JPH0635187Y2 - 冷熱衝撃試験装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、半導体等の電子部品の冷却・加熱試験を繰り
返し行なう冷熱衝撃試験装置に関するもので、従来とは
異なり加熱手段として高温室を設けない方式のものであ
る。

従来技術 従来の冷熱衝撃試験装置としては第４図に示すように装
置１内を試験室2,低温室３及び高温室４とに独立して配
設し、低温室３内を仕切り板5aによりバイパス流路6aを
形成させ、高温室４内を仕切り板5bによりバイパス流路
6bを形成させたものにおいて、低温室３内に冷凍サイク
ルの蒸発器7,加熱器８及び送風機９とを装着し、高温室
４には加熱器11を装着したものにおいて、ダンパー10の
切り換えにより低温室３内の冷風又は高温室４の熱風を
試験室２に循環させるように構成されたものが知られて
いる（特開昭61−89429）。

尚低温室３及び高温室４の各室に設けたダンパー10は、
低温室３及び高温室４と試験室２との開閉を行なうだけ
で、バイパス流路6a及び6bは常に、開放されているよう
に構成されている。

しかしこの構成のものは、、その構成上の理由から次の
ような不都合が生じている。

バイパス流路を設けたことにより低温室の容積が増
し、空気を循環させることにより蓄冷される。そしてダ
ンパーを開放したときに急激に試験室内の温度を低下さ
せることができるが、低温室内の空気と試験室内の空気
を混合する温度よりも低くするときには、冷却した空気
がバイパス流路を介して回流してしまうため試験室内の
冷却に時間を要していた。

高温室と低温室とを設けるように構成しているため装
置全体が大きいものになってしまっていた。

試験品の加熱手段及び冷却手段として、空気を採用し
ているために、高温状態から低温状態に下げるのに又、
低温状態から高温状態にあげるのにかなり時間を要する
ので、連続的な試験を行なうのに不向きであった。

そこで本考案者は、第５図で示されるような断熱材で覆
われたケーシング20内を区画壁21を介して区画された試
験室22及び低温室23と、該低温室23内を仕切り板25を介
して仕切られた低温空気供給室26及びバイパス流路27と
からなり、前記低温空気供給室26内に冷凍サイクルの蒸
発器28,ヒータ29及び送風用ブロワー30とを配置し、前
記試験室22内に試験品の加熱手段31を設け、試験室22と
低温室23との連通口付近にバイパス流路27及び連通口を
開閉するダンパー機構33a,33bを設け、加熱手段の上方
に空気循環用の補助ブロワー34を設置した冷熱衝撃試験
装置を考案した（特開昭61−307247号）。

考案が解決しようとする問題点 改良した考案のものは急激な温度変化を与えることはで
きる。しかしながら、試験品を加熱させる場合に加熱手
段の熱容量が小さい為に試験室内は常に氷点下に保たれ
る場合があり、試験室の外部に設けた補助ブロワーの駆
動モータの駆動軸に結露した水分が氷付くといった不都
合がある。

そのためダンパーを開放して試験室内を冷却させる場合
に補助ブロワーが軸受け部の凍結により作動しないおそ
れがある。

そこで本考案はかかる従来技術の欠点に鑑み、試験室内
を氷点下に下げた状態でも補助ブロワーが凍結すること
のない装置を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 すなわち本考案は、断熱材で覆われたケーシング内を区
画壁を介して区画された試験室及び低温室と、該低温室
内を仕切り板を介して仕切られた低温空気供給室及びバ
イパス流路とからなり、前記低温空気供給室内に冷凍サ
イクルの蒸発器，ヒータ及び送風用ブロワーとを配置
し、前記試験室内にPTCサーミスタ或いはセラミックヒ
ータ等からなる試験品の加熱手段を設け、試験室と低温
室との連通口付近にバイパス流路及び連通口を開閉する
ダンパー機構を設けた冷熱衝撃試験装置において、試験
室内の加熱手段の上方及び／又は下方に空気循環用の補
助ファンを設けると共に、試験室内の加熱時に補助ファ
ンを低速度にて逆回転するように構成した冷熱衝撃試験
装置により本目的を達成する。

