RU1807472C - Теплова камера дл испытани изделий электронной техники - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области автоматического регулировани  и может быть использовано дл  испытани  изделий электронной техники, предназначено дл  испытани  тепловыдел ющих интегральных микросхем при одновременном воздействии электрической и тепловой нагрузок и электротермотренировке ИС или при их испытании на надежность. Целью изобретени   вл етс  повышение экономичности тепловой камеры дл  испытани  изделий электронной техники за счет уменьшени  неравномерности температуры и снижени  энергозатрат. Цель достигаетс  тем, что рабочий объем камеры разделен параллельными перегородками на отсеки с образованием канала дл  последовательного прохождени  рабочей среды, а поглотители тепла выполнены в виде твердотельных элементов с развитой поверхностью и. расположены в каждом отсеке, соединены с теплообменниками через коллекторы , нагреватель расположен с возможностью теплового контакта с каждым поглотителем. 2 з.п.ф-лы, 2 ил. fe

Description

Изобретение относитс  к области автоматического регулировани  и может быть использовано дл  испытани  изделий электронной техники на одновременное воздействие электрической и тепловой нагрузок, в частности при электротермотренировкетек- пловыдел ющих интегральных микросхем или при испытании их на надежность.

Цель изобретени  - повышение экономичности за счет уменьшени  неравномерности температуры при одновременном снижении энергозатрат.

На фиг. 1 показана камера с твердотельными элементами в виде металлических трубок; на фиг.2 - камера с твердотельными элементами в виде ребристых радиаторов.

Теплова  камера содержит теплоизоли- рованный корпус 1 с рабочим объемом, в котором расположены п горизонтальных параллельных перегородок 2, односторонне

закрепленных на противоположных стенках корпуса со смещением между собой в шахматном пор дке. Перегородки дел т рабочий объем на п+1 одинаковых отсеков и образуют общий канал дл  последовательного прохождени  воздуха, нагнетаемого вентил тором 3, напорный патрубок которого соединен с входным отверстием первого отсека, а высасывающий патрубок через обратный канал 4 - с выходным отверстием последнего отсека.

Герметизаци  камеры после установки испытуемых приборов в рабочие отсеки осуществл етс  передней дверью (на фигурах не показана), котора  при закрытии плотно примыкает к перегородкам.

Камера содержит поглотители 5 тепла, выполненные в виде твердотельных элементов с развитой поверхностью, расположенных в каждом отсеке.

00

о

2

VI

ю

В камере по фиг.1 твердотельные элементы выполнены в виде вертикальных металлических трубок, проход щих насквозь через все отсеки рабочего объема, причем одна группа трубок (половина) расположена в р д у левой вертикальной стенки, а друга  - у противоположной правой. За пределами рабочего объема концы трубок каждой группы герметично соединены с нижним коллектором 9, на котором закреплен нагреватель 7, и с верхним коллектором 6, на котором закреплен теплообменник 8 с измен емой поверхностью охлаждени  за счет прижимного устройства 10.

В процессе изготовлени  внутренние полости трубок и коллекторов вакуумируют- с , частично заполн ютс  легкокип щей жидкостью (например, водой) и герметизируютс .

В камере согласно фиг.2 твердотельные «элементы 5 выполнены в виде ребристых радиаторов, которые поровну закреплены на двух коллекторах 6, представл ющих собой металлические тепловыдел ющие пластины . В основание каждого радиатора встроен нагреватель 7, например, путем укладки высокоомной проволоки в специально изготовленные пазы. Все нагреватели подключены к общему источнику питани . Нагреватели подключены к системе терморегулировани .

Кажда  из теплопровод щих пластин представл ет собой одновременно и внутренние стенки камеры, установленные напротив друг друга таким образом, чтобы поглотители 5 тепла были обращены ребрами в пространство рабочих отсеков, а межреберные каналы не преп тствовали прохождению рабочей среды.

На противоположной стороне коллек- тор ых пластин закреплены секции теплообменника 8 (например, с жидкостным охлаждением), имеющие кажда  самосто тельный канал дл  подачи теплоносител .

Изменение поверхности теплообменника достигаетс  путем отключени  или подачи теплоносител  в секции теплообменника .

Платы с испытуемыми микросхемами устанавливаютс  на перегородки (на фигурах не показано).

Система терморегулировани  (на фигурах не показана) состоит из датчика темпе- ратуры - платинового термометра сопротивлени , установленного, например, у всасывающего патрубка вентил тора, измерительного преобразовател  (например, Ш79), преобразующего сигнал с датчика температуры в унифицированный сигнал 0...10 В, прибора регулировани  температу

ры (ПР. ТРА-005), управл ющего работой ти- ристора, включенного в цепь питани  нагревател .

