JPH074608Y2 - 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 しかしながら、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が、試験品を徐々に冷却させるには
不向きであった。

さらに直線的に試験品を冷却したり、加熱したりするに
は不向きであった。

すなわち第６図（ａ）に示すようにダンパー33で通路を
閉じ補助ブロワー34を回転させただけの時には充分な冷
却ができず、（ｂ）に示すようにダンパー33で通路を閉
じ且つ補助ブロワー34を停止させた状態では（ａ）より
も冷却ができず、（ｃ）に示すようにダンパー33で通路
を開放し且つ補助ブロワーを回転させた状態では急激に
冷却されてしまうといった不都合がある。

そこで本考案はかかる従来技術の欠点に鑑み、試験品を
徐々に温度変化させることのできる試験装置を提供する
ことを目的とする。

問題点を解決するための手段 すなわち本発明は、断熱材でおお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、試験室内のワークステーション32
の上方又は下方に温度検出手段35を設け、該温度検出手
段の検知結果に基づき補助ファンの回転数を制御する制
御装置38を設けた冷熱衝撃試験装置において、試験品の
温度に応じて補助ファンの回転数を制御するように構成
され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
熱されない。

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、ブロワーの送風作用により試験室内に流れ込み、試
験室内を冷却しようとする。

このとき本考案にかかる装置では、補助ブロワーの回転
数を試験品の温度に応じて制御するようにしているた
め、ダンパーの開放当初は回転数が遅く、ダンパー開放
後所定時間経過後は回転数が速くなる。

従って試験品は、所望の温度勾配でもって冷却される。

一方所定の温度まで冷却させた後は、補助ファンを停止
させ、ダンパーで閉鎖した状態で加熱手段に対して電流
を流し込むことにより試験品を徐々に加熱させ、所定の
温度まで到達した後試験品の通電試験を行なう。

この試験品の加熱動作中は、低温空気供給室内では蒸発
器で冷却された空気がバイパス通路を循環しながら徐々
に蓄冷されていく。

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を閉塞して、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でコントロールし
ながら所定の温度域において通電試験を行なうのであ
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を停止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からは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。

加熱状態での通電試験終了後は、まず制御装置38からの
指示に従いダンパー33が閉塞された状態で、補助ファン
34が低速にて回転を始める。

すると試験室22内も比較的低温であることから徐々に試
験品は冷却されていく。

次に所定時間経過後、ダンパー33が開放され、低温室23
からさらに冷却された空気が試験室22内に流れ込み、試
験品を徐々に冷却していく。

この時試験品を急激に冷却しないように本考案の実施例
の装置では、補助ファン34の回転数を徐々に上げるよう
に測温素子等の温度検出手段35からの検出結果に基づき
制御装置38が回転速度をコントロールしている。

同時に制御装置38は、試験品の付近に装着した温度検出
手段35からの検出結果に基づき加熱手段31に対して第２
図に示すような間隔の矩形波として電流供給するように
している。

その後、再びダンパー33を閉塞すると共に補助ファン34
を停止させて、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。

以上のようにして本実施例の装置では、試験品を徐々に
加熱冷却加熱…することができる。

第３図に示す第２実施例のものは、制御装置38における
補助ファン34の回転制御において加熱時にも回転させる
ように構成したものである。

すなわち試験室22内の温度が例えば０℃以下の温度にな
った場合に一般に補助ファン34の駆動モータが試験室外
に設置されている関係から駆動軸及び軸受け部に霜が付
着してしまい、いざ冷却時に回転させようとした場合に
稼働しないおそれがある。

そこで本実施例の制御装置38では、補助ファン34の回転
を停止させずに加熱時は逆回転するように構成してい
る。

ただ例え逆回転といえども、試験室22内が閉塞されてい
るので試験室22内の空気の循環により試験品が冷却され
るおそれがあるので、本実施例では、逆回転させる場合
の補助ファン34の回転数を低速に落とすように構成して
いる。

本実施例では、補助ファン34をワークステーション32の
上方に設けたがこれに限定されるものではなく、下方に
設けてもよい。また試験室22内の加熱手段31の上方及び
／又は下方に風向調整用の整流板を設けても良い。

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
は急激な温度変化しか提供することができなかったもの
を補助ファンの回転数制御を行なうことにより徐々に所
定の温度まで冷却したり加熱したりすることを可能とし
た。

さらに試験品の温度上昇勾配又は下降勾配を直線的なも
のとすることができ、一つの試験装置にてあらゆる温度
における通電試験を行なうことが可能となる。

さらに、試験品の加熱手段による加熱中にも補助ファン
を回転させるように構成したので、補助ファンの軸受け
部等の氷付きを防ぐことができる。

【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実施例の装置の各部品の作動を示すタイミングチ
ャート、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，第６図は温度降下
の状態を示すタイムチャートである。 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】断熱材でおお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、試験室内のワークステーション32の
   上方又は下方に温度検出手段35を設け、該温度検出手段
   の検知結果に基づき補助ファンの回転数を制御する制御
   装置38を設けた冷熱衝撃試験装置において、試験品の温
   度に応じて補助ファンの回転数を制御するように構成し
   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記載の冷熱衝撃試験装置。