RU152853U1

RU152853U1 - THERMAL CAMERA FOR TESTING ELECTRONIC PRODUCTS

Info

Publication number: RU152853U1
Application number: RU2015104945/28U
Authority: RU
Inventors: Иван Александрович Курбатов; Руслан Витальевич Бариев; Алихан Русланович Гайтукиев; Павел Сергеевич Чурилин; Николай Сергеевич Кобелев; Артем Армоевич Аванесян
Priority date: 2015-02-16
Filing date: 2015-02-16
Publication date: 2015-06-20

Abstract

Термокамера для испытания электронных изделий, содержащая: корпус, в котором размещена рабочая камера, вентилятор, установленный в рабочей камере между вытяжным и нагнетательным патрубками, узел очистки рециркуляционного воздуха, установленный в нагнетательном патрубке и выполненный в виде соосно соединенных суживающегося диффузора с винтообразными канавками на внутренней поверхности и расширяющегося сопла, в котором размещено осушивающее устройство в виде емкости, предназначенной для заполнения адсорбирующим веществом, вентилятор снабжен приводом с регулятором скорости вращения, соединенным с выходами регулятора температуры и регулятора давления, и датчиком температуры и датчиком давления, подсоединенными соответственно к регулятору температуры и регулятору давления, каждый из которых содержит блок сравнения и блок задания, при этом блок сравнения соединен с входом электронного усилителя, оборудованного блоком нелинейной обратной связи, причем выход электронного усилителя соединен с входом магнитного усилителя с выпрямителем, который на выходе подключен к регулятору скорости в виде блока порошковых электромагнитных муфт привода вентилятора, а узел очистки рециркуляционного воздуха снабжен сеткой, выполненной из биметалла и установленной после внутренней круговой канавки на входе в суживающийся диффузор и соединенной с накопителем загрязнений, при этом на внутренней поверхности расширяющегося сопла выполнены винтообразные канавки, касательная которых имеет направление против хода часовой стрелки, причем в корпусе в угловых соединениях вертикальных и горизонтальных элементов воздух�A heat chamber for testing electronic products, comprising: a housing in which the working chamber is located, a fan installed in the working chamber between the exhaust and discharge nozzles, a recirculation air purification unit installed in the discharge nozzle and made in the form of a coaxially connected tapering diffuser with helical grooves on the inner the surface and the expanding nozzle in which the drying device is located in the form of a container designed to be filled with absorbent material, a fan p is equipped with a drive with a speed controller connected to the outputs of the temperature controller and pressure controller, and a temperature sensor and pressure sensor, respectively connected to a temperature controller and pressure controller, each of which contains a comparison unit and a reference unit, while the comparison unit is connected to the input an electronic amplifier equipped with a non-linear feedback unit, and the output of the electronic amplifier is connected to the input of the magnetic amplifier with a rectifier, which is connected to a speed regulator in the form of a block of powder electromagnetic couplings of the fan drive, and the recirculation air purification unit is equipped with a grid made of bimetal and installed after the inner circular groove at the inlet of the tapering diffuser and connected to the dirt accumulator, while screw-like grooves are made on the inner surface of the expanding nozzle, the tangent of which has a counterclockwise direction, and in the case in the case in the corner joints of vertical and horizontal elements, air

Description

МПК H01L 21/66 IPC H01L 21/66

Термокамера для испытания электронных изделий Thermal chamber for testing electronic products

Полезная модель относится к устройствам, используемым в полупроводниковом производстве, и может быть применена для климатических испытаний готовых полупроводниковых приборов при одновременном измерении их электрических параметров. The utility model relates to devices used in semiconductor manufacturing, and can be used for climate testing of finished semiconductor devices while measuring their electrical parameters.

Известна термокамера для испытания электронных изделий (см. патент РФ №2087050, MПK H01L 21/66, 1997, Бюл. №22), содержащая корпус, в котором размещена рабочая камера, вентилятор, установленный в рабочей камере между вытяжным и нагнетательным патрубками, узел очистки рециркуляционного воздуха, установленный в нагнетательном патрубке и выполненный в виде соосно соединенных суживающегося диффузора с винтообразными канавками на внутренней поверхности и расширяющегося сопла, в котором размещено устройство в виде емкости, предназначенной для заполнения адсорбирующим веществом, вентилятор снабжен приводом с регулятором скорости вращения, соединенным с выходами регулятора температуры и регулятора давления, и датчиком температуры и датчиком давления, подсоединенными соответственно к регулятору температуры и регулятору давления, каждый из которых содержит блок сравнения и блок задания, при этом блок сравнения соединен с входом электронного усилителя, оборудованного блоком нелинейной обратной связи, причем выход электронного усилителя соединен с входом магнитного усилителя с выпрямителем, который на выходе подключен к регулятору скорости в виде блока порошковых электромагнитных муфт привода вентилятор, а узел очистки рециркуляционного воздуха снабжен сеткой, выполненный из биметалла и установленной после внутренней круговой канавки на входе в суживающийся диффузор и соединенной с накопителем загрязнений, при этом на внутренней поверхности расширяющегося сопла выполнены винтообразные канавки, касательная которых имеет направление против хода часовой стрелки, а касательная винтообразных канавок на внутренней поверхности суживающегося диффузора имеет направление по ходу часовой стрелки. Known heat chamber for testing electronic products (see RF patent No. 2087050, MPK H01L 21/66, 1997, Bull. No. 22), containing a housing in which the working chamber is located, a fan installed in the working chamber between the exhaust and discharge nozzles, node purification of recirculated air installed in the discharge pipe and made in the form of coaxially connected tapering diffuser with helical grooves on the inner surface and an expanding nozzle, in which the device is placed in the form of a container designed to fill I am an adsorbent, the fan is equipped with a drive with a speed controller connected to the outputs of the temperature controller and pressure controller, and a temperature sensor and pressure sensor connected respectively to the temperature controller and pressure controller, each of which contains a comparison unit and a reference unit, while the unit comparison is connected to the input of an electronic amplifier equipped with a non-linear feedback unit, and the output of the electronic amplifier is connected to the input of the magnetic amplifier with rectifier a body that is connected at the output to the speed controller in the form of a block of powder electromagnetic drive clutches for the fan, and the recirculation air purification unit is equipped with a mesh made of bimetal and installed after the internal circular groove at the inlet to the tapering diffuser and connected to the pollution accumulator, while on the internal the surface of the expanding nozzle is made helical grooves, the tangent of which has a counterclockwise direction, and the tangent of the helical grooves on the inner overhnosti tapered cone has a direction clockwise.

