module. To do. The measuring unit 9c is a module that inputs a detection result by the temperature sensor 91 and a time measurement result by a built-in clock function to the drive control unit.

駆動制御部9bは、設定管理部9aにおける設定データと、計測部9cによる計測結果とにより、種々の条件に従って、内部循環ファン4や外部放熱ファン8、温度可変部3などの各部を駆動させるための制御信号を送信するモジュールである。そして、例えば、設定管理部9aにおける設定データに、駆動時間に関する時刻情報・タイマー情報などが含まれている場合、駆動制御部9bは、その時間設定に応じて、計測部9cが計測した時間情報に基づき、各部の動作を制御する。   The drive control unit 9b drives each unit such as the internal circulation fan 4, the external heat dissipation fan 8, and the temperature variable unit 3 according to various conditions based on the setting data in the setting management unit 9a and the measurement result by the measurement unit 9c. This is a module for transmitting the control signal. For example, when the setting data in the setting management unit 9a includes time information / timer information related to the driving time, the driving control unit 9b measures the time information measured by the measuring unit 9c according to the time setting. Based on the above, the operation of each part is controlled.

(装置の動作及び作用・効果)
以上の構成を有する本実施形態に係る温度試験装置1は、以下のように動作する。図5は、実施形態に係る温度試験装置の動作を示す断面図である。
(Operation and effects of the device)
The temperature test apparatus 1 according to the present embodiment having the above configuration operates as follows. FIG. 5 is a cross-sectional view showing the operation of the temperature test apparatus according to the embodiment.

先ず、温度試験の対象となる電子部品を冷熱プレート部2上に載置し、操作部10b及び表示部10aによって目標温度を設定し、冷却・加熱を開始する。これにより、駆動制御部9bが温度可変部3のペルチェ素子に必要な電圧を印加するとともに、内部循環ファン4及び外部放熱ファン8が回転駆動される。   First, an electronic component to be subjected to a temperature test is placed on the cooling / heating plate unit 2, a target temperature is set by the operation unit 10b and the display unit 10a, and cooling / heating is started. Thereby, the drive control unit 9b applies a necessary voltage to the Peltier element of the temperature variable unit 3, and the internal circulation fan 4 and the external heat dissipation fan 8 are rotationally driven.

温度可変部3の上面が加熱・冷却されて導体板の温度が上昇・下降され、内部放熱フィン31aから放熱されるとともに、内部循環ファン4が回転することにより、上部領域6bから空気が下方に吸引され、内部循環ファン4を介して下方の下部領域6cに吹き出される。この下部領域6cへの空気の流れにより、内部放熱フィン31aからの熱気又は冷気が下部領域6cを介して、熱循環空間部6の周縁部に形成された間隙6aから上部の上部領域6bに送り込まれる。この上部領域6bに送り込まれた熱気又は冷気によって冷熱プレート部2が満遍なく加熱・冷却される。これと併せて、本実施形態では、熱循環空間部6の外部において、外部放熱ファン8によって、熱循環空間部6内で発生した冷気や熱気を、外部放熱フィン32aを通じて熱循環空間部6外に排出し、その熱を外部放熱ファン8により排気口10cを通じて排除することによって、熱循環空間部6内の熱が籠もるのを回避する。   The upper surface of the temperature variable portion 3 is heated and cooled to raise and lower the temperature of the conductor plate, and the heat is dissipated from the internal heat radiation fins 31a. The air is sucked and blown out to the lower lower region 6 c through the internal circulation fan 4. Due to the flow of air to the lower region 6c, hot air or cold air from the internal heat radiation fin 31a is sent to the upper region 6b at the upper portion from the gap 6a formed at the peripheral portion of the thermal circulation space 6 through the lower region 6c. It is. The cold plate portion 2 is uniformly heated and cooled by the hot air or cold air sent to the upper region 6b. In addition to this, in the present embodiment, outside the heat circulation space portion 6, cold air or hot air generated in the heat circulation space portion 6 by the external heat radiation fan 8 is transferred to the outside of the heat circulation space portion 6 through the external heat radiation fins 32 a. And the heat is removed through the exhaust port 10c by the external heat radiating fan 8, so that the heat in the thermal circulation space 6 is prevented from being accumulated.