作用 本考案の装置では、まず加熱手段に密接させて半導体等
の試験品を装着する。

そして加熱手段を発熱させることにより、試験品を所定
の温度に加熱する。このとき試験室内の容積に比較して
加熱手段の熱容量が小さいので、室内の空気はあまり加
熱せず、例えば氷点下に維持される。

次に、試験室と低温室との連通口を塞いでいたダンパー
を作動させて、バイパス流路を閉塞すると共に該連通口
を開放する。

するといままで、バイパス流路を循環していた冷却空気
が、ブロワー及び補助ブロワーの送風作用により冷気が
試験室内に流れ込む。

従って試験室内は急激に冷却される。

このとき試験室外の補助ファンの駆動モータ及び駆動軸
には冷気が伝熱され、軸受け部には外気中の水分が結露
し、さらに凍結しようとするが駆動軸自体が回転してい
るためにその付近には凍結しない。

次にダンパーを閉じて試験室内を加熱する場合加熱手段
の容量が小さく、試験室内の温度はあまり上昇しない為
に補助ファンの駆動軸付近の結露水が凍結しようとす
る。しかし本考案にかかる装置では、試験室内で試験品
を加熱する際には補助ファンを低速度にて逆回転するよ
うに構成しているために回転作用が氷付き作用に打ち勝
ちその軸受け部に結露水が凍結しない。

実施例 以下に本考案を図面に示された実施例に従って詳細に説
明する。

第１図において、20は断熱材で覆われたケーシングであ
り、該ケーシング20内は、区画壁21を介して試験室22と
低温室23とに区画されている。区画壁21は、試験室22と
低温室23内の空気が循環するように最低二つの連通口24
a,24bを有している。

低温室23内は、仕切り板25を介して低温空気供給室26と
バイパス流路27とに仕切られ、バイパス流路27に低温空
気供給室26内の空気が循環するようになっている。

低温空気供給室26内は、図示しない冷凍サイクルの蒸発
器28,加熱手段としてのヒータ29及び空気循環用のブロ
ワー30とが装着されている。

試験室22内には、制御装置38からの給電を受けるPTCサ
ーミスタ等の加熱手段31がワークステーション32に複数
設置されている。

区画壁21に設けた連通口24a,24bには、駆動軸32a,32bを
介して回動し、連通口24a,24b又はバイパス流路27の入
口部，出口部を開閉するダンパー機構33a,33bが設置さ
れている。

このダンパー機構33a,33bは、試験室22内に装着した試
験品を加熱する時は、連通口24a,24bを閉鎖して、冷却
空気が試験室内に流入しないようにし、試験品を冷却す
る時は、連通口24a,24bを開放し、バイパス流路を閉塞
するために図示しない駆動モータを介して制御装置38が
それらの作動を制御している。

試験室22内のワークステーション32の上方には空気循環
用の補助ファン34が設置されており、試験品に近接して
設けた測温素子等の温度検知手段35からの検知温度に基
づき制御装置38がその作動を制御している。

以上のべた構成において本考案にかかる装置では、第２
図に示されたタイミングチャートのように各加熱手段，
補助ブロワー，ダンパーを制御装置38がコントロールし
ながら試験品を所定の温度まで加熱又は冷却しているの
である。

まずダンパー33により連通口24a,24bを閉塞させ、補助
ファン34を逆方向に回転させた状態においてワークステ
ーション32上の加熱手段31に電流を流す。

すると試験品の温度は徐々に加熱され、所定の温度に到
達する。

この時加熱手段31への通電は、所定の温度を維持するべ
く制御装置38から方形波の状態で電流が供給される。

一方低温室23側は、蒸発器28で冷却された空気が低温空
気供給室26,バイパス流路27と循環しながら徐々に蓄冷
されていく。

冷却段階では、制御装置38からの指示に従いダンパー33
が開放されると共に、補助ファン34が回転を始める。

すると補助ファン34及び送風ファン30の送風作用により
急激に試験品は冷却されていく。

冷却状態での通電試験終了後は、再びダンパー33を閉塞
すると共に加熱手段31へ通電を行なうことにより試験品
を徐々に加熱するようにしている。

この時本考案にかかる実施例の装置では、補助ファン34
を停止させた場合に駆動軸の軸受け部に結露した水分が
凍結するおそれがあるので、ダンパー33閉塞後直ちに補
助ファン34の回転を正から逆に切り換えるように制御装
置38でコントロールしているために、補助ファン34は低
速度にて逆回転を始める。