Недостатком технического решения является снижение надежности электронных изделий при электрических испытаниях из за разнородности воздушных потоков, поступающих на полки термокамеры по ее высоте, обусловленной наличием «застойных зон» в местах перехода воздушного рециркуляционного потока из одного пространственного, например горизонтального, положения в другое- вертикальное и,наоборот, из вертикального в горизонтальное. The disadvantage of the technical solution is to reduce the reliability of electronic products during electrical tests due to the heterogeneity of the air flow entering the shelves of the heat chamber by its height, due to the presence of "stagnant zones" at the points of transition of the air recirculation flow from one spatial, for example horizontal, vertical to another position conversely, from vertical to horizontal.

Известна термокамера для испытания электронных изделий(см., патент РФ №2523098. МПК H01L 21/66. Опубл. 20.07.2014. Бюл. №20), содержащая корпус, в котором размещена рабочая камера, вентилятор, установленный в рабочей камере между вытяжным и нагнетательным патрубками, узел очистки рециркуляционного воздуха, установленный в нагнетательном патрубке и выполненный в виде соосно соединенных суживающегося диффузора с винтообразными канавками на внутренней поверхности и расширяющегося сопла, в котором размещено осушивающее устройство в виде емкости, предназначенной для заполнения адсорбирующим веществом, вентилятор снабжен приводом с регулятором скорости вращения, соединенным с выходами регулятора температуры и регулятора давления, и датчиком температуры и датчиком давления, подсоединенными соответственно к регулятору температуры и регулятору давления, каждый из которых содержит блок сравнения и блок задания, при этом блок сравнения соединен с входом электронного усилителя, оборудованного блоком нелинейной обратной связи, причем выход электронного усилителя соединен с входом магнитного усилителя с выпрямителем, который на выходе подключен к регулятору скорости в виде блока порошковых электромагнитных муфт привода вентилятора, а узел очистки рециркуляционного воздуха снабжен сеткой, выполненной из биметалла и установленной после внутренней круговой канавки на входе в суживающийся диффузор и соединенной с накопителем загрязнений, при этом на внутренней поверхности расширяющегося сопла выполнены винтообразные канавки, касательная которых имеет направление против хода часовой стрелки, причем в корпусе угловых соединениях вертикальных и горизонтальных элементов воздухопровода расположены завихрители, причем каждый завихритель выполнен в виде лопасти, торцевые поверхности которых повернуты на 90 градусов относительно друг друга. Known heat chamber for testing electronic products (see, RF patent No. 2523098. IPC H01L 21/66. Publish. July 20, 2014. Bull. No. 20), containing a housing in which the working chamber is located, a fan installed in the working chamber between the exhaust and discharge nozzles, a recirculation air purification unit installed in the discharge nozzle and made in the form of coaxially connected tapering diffuser with helical grooves on the inner surface and an expanding nozzle, in which there is a drying device in the form of a container started for filling with an absorbent, the fan is equipped with a drive with a speed controller connected to the outputs of the temperature controller and pressure controller, and a temperature sensor and pressure sensor connected respectively to the temperature controller and pressure controller, each of which contains a comparison unit and a reference unit, at this unit comparison is connected to the input of an electronic amplifier equipped with a non-linear feedback unit, and the output of the electronic amplifier is connected to the input of the magnet of the amplifier with a rectifier, which is connected to the speed controller at the output in the form of a block of powder electromagnetic couplings of the fan drive, and the recirculation air purification unit is equipped with a grid made of bimetal and installed after the internal circular groove at the entrance to the tapering diffuser and connected to the pollution accumulator, this on the inner surface of the expanding nozzle made helical grooves, the tangent of which has a counterclockwise direction, and in the housing angular with swirlers are located on the joints of the vertical and horizontal elements of the air duct, and each swirler is made in the form of a blade, the end surfaces of which are rotated 90 degrees relative to each other.

Недостатком являются дополнительные энергозатраты возникающие в процессе климатических испытаний, обусловленных необходимостью преодоления возрастающего аэродинамического сопротивления суживающегося диффузора и расширяющегося сопла из за «витания» частиц загрязнений, выпадающих из полостей винтообразных канавок, в следствии их закупоривания медленно перемещающимися скоагулированными и укрупняющимися мелкодисперсными загрязнениями. The disadvantage is the additional energy consumption arising during the climatic tests, due to the need to overcome the increasing aerodynamic drag of the narrowing diffuser and the expanding nozzle due to the “soaring” of pollution particles falling from the cavities of the helical grooves, as a result of their clogging by slowly moving coagulated and coarsened fine particles.

Технической задачей полезной модели является поддержание заданных энергозатрат на привод вентилятора во время всего нормированного процесса климатических испытаний электронных изделий, за счет недопущения возрастания аэродинамического сопротивления из-за «витания» загрязнения, путем устранения выпадания их из полости винтообразных канавок при обеспечении скорейшего спуска частиц в кольцевую канавку и долее в накопитель загрязнений для последующего удаления. The technical task of the utility model is to maintain the specified energy consumption for the fan drive during the entire normalized process of climatic testing of electronic products, by avoiding the increase in aerodynamic drag due to "soaring" of pollution, by eliminating them falling out of the cavity of the helical grooves while ensuring the fastest possible descent of particles into the annular groove and longer in the accumulator of contaminants for subsequent removal.