このような本実施形態によれば、温度試験の対象となる電子部品が載置される冷熱プレート部2と、加熱又は冷却する温度可変部3とを離隔して設置し、両者が直接接触しないように構成するとともに、内部循環ファン4で熱循環空間部6内の空気を循環させるようにしたことから、冷熱プレート部2の表面に温度分布のムラが生じるのを回避することができる。特に、本実施形態では、温度可変部3として、ペルチェ素子などの電子熱電素子を平板上に設けた熱電変換装置を用いているため、消費電力を低減しつつ、温度制御を容易なものとすることができる。   According to the present embodiment, the cold plate unit 2 on which the electronic components to be subjected to the temperature test are placed and the temperature variable unit 3 to be heated or cooled are installed separately, and the two are not in direct contact with each other. In addition, since the air in the thermal circulation space 6 is circulated by the internal circulation fan 4, it is possible to avoid occurrence of uneven temperature distribution on the surface of the cooling / heating plate portion 2. In particular, in this embodiment, since the thermoelectric conversion device in which an electronic thermoelectric element such as a Peltier element is provided on a flat plate is used as the temperature variable unit 3, temperature control is facilitated while reducing power consumption. be able to.

また、本実施形態において、整流板5は、内部放熱フィン31aの周囲に配置され、熱循環空間部6内を冷熱プレート部2側の上部領域6bと温度可変部3側の下部領域6cとに分離し、内部循環ファン4によって、これら整流板5の表裏で分離された領域間で空気を循環させることができ、温度可変部3により加熱・冷却された空気を効率よく冷熱プレート部2に吹き付けることができ、熱効率を高めつつ、満遍なく冷熱プレート部2を加熱・冷却することができる。   Further, in the present embodiment, the rectifying plate 5 is disposed around the internal heat radiation fin 31a, and the heat circulation space 6 is divided into an upper region 6b on the cold plate portion 2 side and a lower region 6c on the temperature variable portion 3 side. The air can be circulated between the areas separated on the front and back of the current plate 5 by the internal circulation fan 4, and the air heated and cooled by the temperature variable portion 3 is efficiently blown onto the cold plate portion 2. It is possible to heat and cool the cold plate portion 2 evenly while increasing the thermal efficiency.

さらに、本実施形態では、熱循環空間部6の外部には、外部ヒートシンク部32に送風するための外部放熱ファン8が設けられているため、熱循環空間部6内において加熱・冷却のために発生した冷気や熱気を、熱循環空間部6外に排出し、その熱を外部放熱ファン8により排除することによって、熱循環空間部6内の熱が籠もるのを回避し、熱効率をより高めることができる。   Further, in the present embodiment, an external heat radiating fan 8 for blowing air to the external heat sink portion 32 is provided outside the thermal circulation space portion 6, so that heating and cooling are performed in the thermal circulation space portion 6. The generated cold air or hot air is discharged out of the heat circulation space 6, and the heat is removed by the external heat radiating fan 8, so that the heat in the heat circulation space 6 is prevented from being stored and the heat efficiency is further improved. Can be increased.

以上述べたように、上記実施形態によれば、半導体素子などの電子部品の動作試験を所定の温度環境下で行う温度試験装置において、ペルチェ素子等の温度制御部により生成した熱を、送風手段で熱循環空間部内の空気による対流によって循環させるようにしたことから、導体板の表面に温度分布のムラが生じるのを回避することができ、温度分布を試験装置全体で均一にし、試験精度を確保することができる。   As described above, according to the embodiment, in the temperature test apparatus that performs an operation test of an electronic component such as a semiconductor element under a predetermined temperature environment, the heat generated by the temperature control unit such as a Peltier element Therefore, it is possible to avoid uneven temperature distribution on the surface of the conductor plate, to make the temperature distribution uniform throughout the test equipment, and to improve test accuracy. Can be secured.

(変更例)
なお、上述した実施形態の説明は、本発明の一例である。このため、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。例えば、上述した実施形態では、循環経路を整流板5の周縁に形成された間隙6aを介して、下部領域6cから上部領域6bへと循環させるようにしたが、温度可変部3の熱を冷熱プレート部2に満遍なく伝達できる経路であれば、種々の形態を採用することができる。
(Example of change)
The above description of the embodiment is an example of the present invention. For this reason, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made according to the design and the like as long as they do not depart from the technical idea of the present invention. For example, in the embodiment described above, the circulation path is circulated from the lower region 6c to the upper region 6b via the gap 6a formed at the periphery of the rectifying plate 5, but the heat of the temperature variable unit 3 is cooled. Various forms can be adopted as long as the path can be transmitted uniformly to the plate portion 2.

また、上述した実施形態では、空気を循環して熱循環空間部6や廃熱空間部7を加熱・冷却する方式を採用したが、例えば、水等の流体を循環させる水冷式としてもよい。   In the above-described embodiment, a method of heating and cooling the heat circulation space 6 and the waste heat space 7 by circulating air is employed. However, for example, a water-cooling method of circulating a fluid such as water may be used.