Возможны другие варианты выполнени  поглотителей, коллектора и теплообменника .

Камера работает следующим образом. В пусковом режиме включают вентил тор 3, нагреватель 7 и подают электрическое

питание на испытуемые приборы. Под действием нагрева происходит вскипание жидкости (воды), наход щейс  в полости нижнего коллектора 9, образующийс  пар устремл етс  по трубкам 5 (фиг,1) вверх и

5 конденсируетс  на более холодной поверхности трубок, освобожда  скрытую теплоту парообразовани , котора  совместно с теплотой , выделившейс  при работе приборов, идет на нагрев воздуха, взаимодействующе0 го при движении с трубками; Образующийс  внутри трубок 5 конденсат стекает в нижний коллектор 9.В этом режиме поглотители 5 тепла работают как нагреватели рабочей среды.

5 в камере согласно фиг.2 нагрев рабочей среды в этом режиме происходит при включенном нагревателе 7 за счет взаимодействи  потока с ребристой поверхностью 5. По достижении рабочей температуры

0 нагреватель 7 автоматически отключаетс  либо работает с выделением малой мощности , идущей на компенсацию дисбаланса между выдел емым в камере теплом и рассеиваемым в теплообменнике 8.

5 в рабочем режиме гор чий воздух с рабочей температурой поступает от вентил тора 3 в первый отсек, где нагреваетс  испытуемыми приборами в пределах расчетной неравномерности температуры сре0 ды. На выходе из отсека и на входе во второй отсек поток воздуха взаимодействует с поверхностью трубок 5 (фиг.1) и стенкой камеры , отдава  им полученное в первом отсеке тепло, восстанавлива  тем самым началь5 Ную рабочую температуру. То же самое происходит и при взаимодействии воздушного потока с ребристым поглотителем 5 тепла (фиг.2).

В последующих отсеках процесс нагре0 ва и охлаждени  повтор етс , благодар  чему колебани  температуры рабочей среды поддерживаютс  в довольно узких пределах .

При взаимодействии потока воздуха с

5 поглотител ми тепла - трубками 5 полученное ими избыточное тепло расходуетс  на испарение пленки жидкости, стекающей по внутренней стенке трубок, и переноситс  с паром в верхний коллектор 6, где освобождаетс  при конденсации и рассеиваетс  в

теплообменнике 8. Образующийс  в верхнем коллекторе 6 конденсат стекает под действием силы т жести вниз, процесс повтор етс ,

При взаимодействии потока воздуха с поглотителем 5тепла, выполненным согласно фиг.2, полученное ими тепло передаетс  через коллектор 6, где концентрируетс  и рассеиваетс  в теплообменнике 8. Часть тепла тер етс  через слой теплоизол ции, наход щейс  в контакте с поверхностью

коллектора.

Предложенна  камера позвол ет в несколько раз снизить неравномерность температуры среды в рабочем объеме, уменьшить перегрев испытуемых изделий, в 5...10 раз снизить энергозатраты на единицу рассеиваемой мощности, повысить мощность рассе ни  в камере, на 20...30% уменьшить габариты.

формула изобретени  1 .Теплова  камера дл  испытани  изделий электронной техники, содержаща  теп- лоизолированный корпус с рабочим объемом, перегородки, расположенные па8№

0

5

0

5

раллельно в шахматном пор дке и образующие лабиринтный канал, а также рэзмещен- ные в теплоизолированном корпусе вентил тор, нагреватель и поглотитель тепла , отличающа с  тем, что, с целью повышени  экономичности тепловой камеры , перегородки установлены в рабочем объеме, поглотитель тепла выполнен в виде твердотельных элементов с развитой поверхностью , расположенных в каждом отсеке и соединенных через теплопровод щие коллекторы с теплообменниками с регулируемой поверхностью охлаждени , установленными вне рабочего объема, а нагреватель выполнен с возможностью теплового контакта с твердотельными элементами .

2. Камера по п. 1,отличающа с  тем, что нагреватель соединен с твердотельными элементами через дополнительный коллектор.

3. Камера по п.1, отличающа с  тем, что нагреватель выполнен в виде тепловыдел ющих элементов, расположенных внутри соответствующих, твердотельных

элементов.

fO

О066 Х Х Х 9ОО ХХХХХХХХЯ9У99 :

ftft.2