Технический результат достигается тем, что термокамера для испытания электронных изделий содержит корпус, в котором размещена рабочая камера, вентилятор, установленный в рабочей камере между вытяжным и нагнетательным патрубками, узел очистки рециркуляционного воздуха, установленный в нагнетательном патрубке и выполненный в виде соосно соединенных суживающегося диффузора с винтообразными канавками на внутренней поверхности и расширяющегося сопла, в котором размещено осушивающее устройство в виде емкости, предназначенной для заполнения адсорбирующим веществом, вентилятор снабжен приводом с регулятором скорости вращения, соединенным с выходами регулятора температуры и регулятора давления, и датчиком температуры и датчиком давления, подсоединенными соответственно к регулятору температуры и регулятору давления, каждый из которых содержит блок сравнения и блок задания, при этом блок сравнения соединен с входом электронного усилителя, оборудованного блоком нелинейной обратной связи, причем выход электронного усилителя соединен с входом магнитного усилителя с выпрямителем, который на выходе подключен к регулятору скорости в виде блока порошковых электромагнитных муфт привода вентилятора, а узел очистки рециркуляционного воздуха снабжен сеткой, выполненной из биметалла и установленной после внутренней круговой канавки на входе в суживающийся диффузор и соединенной с накопителем загрязнений, при этом на внутренней поверхности расширяющегося сопла выполнены винтообразные канавки, касательная которых имеет направление против хода часовой стрелки, причем в корпусе угловых соединениях вертикальных и горизонтальных элементов воздухопровода расположены завихрители, причем каждый завихритель выполнен в виде лопасти, торцевые поверхности которых повернуты на 90 градусов относительно друг друга, каждая из винтообразных канавок, расположенных на внутренней поверхности как суживающегося диффузора, так и расширяющегося сопла, выполнена по линии циклоиды как брахистохроны. При этом кривизна, каждой из винтообразных канавок расположенных на внутренней поверхности как суживающегося диффузора, так и расширяющегося сопла, выполнена по линии циклоиды как брахистохроны. The technical result is achieved by the fact that the heat chamber for testing electronic products contains a housing in which the working chamber is located, a fan installed in the working chamber between the exhaust and discharge nozzles, a recirculation air purification unit installed in the discharge nozzle and made in the form of a coaxially tapering diffuser with helical grooves on the inner surface and the expanding nozzle, which contains the drying device in the form of a container designed to fill To absorb adsorbent, the fan is equipped with a drive with a speed controller connected to the outputs of the temperature controller and pressure controller, and a temperature sensor and pressure sensor connected respectively to the temperature controller and pressure controller, each of which contains a comparison unit and a reference unit, while the unit comparison is connected to the input of an electronic amplifier equipped with a non-linear feedback unit, and the output of the electronic amplifier is connected to the input of the magnetic amplifier with with an amber, which is connected at the output to the speed controller in the form of a block of powder electromagnetic clutch of the fan drive, and the air recirculation air purification unit is equipped with a grid made of bimetal and installed after the inner circular groove at the inlet to the tapering diffuser and connected to the pollution accumulator, while on the inside the surface of the expanding nozzle has helical grooves, the tangent of which has a counterclockwise direction, moreover, in the case of vertical angular joints swirlers are located of horizontal and horizontal air duct elements, each swirl made in the form of a blade, the end surfaces of which are rotated 90 degrees relative to each other, each of the helical grooves located on the inner surface of both the tapering diffuser and the expanding nozzle is made along the line of the cycloid as brachistochrons. In this case, the curvature of each of the helical grooves located on the inner surface of both the tapering diffuser and the expanding nozzle is made along the line of the cycloid as brachistochron.

На фиг.1 представлена принципиальная схема термокамеры для испытания электронных изделий с системой автоматизированного контроля температуры и давления рециркуляционного воздуха, на фиг.2 - узел очистки рециркуляционного воздуха с сеткой из биметалла и накопителем загрязнений, на фиг.3 - разрез сетки из биметалла, на фиг.4. - внутренняя поверхность расширяющегося сопла с винтообразными канавками, касательная которых имеет направление против хода часовой стрелки, на фиг.5 - внутренняя поверхность суживающегося диффузора с винтообразными канавками, касательная которых направлена по ходу часовой стрелки, на фиг.6- завихритель, выполненный в виде лопасти, на фиг.7- винтообразная канавки на внутренней поверхности суживающегося диффузора и расширяющегося сопла, кривизна которых выполнена по линии циклоиды как брахистохроны. Figure 1 presents a schematic diagram of a heat chamber for testing electronic products with an automated temperature and pressure control system for recirculated air, figure 2 is a unit for cleaning recirculated air with a grid of bimetal and a pollution accumulator, figure 3 is a section of a grid of bimetal, figure 4. - the inner surface of the expanding nozzle with helical grooves, the tangent of which has a counterclockwise direction, in Fig.5 - the inner surface of the tapering diffuser with helical grooves, the tangent of which is clockwise, in Fig.6 - a swirl made in the form of a blade , Fig.7 - spiral grooves on the inner surface of the tapering diffuser and the expanding nozzle, the curvature of which is made along the line of the cycloid as brachistochron.