1…温度試験装置
2…冷熱プレート部
3…温度可変部
4…内部循環ファン
5…整流板
5a…連通孔
6…熱循環空間部
6a…間隙
6b…上部領域
6c…下部領域
7…廃熱空間部
8…外部放熱ファン
9…制御部
9a…設定管理部
9b…駆動制御部
9c…計測部
10…本体
10a…表示部
10b…操作部
10c…排気口
31…内部ヒートシンク部
31a…内部放熱フィン
32…外部ヒートシンク部
32a…外部放熱フィン
62…間仕切板
62a…連通部
91…温度センサー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Temperature test apparatus 2 ... Cooling plate part 3 ... Temperature variable part 4 ... Internal circulation fan 5 ... Rectification plate 5a ... Communication hole 6 ... Thermal circulation space part 6a ... Gap 6b ... Upper area | region 6c ... Lower area | region 7 ... Waste heat space Unit 8 ... External heat dissipation fan 9 ... Control unit 9a ... Setting management unit 9b ... Driving control unit 9c ... Measurement unit 10 ... Main body 10a ... Display unit 10b ... Operation unit 10c ... Exhaust port 31 ... Internal heat sink 31a ... Internal heat dissipation fin 32 ... External heat sink part 32a ... External heat radiation fin 62 ... Partition plate 62a ... Communication part 91 ... Temperature sensor

Claims (5)

一方の面が温度試験の対象となる電子部品に接触される平板状の導体板と、
前記導体板の他方の面を囲繞するように画成された熱循環空間部と、
前記熱循環空間部の前記導体板が形成された面から離隔されて設置されるとともに、前記熱循環空間部に臨ませて配置されて前記熱循環空間部を加熱又は冷却する温度可変部と、
前記熱循環空間部内に空気の循環経路を形成する経路形成部材と、
前記循環経路の途中に設けられ、前記循環経路に沿って空気を循環させるための送風手段と
を備えることを特徴とする温調器。
A flat conductor plate whose one surface is in contact with an electronic component to be subjected to a temperature test;
A thermal circulation space defined to surround the other surface of the conductor plate;
A temperature variable unit that is disposed away from the surface on which the conductive plate of the thermal circulation space is formed, and is arranged facing the thermal circulation space to heat or cool the thermal circulation space,
A path forming member for forming an air circulation path in the thermal circulation space,
A temperature controller comprising a blowing means provided in the middle of the circulation path for circulating air along the circulation path.
前記温度可変部の前記熱循環空間部内方へ向けられた面には、内部放熱フィンを備えた内部熱交換部材が熱的に結合され、
前記送風手段は、前記内部放熱フィンに隣接されて配置され、
前記経路形成部材は、前記内部放熱フィンの周囲に配置され、前記内部放熱フィンの送風方向前方と送風方向後方とを分離するように前記導体板と平行な平面上に設置されている
ことを特徴とする請求項1の温調器。
An internal heat exchange member provided with an internal heat radiation fin is thermally coupled to the surface of the temperature variable portion directed toward the inside of the thermal circulation space,
The air blowing means is disposed adjacent to the internal radiation fin,
The path forming member is disposed around the internal heat radiating fins, and is disposed on a plane parallel to the conductor plate so as to separate the air blowing direction front and the air blowing direction rear of the internal heat radiating fins. The temperature controller according to claim 1.
前記温度可変部は、電子熱電素子を平板状に設けた熱電変換装置を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の温調器。   The temperature controller according to claim 1, wherein the temperature variable unit includes a thermoelectric conversion device in which an electronic thermoelectric element is provided in a flat plate shape. 前記温度可変部は、前記熱循環空間部の内外に通じる連通部内において、前記熱循環空間部の内外を分離するように配置され、
前記温度可変部の熱循環空間部外方へ向けられた面には、外部放熱フィンを備えた外部熱交換部材が熱的に結合され、
前記熱循環空間部の外部には、前記外部熱交換部材に送風するための外部送風手段が設けられている
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の温調器。
The temperature variable part is arranged so as to separate the inside and outside of the thermal circulation space part in a communication part that communicates with the inside and outside of the thermal circulation space part,
An external heat exchange member provided with external heat radiation fins is thermally coupled to the surface of the temperature variable portion directed outward from the thermal circulation space,
The temperature controller according to any one of claims 1 to 3, wherein an external blower for blowing air to the external heat exchange member is provided outside the thermal circulation space.
請求項1乃至4のいずれかに記載された前記温調器を備え、電子部品の動作試験を所定の温度環境下で行う機能を備えたことを特徴とする温度試験装置。   A temperature test apparatus comprising the temperature controller according to claim 1 and having a function of performing an operation test of an electronic component under a predetermined temperature environment.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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