低速度での回転であること及び逆回転であることから、
ワークステーション32での試験品への加熱作用に影響を
与えずに済む。

尚第３図に示すものは、他の実施例を示すもので、補助
ファン34と加熱手段31との間に手動又は自動開閉形の整
流板37を設置し、加熱時に整流板37を作動させて試験室
22内を区画するように構成したものである。該装置の場
合は、加熱手段31がある室と補助ブロワーがある室とを
整流板37を介して区画するように構成したので、補助フ
ァンを逆回転した場合にも、試験品への影響が極めて小
さくて済む。ただこの場合に整流板の駆動部も金属等で
構成されていると結露水の凍結のおそれがあるので、整
流板の駆動軸は非熱伝導性の合成樹脂等で構成するのが
好ましい。

尚本実施例では、整流板及び補助ファンを試験品の上方
に設けたがこれに限定されるものではなく、試験品の下
方に設けても良い。又補助ファンは、試験品に均一に送
風を行なう為には、試験室の内寸にできるだけ近い長さ
のクロスフローファンを採用するのが望ましい。

効果 以上述べたように本考案にかかる装置は、従来の装置で
は試験室内を氷点下とした場合に凍結により作動しにく
かった補助ファンを正回転又は逆回転と常時回転するよ
うに構成したので、連続した試験が可能となる。

さらに補助ファンが連続的に回転している関係から従来
のように補助ファンを駆動するモータに負荷がかかりに
くく、駆動モータを長持ちさせることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第３図は本考案にかかる装置の実施例を示す
もので、第１図は装置の概略を示す縦断面図，第２図は
装置の各部品の作動を示すタイミングチャート，第３図
は第２実施例の装置の概略を示す縦断面図、第４図は従
来技術を示す装置の縦断面図、第５図は最近開発された
装置の縦断面図である。 １……装置、２……試験室 ３……低温室、４……高温室 5a,5b……仕切り板、6a,6b……バイパス流路 ７……蒸発器、８……加熱器 ９……送風機、10……ダンパー 11……加熱器、20……ケーシング 21……区画壁、22……試験室 23……低温室、24a,24b……連通口 25……仕切り板、26……低温空気供給室 27……バイパス流路、28……蒸発器 29……ヒータ、30……ブロワー 31……加熱手段、32……ワークステーション 33a,33b……ダンパー、34……補助ファン

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】断熱材で覆われたケーシング内を区画壁を
   介して区画された試験室及び低温室と、該低温室内を仕
   切り板を介して仕切られた低温空気供給室及びバイパス
   流路とからなり、前記低温空気供給室内に冷凍サイクル
   の蒸発器，ヒータ及び送風用ブロワーとを配置し、前記
   試験室内に試験品の加熱手段を設け、試験室と低温室と
   の連通口付近にバイパス流路及び連通口を開閉するダン
   パー機構を設けた冷熱衝撃試験装置において、試験室内
   の加熱手段の上方及び／又は下方に空気循環用の補助フ
   ァンを設けると共に、試験室内の加熱時に補助ファンを
   低速度にて逆回転するように構成したことを特徴とする
   冷熱衝撃試験装置。
2. 【請求項２】試験室内の加熱手段の上方及び／又は下方
   に風向調整用の整流板を設けた請求項１項記載の冷熱衝
   撃試験装置。
3. 【請求項３】前記加熱手段がPTCサーミスタからなる請
   求項１項記載の冷熱衝撃試験装置。