Термокамера для испытания электронных изделий состоит из кожуха 1, в котором размещена рабочая камера 2, вентилятора 3, установленного в рабочей камере 2 между вытяжным 4 и нагнетательным 5 патрубками, узла очистки рециркуляционного воздуха 6, установленного в нагнетательном патрубке 5 и выполненного в виде соосно соединенных суживающегося диффузора 7 с винтообразными канавками 8, расширяющегося сопла 9,осушивающего устройства 10, установленного в расширяющемся сопле 9, занимающего всю площадь выходного сечения и представляющего собой емкость, предназначенную для заполнения адсорбирующим веществом. The heat chamber for testing electronic products consists of a casing 1, in which a working chamber 2, a fan 3, is installed in the working chamber 2 between the exhaust 4 and discharge 5 nozzles, a recirculation air purification unit 6, installed in the discharge nozzle 5 and made in the form of coaxially connected a tapering diffuser 7 with helical grooves 8, an expanding nozzle 9, a drying device 10, mounted in an expanding nozzle 9, which occupies the entire output section and is a capacitance s designed for filling the adsorbent material.

Вентилятор снабжен приводом 11 с регулятором скорости вращения 12 в виде блока порошковых электромагнитных муфт, а в рабочей камере 2 установлен датчик температуры 13, подключенный к регулятору температуры 14, который содержит блок сравнения 15 и блок задания 16, при этом блок сравнения 15 соединен с входом электронного усилителя 17, оборудованного блоком 18 нелинейной обратной связи, причем выход электронного усилителя 17 соединен с входом магнитного усилителя 19 с выпрямителем на выходе, подключенным к регулятору скорости вращения 12 в виде блока порошковых электромагнитных муфт. The fan is equipped with a drive 11 with a speed controller 12 in the form of a block of electromagnetic powder couplings, and a temperature sensor 13 is installed in the working chamber 2, connected to a temperature controller 14, which contains a comparison unit 15 and a task unit 16, while the comparison unit 15 is connected to the input an electronic amplifier 17 equipped with a nonlinear feedback unit 18, the output of the electronic amplifier 17 being connected to the input of the magnetic amplifier 19 with an output rectifier connected to the speed controller 12 in the form of a block oroshkovyh electromagnetic clutches.

В нагнетательном патрубке 5 перед выходным сечением осушивающего устройства 10 установлен датчик давления 20, подключенный к регулятору давления 21, который содержит блок сравнения 22 и блок задания 23, при этом блок сравнения 22 соединен с входом электронного усилителя 24, оборудованного блоком 25 нелинейной обратной связи, причем выход электронного усилителя 24 соединен с входом магнитного усилителя 26 с выпрямителем на выходе, подключенным к регулятору скорости вращения 12 в виде блока порошковых электромагнитных муфт. In the discharge pipe 5, before the output section of the drying device 10, a pressure sensor 20 is connected to the pressure regulator 21, which contains a comparison unit 22 and a reference unit 23, while the comparison unit 22 is connected to the input of an electronic amplifier 24 equipped with a non-linear feedback unit 25, moreover, the output of the electronic amplifier 24 is connected to the input of the magnetic amplifier 26 with a rectifier at the output connected to the speed controller 12 in the form of a block of powder electromagnetic couplings.

Узел очистки рециркуляционного воздуха 6 (фиг.2) снабжен сеткой 27 (фиг.3), выполненной из биметалла и установленной после внутренней круговой канавки 28 на входе 29 в суживающийся диффузор 7 и соединенной с накопителем загрязнений 30. На внутренней поверхности 31 расширяющегося сопла 9 выполнены винтообразные канавки 32, касательная которых имеет направление против хода часовой стрелки, а касательная винтообразных канавок 8 на внутренней поверхности 33 суживающегося диффузора 7 имеет направление по ходу часовой стрелки. Лопасти 34,35,36,37 расположены в корпусе 1 в угловых соединениях вертикальных и горизонтальных воздуховодах термокамеры. При это торцевая поверхность 38 каждой лопасти 34,35,36 и 37 повернуты на 90 градусов относительно торцевой поверхности 39. The recirculation air purification unit 6 (FIG. 2) is equipped with a mesh 27 (FIG. 3) made of bimetal and installed after the inner circumferential groove 28 at the inlet 29 of the tapering diffuser 7 and connected to the pollution accumulator 30. On the inner surface 31 of the expanding nozzle 9 helical grooves 32 are made, the tangent of which has a counterclockwise direction, and the tangent of helical grooves 8 on the inner surface 33 of the tapering diffuser 7 has a clockwise direction. The blades 34,35,36,37 are located in the housing 1 in the corner joints of the vertical and horizontal ducts of the heat chamber. While the end surface 38 of each blade 34,35,36 and 37 are rotated 90 degrees relative to the end surface 39.

Кривизна каждой из винтообразной канавок 8 и 32 расположенных на внутренних поверхностях 33 и 31 суживающегося диффузора 7 и расширяющегося сопла 9, выполнена по линии циклоида 40 и 41 как брахистохроны, что обеспечивает скорейший спуск за кротчайшее время частицы загрязнения от начала(т.А), соответствующей канавки до ее(т.Б) конца(см., например, стр.802, некоторые замечательные кривые М. Я. Выгодский. Справочник по высшей математике.1969. Стр 872) The curvature of each of the helical grooves 8 and 32 located on the inner surfaces 33 and 31 of the tapering diffuser 7 and the expanding nozzle 9 is made along the line of the cycloid 40 and 41 as brachistochrons, which ensures the fastest possible descent of the pollution particles from the beginning (t. A), the corresponding groove to its (t. B) end (see, for example, p. 802, some remarkable curves M. Ya. Vygodsky. Handbook of Higher Mathematics. 1969. Page 872)

Термокамера для испытания для электронных изделий работает следующим образом Thermal test chamber for electronic products works as follows

При прохождении потоком рециркуляционного воздуха поворота в угловых соединениях корпуса 1 вертикальных и горизонтальных элементов воздуховода, образованного между корпусом 1 и рабочей камерой 2, образуемые «застойные зоны» (см., например, стр.29. Коваленко Л.Н. Глушков А.Ф. Теплообменники с интенсификацией теплоотдачи.- М.: Энергоатомиздат, 1986.-240 с.), в которых слои движущегося потока, описывающего дуги больших радиусов(у вогнутой стенки поворота корпуса 1 движутся медленее, чем слои потока, описывающие дуги малых радиусов у выпуклой стенки поворота стенки 1). Скорость движения обратно пропорциональна радиусу кривизны траектории частицы, что приводит к перераспределению рециркуляционного потока по полкам рабочей камеры 1 и, соответственно, к изменению климатических параметров воздействия на испытуемые электронные изделия. А это способствует увеличению выхода брака готовой продукции. Для устранения образования «застойных зон» в местах поворота движущегося потока рециркуляционного воздуха установлены завихрители 34,35,36,37. При этом поток рециркуляционного воздуха при своем движении в местах поворота(угловые соединения вертикальных и горизонтальных воздуховодов) перемещались от торцевой поверхности 38 к торцевой поверхности 39 каждый из лопастей 34,35,36 и 37 изменяет свое направление на 90 градусов, разрушая «застойную зону» в местах поворота, осуществляя тем самым равномерное распределение потока рециркуляционного воздуха по полкам рабочей камеры. Кроме того удаление «застойных зон» способствует устранению дополнительного аэродинамического сопротивления движущемуся потоку рециркуляционного воздуха, и, как следствие этого, отсутствует необходимость увеличения мощности на привод вентилятора, тоесть обеспечивается энергосберегающий процесс климатических электрических испытаний электронных изделий. When the flow of recirculation air turns in the corner joints of the housing 1 of the vertical and horizontal elements of the duct formed between the housing 1 and the working chamber 2, "stagnant zones" are formed (see, for example, page 29. Kovalenko LN Glushkov A.F Heat exchangers with intensification of heat transfer.- M .: Energoatomizdat, 1986.-240 p.), In which layers of a moving stream describing arcs of large radii (at a concave wall of rotation of the housing 1 move slower than layers of a stream describing arcs of small radii at a convex wall p wall gate 1). The speed of movement is inversely proportional to the radius of curvature of the particle path, which leads to a redistribution of the recirculation flow along the shelves of the working chamber 1 and, accordingly, to a change in the climatic parameters of the effect on the test electronic products. And this helps to increase the yield of defective products. To eliminate the formation of "stagnant zones" at the points of rotation of the moving flow of recirculated air, swirlers 34.35.36.37 are installed. At the same time, the flow of recirculated air during its movement at the turning points (angular joints of vertical and horizontal ducts) moved from the end surface 38 to the end surface 39, each of the blades 34,35,36 and 37 changes its direction by 90 degrees, destroying the “stagnant zone” in places of rotation, thereby ensuring uniform distribution of the recirculated air flow over the shelves of the working chamber. In addition, the removal of "stagnant zones" helps to eliminate additional aerodynamic resistance to the moving flow of recirculated air, and, as a result of this, there is no need to increase the power to the fan drive, that is, an energy-saving process of climatic electrical testing of electronic products is provided.

Рециркуляционный воздух от испытуемых электронных изделий, расположенных на полках рабочей камеры 2, с загрязнениями в виде мелкодисперсной пыли, ржавчины и/или окалины и водомасляной эмульсии через вытяжной патрубок 4 поступает в вентилятор 3 и после закрутки воздушного потока направляется к узлу очистки 6 на вход 29 суживающегося диффузора 7. Recirculated air from the test electronic products located on the shelves of the working chamber 2, with impurities in the form of fine dust, rust and / or scale and water-oil emulsion through the exhaust pipe 4 enters the fan 3 and after twisting the air flow is sent to the cleaning unit 6 to the input 29 tapering diffuser 7.

Загрязненный рециркуляционный воздух контактирует с сеткой 27, где очищается от твердых частиц и мелкодисперсной влаги путем налипания загрязнений на ее поверхность. Так как сетка выполнена из биметалла и при постоянном перепаде температур на выходе из вентилятора 3 и в суживающемся диффузоре 7, равном 2-3°С, (эффект Джоуля-Томсона) между внешней и внутренней поверхностями сетки 27 по ходу движения потока образуется градиент температуры, обеспечивающий возникновение термовибрации (см., например, Дмитриев А.Н. и др. Биметаллы. - Пермь, 1991 - 415 с.). В результате с сетки из биметалла 27 непрерывно осуществляется стряхивание твердых частиц и мелкодисперсной влаги во внутреннюю круговую канавку 28, откуда под действием гравитационных сил они поступают в накопитель загрязнений 30 для последующего удаления вручную или автоматически. Contaminated recirculated air is in contact with the grid 27, where it is cleaned of solid particles and fine moisture by sticking contaminants to its surface. Since the mesh is made of bimetal and with a constant temperature difference at the outlet of the fan 3 and in the converging diffuser 7, equal to 2-3 ° C (Joule-Thomson effect), a temperature gradient forms between the external and internal surfaces of the mesh 27, providing the occurrence of thermal vibration (see, for example, Dmitriev A.N. et al. Bimetals. - Perm, 1991 - 415 p.). As a result, from the bimetal mesh 27, solid particles and finely divided moisture are continuously shaken off into the inner circular groove 28, from where, under the influence of gravitational forces, they enter the pollution accumulator 30 for subsequent removal manually or automatically.

Незадержанные ячейками сетки из биметалла 27 мелкодисперсные загрязнения поступают с потоком рециркуляционного воздуха в полость суживающегося диффузора 7 узла очистки 6, где завихряются, перемещаясь по винтообразным канавкам 8, и переходят в винтообразное движение пограничного слоя потока, движущегося по ходу часовой стрелки (см., например, М.Я.Выгодский. Справочник по высшей математике. - М.: Наука, 1965, стр.872). Взвешенные частицы загрязнений рециркуляционного воздуха центробежной силой отбрасываются к стенке диффузора 7 и перемещаются по внутренним винтообразным канавкам 8, где сталкиваются с другими частицами, укрупняются, становятся ядрами конденсации водомасляного пара. Fine-dispersed contaminants not retained by mesh cells from bimetal 27 enter the cavity of the tapering diffuser 7 of the cleaning unit 6 with a stream of recirculated air, where they swirl, moving along helical grooves 8, and pass into a helical motion of the boundary layer of the stream moving clockwise (see, for example , M.Ya. Vygodsky. Handbook of Higher Mathematics. - M .: Nauka, 1965, p. 872). Suspended particles of recirculated air pollution are discarded by centrifugal force to the wall of the diffuser 7 and move along the internal helical grooves 8, where they collide with other particles, coarsen, become nuclei of condensation of oil-water vapor.

По мере укрепления загрязнений, они «закупоривают» полости винтообразных канавок 8 из за медленного перемещения ― спуска из точки А выходного отверстия суживающегося диффузора 7 к точке В внутренней круговой канавке 28. В результате частицы загрязнений «вываливаются» во внутренний объем суживающегося диффузора 7. Аналогический процесс наблюдается в расширяющимся сопле 9, где скоагулированные и укрупняющиеся частицы, «выпадают» из полостей винтообразных канавок 32, создавая «витание», соответственно, во внутреннем обьем расширяющегося сопла 9. Как следствие, возрастает суммарное аэродинамическое сопротивление узла очистки рециркуляционного воздуха 6, что приводит к необходимости увеличения мощности привода вентилятора 3 для перемещения рециркуляционного воздуха и, соответственно, дополнительным энергозатратам процесса климатических испытаний электронных изделий As pollution increases, they “clog” the cavity of the helical grooves 8 due to slow movement — the descent from point A of the outlet of the tapering diffuser 7 to the point In the inner circular groove 28. As a result, the particles of dirt “fall out” into the inner volume of the tapering diffuser 7. Similar the process is observed in the expanding nozzle 9, where the coagulated and enlarged particles “fall out” from the cavities of the helical grooves 32, creating a “soaring”, respectively, in the internal volume of the expanding with payload 9. As a result, the total aerodynamic resistance of the recirculation air purification unit 6 increases, which leads to the need to increase the power of the fan 3 drive to move recirculated air and, accordingly, the additional energy costs of the process of climatic testing of electronic products

При выполнении кривизны винтообразных кановок 8 и 32 по линии циклоиды как брахистохроны 40 и 41, например с центром в точке К, частицы загрязнений в соответствующих полостях перемещаются за кротчайшее время со скорейшим спуском из точки А в точку В без укрупнения до размеров приводящих к закупориванию и последующему выпадению, то есть увеличения аэродинамического сопротивления узла очистки рециркуляционного воздуха 6. When the screw-like grooves 8 and 32 are curved along the cycloid line as brachistochrones 40 and 41, for example, centered at point K, the particles of contaminants in the corresponding cavities move in the shortest time with the fastest descent from point A to point B without enlargement to dimensions leading to clogging and subsequent loss, that is, an increase in aerodynamic drag of the recirculation air purification unit 6.

Образовавшаяся смесь загрязнений собирается во внутренней круговой канавке 28, и под действием гравитационных сил они поступают в накопитель загрязнений 30. The resulting mixture of contaminants is collected in the inner circular groove 28, and under the influence of gravitational forces, they enter the pollution accumulator 30.

Частично очищенный от загрязнений рециркуляционный воздух поступает в расширяющееся сопло 9. В результате внезапного расширения рециркуляционного воздуха резко падает его скорость со снижением температуры, что приводит к дополнительной конденсации паров влаги из рециркуляционного воздуха. А при наличии в нем мелкодисперсных твердых и каплеобразных частиц, не отделившихся в суживающемся диффузоре 7, наблюдается коагуляция сконденсировавшейся парообразной влаги, и полученная смесь перемещается в полости расширяющегося сопла 9 и бомбардирует поверхность осушивающего устройства 10, снижая его очищающие характеристики.The recirculated air partially cleaned of contaminants enters the expanding nozzle 9. As a result of the sudden expansion of the recirculated air, its speed drops sharply with decreasing temperature, which leads to additional condensation of moisture vapor from the recirculated air. And in the presence of finely dispersed solid and droplet-like particles that have not separated in the narrowing diffuser 7, coagulation of condensed vaporous moisture is observed, and the resulting mixture moves into the cavity of the expanding nozzle 9 and bombards the surface of the drying device 10, reducing its cleaning characteristics.

Устранение данного явления наблюдается при выполнении на внутренней поверхности 31 расширяющегося сопла 9 винтообразных канавок 32, касательная которых имеет направление против хода часовой стрелки. Тогда взвешенные частицы загрязнений («витающие» в потоке рециркуляционного воздуха не отделившаяся в суживающемся диффузоре масса мелкодисперсных твердых и каплеобразных частиц и сконденсировавшаяся в полости расширяющегося сопла 9 парообразная влага) под действием центробежной силы отбрасываются к внутренней поверхности 31 и попадают в винтообразные канавки 32, завихряясь в пограничном слое в направлении против хода часовой стрелки. При этом скоагулированные загрязнения по мере укрупнения перемещаются по винтообразным канавкам 32 расширяющегося сопла 9 от осушивающего устройства 10 к суживающемуся диффузору 7.The elimination of this phenomenon is observed when performing on the inner surface 31 of the expanding nozzle 9 helical grooves 32, the tangent of which has a counterclockwise direction. Then the suspended particles of contaminants (the mass of finely dispersed solid and droplet-like particles that have not separated in the tapering diffuser in the recirculating air stream and vaporized moisture is condensed in the cavity of the expanding nozzle 9) are discarded to the inner surface 31 by centrifugal force and enter the helical grooves 32, in the boundary layer counterclockwise. In this case, coagulated contaminants, as they become larger, move along the helical grooves 32 of the expanding nozzle 9 from the drying device 10 to the tapering diffuser 7.

В результате на месте соединения суживающегося диффузора 7 и расширяющегося сопла 9 встречаются закрученные в противоположных направлениях пограничные слои, что приводит при их контакте к микровзрывам (см., например, Меркулов В.П. Вихревой эффект и его применение в технике. Куйбышев: Машиностроение. 1969 - 436 с., ил.), которые устраняют «витание» загрязнений, отбрасывая их к внутренней поверхности 33 суживающегося диффузора 7 в винтообразные канавки 8 с последующим перемещением в круговую канавку 28 для сбора в накопителе загрязнений 30 и последующего удаления, осуществляемого вручную и автоматически (на фиг.2 не показано).As a result, at the junction of the converging diffuser 7 and the expanding nozzle 9, boundary layers are twisted in opposite directions, which leads to microexplosions upon their contact (see, for example, V. P. Merkulov. Vortex effect and its application in technology. Kuibyshev: Mechanical Engineering. 1969 - 436 pp., Ill.), Which eliminate the “soaring” of contaminants by dropping them to the inner surface 33 of the tapering diffuser 7 into screw-shaped grooves 8 with subsequent movement into a circular groove 28 to collect contaminants 30 in the accumulator and then its removal, carried out manually or automatically (not shown in Figure 2).

А ламинарно движущийся поток, очищенный от мелкодисперсных твердых и каплеобразных частиц и насыщенный преимущественно парообразной влагой, контактирует с осушивающим устройством 10, выполненным в виде емкости определенной конфигурации и заполненной адсорбирующим веществом.A laminar moving stream, purified from fine solid and droplet-like particles and saturated mainly with vaporous moisture, is in contact with a drying device 10, made in the form of a tank of a certain configuration and filled with an absorbent substance.

Процесс адсорбционного поглощения влаги сопровождается выделением определенного количества тепла, повышающего в конечном итоге температуру рециркуляционного воздуха. Возникающее отношение градиента давления к градиенту температуры в узле очистки рециркуляционного воздуха 6 приводит к появлению эффекта Джоуля-Томсона, что особенно явно выражается при увеличении подачи вентилятора 3, т.к. в этом случае возрастает скорость движения воздуха в узле его очистки 6.The process of adsorption moisture absorption is accompanied by the release of a certain amount of heat, which ultimately increases the temperature of the recirculated air. The resulting ratio of the pressure gradient to the temperature gradient in the purification unit of the recirculation air 6 leads to the appearance of the Joule-Thomson effect, which is especially pronounced with an increase in the supply of fan 3, because in this case, the speed of air movement in the node cleaning 6.

Увеличение температуры рециркуляционного воздуха в рабочей камере 2 регулируется датчиком температуры 13. При этом сигнал, поступающий с датчика температуры 13, становится большим, чем сигнал блока задания 16, и на выходе блока сравнения 15 появится сигнал отрицательной полярности, который поступает на вход электронного усилителя 17 одновременно с сигналом отрицательной нелинейной обратной связи блока 18. За счет этого в электронном усилителе 17 компенсируется нелинейность характеристики привода 1 вентилятора 3. Сигнал с выхода электронного усилителя 17 поступает на вход магнитного усилителя 19, где усиливается по мощности, выпрямляется и поступает на регулятор скорости вращения 12 в виде блока порошковых электромагнитных муфт. Отрицательная полярность сигнала электронного усилителя 17 вызывает уменьшение тока возбудителя на выходе магнитного усилителя 19. В результате снижается момент от привода 11 вентилятора 3, передаваемый на регулятор скорости 12 в виде блока порошковых электромагнитных муфт, и подача рециркуляционного воздуха уменьшается, достигая значений, нормировано заданных для условий испытания электронных изделий.The increase in the temperature of the recirculation air in the working chamber 2 is regulated by the temperature sensor 13. In this case, the signal from the temperature sensor 13 becomes larger than the signal of the task unit 16, and a negative polarity signal appears at the output of the comparison unit 15, which is fed to the input of the electronic amplifier 17 simultaneously with the signal of negative nonlinear feedback of unit 18. Due to this, the non-linearity of the characteristics of the drive 1 of the fan 3 is compensated in the electronic amplifier 17. The signal from the output of the electronic amplifier 17 is fed to the input of a magnetic amplifier 19, where it is amplified by power, rectified and fed to a speed controller 12 in the form of a block of powder electromagnetic couplings. The negative polarity of the signal of the electronic amplifier 17 causes a decrease in the exciter current at the output of the magnetic amplifier 19. As a result, the moment from the drive 11 of the fan 3 decreases, transmitted to the speed controller 12 in the form of a block of powder electromagnetic couplings, and the supply of recirculated air decreases, reaching values normalized to test conditions for electronic products.

По мере прохождения рециркуляционного воздуха, загрязненного парообразной влагой, через емкость осушивающего устройства 10 наблюдается насыщение адсорбирующего вещества влагой с последующим увеличением перепада давлений на входе и выходе узла очистки рециркуляционного воздуха 6 (см., например, Борисов Г.С. и др. Основные процессы и аппараты химической промышленности. Пособие по проектированию. - М.: Химия, 1991. - 496 с., ил.) и соответственно падает давление в рабочей камере 2, что регистрируется датчиком давления 20. При этом сигнал блока задания 23 регулятора давления 21 превышает сигнал датчика давления 20, и на выходе блока сравнения 22 появится сигнал положительной полярности, который поступает на вход электронного усилителя 24. Сюда же поступает и сигнал с блока 25 нелинейной обратной связи, который вычитается из сигнала блока сравнения 22. За счет этого в электронном усилителе 24 компенсируется нелинейность характеристики вентилятора 3, сигнал с выхода электронного усилителя 24 поступает на вход магнитного усилителя 26, где он усиливается по мощности, выпрямляется и поступает на регулятор скорости 12 в виде блока порошковых электромагнитных муфт привода 11 вентилятора 3. Положительная полярность сигнала усилителя 24 вызывает увеличение тока возбуждения на выходе магнитного усилителя 26, тем самым увеличивается момент, передаваемый от привода 11 на регулятор скорости вращения 12 в виде блока порошковых электромагнитных муфт, за счет чего достигается увеличение подачи воздуха вентилятора 3 до тех пор, пока давление в рабочей камере 2 не станет равным заданной величине.As recirculated air, contaminated with vaporous moisture, passes through the capacity of the drying device 10, the adsorbent is saturated with moisture, followed by an increase in pressure differential at the inlet and outlet of the recirculation air purification unit 6 (see, for example, Borisov G.S. et al. Main processes and apparatuses of the chemical industry. Design manual. - M .: Chemistry, 1991. - 496 p., ill.) and, accordingly, the pressure in the working chamber 2 drops, which is detected by the pressure sensor 20. The signal of the task unit 23 of the pressure regulator 21 exceeds the signal of the pressure sensor 20, and a positive polarity signal appears at the output of the comparison unit 22, which is fed to the input of the electronic amplifier 24. The signal from the nonlinear feedback block 25, which is subtracted from the signal of the comparison unit 22, also comes in. due to this, in the electronic amplifier 24, the non-linearity of the characteristic of the fan 3 is compensated, the signal from the output of the electronic amplifier 24 is fed to the input of the magnetic amplifier 26, where it is amplified by power, rectified, and fed to the speed controller 12 in the form of a block of powder electromagnetic couplings of the drive 11 of the fan 3. The positive polarity of the signal of the amplifier 24 causes an increase in the excitation current at the output of the magnetic amplifier 26, thereby increasing the moment transmitted from the drive 11 to the speed controller 12 in the form of a block of powder electromagnetic couplings, whereby an increase in the air supply of fan 3 is achieved until the pressure in the working chamber 2 becomes equal to a predetermined value.

Дополнительное отделение твердых и каплеобразных частиц как на сетке 27 из биметалла, так и в полости расширяющегося сопла 9 способствует устранению загрязнений поверхности адсорбирующего вещества, а это, как известно, приводит к повышению качества осушки рециркуляционного воздуха. На выходе из осушивающего устройства 10 рециркуляционный воздух с заданными климатическими характеристиками по влажности, температуре и давлению поступает на полки рабочей камеры 2 для обеспечения нормированных условий испытаний готовых полупроводниковых приборов при одновременном измерении их электрических параметров.The additional separation of solid and droplet-like particles both on the bimetal mesh 27 and in the cavity of the expanding nozzle 9 helps to eliminate surface contamination of the adsorbing substance, and this, as is known, leads to an increase in the quality of drying of recirculated air. At the outlet of the drying device 10, recirculated air with the specified climatic characteristics for humidity, temperature and pressure enters the shelves of the working chamber 2 to provide normalized testing conditions for finished semiconductor devices while measuring their electrical parameters.

Оригинальность предлагаемой полезной модели заключается в том, что выполнение кривизны винтообразных канавок по линии циклоида как брахистохроны на внутренних поверхностях соостносоединенных суживающегося диффузора и расширающегося сопла обеспечивает поддержание постоянства аэродинамического сопротивления узла очистки рециркуляционного воздуха путем предотвращения «выпадания» и последующего «витания» массы загрязнений, за счет осуществления скорейшего спуска коагултрующих и укрепляющихся часто в кольцевую канавку с последующим удалением через накопитель загрязнений. The originality of the proposed utility model lies in the fact that the curvature of the helical grooves along the line of the cycloid as a brachistochron on the inner surfaces of the co-connected tapering diffuser and expanding nozzle ensures that the aerodynamic resistance of the recirculation air purification unit is maintained by preventing the “mass” of contaminants from “falling out” and subsequently “soaring” over due to the implementation of the speedy descent of coagulating and strengthening often in the annular groove with subsequent total removal through the accumulator of pollution.

Claims

A heat chamber for testing electronic products, comprising: a housing in which the working chamber is located, a fan installed in the working chamber between the exhaust and discharge nozzles, a recirculation air purification unit installed in the discharge nozzle and made in the form of a coaxially connected tapering diffuser with helical grooves on the inner the surface and the expanding nozzle in which the drying device is located in the form of a container designed to be filled with absorbent material, a fan p is equipped with a drive with a speed controller connected to the outputs of the temperature controller and pressure controller, and a temperature sensor and pressure sensor, respectively connected to a temperature controller and pressure controller, each of which contains a comparison unit and a reference unit, while the comparison unit is connected to the input an electronic amplifier equipped with a nonlinear feedback unit, and the output of the electronic amplifier is connected to the input of the magnetic amplifier with a rectifier, which is connected to a speed regulator in the form of a block of powder electromagnetic couplings of the fan drive, and the recirculation air purification unit is equipped with a grid made of bimetal and installed after the inner circular groove at the inlet of the tapering diffuser and connected to the dirt accumulator, while screw-like grooves are made on the inner surface of the expanding nozzle, the tangent of which has a counterclockwise direction, and in the case in the case in the corner joints of vertical and horizontal elements, air swirlers are located in the wire, each swirl is made in the form of a blade, the end surfaces of which are rotated 90 degrees relative to each other, characterized in that the curvature of each of the helical grooves located on the inner surface of both the tapering diffuser and the expanding nozzle is made along the line of the cycloid like brachistochrons.