RU1820372C - Device for environmental testing of electronic engineering items in inert atmosphere - Google Patents
Device for environmental testing of electronic engineering items in inert atmosphereInfo
- Publication number
- RU1820372C RU1820372C SU4922763A RU1820372C RU 1820372 C RU1820372 C RU 1820372C SU 4922763 A SU4922763 A SU 4922763A RU 1820372 C RU1820372 C RU 1820372C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat
- test
- housing
- chamber
- parts
- Prior art date
Links
Landscapes
- Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
- Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к испытательной технике, в частности к устройствам дл климатических испытаний бескорпусных интегральных микросхем в услови х воздействи повышенных и пониженных температур. Устройство может быть использовано дл технологического контрол (зондового контрол ) Электрических параметров бескорпусных БИС (больших интегральных схем). Цель изобретени - снижение расхода инертной среды и повышение достоверности результатов испытаний. Дл этого в устройстве держатели испытуемых изделий выполнены в виде разъемных камер, в которых предусмотрена возможность разьединени подвижной и неподвижной Частей как дл загрузки испытуемого издели до ввода в теллоизолпорванный корпус, так и дл проведени испытаний в среде корпуса. С помощью подпружиненных заслонок , установленных в окнах корпуса, устройство обеспечивает ввод и вывод камер из корпуса без нарушени герметичности внутренней среды корпуса. Держатели-камеры имеют собственные нагревательные и охлаждающие элементы в виде ТЭП (термоэлектрополупроводниковых преобразователей) и теплопровод щих пластин , а также датчики дл задани и контрол температуры, соединенные с разъемами дл подключени электрических цепей. Устройство позвол ет с высокой точностью как поддерживать, так и контролировать температуру (±0,5°С). Результаты испытаний имеют высокую достоверность. Расход инертной среды определ етс одноразовым заполнением корпуса. 1 п. ф-лы, 3 ил. И СО ю о со VI юThe invention relates to test equipment, in particular to devices for climatic testing of housing integrated circuits under conditions of elevated and low temperatures. The device can be used for technological control (probe monitoring) of the electrical parameters of open-frame LSIs (large integrated circuits). The purpose of the invention is to reduce the inert flow rate and increase the reliability of the test results. For this purpose, the test article holders in the device are made in the form of detachable chambers, in which it is possible to separate the movable and stationary Parts both for loading the test product before entering the teloshell enclosure and for conducting tests in the enclosure environment. With the help of spring-loaded shutters installed in the windows of the housing, the device provides the input and output of the chambers from the housing without violating the tightness of the internal environment of the housing. The camera holders have their own heating and cooling elements in the form of TECs (thermoelectric semiconductor converters) and heat-conducting plates, as well as sensors for setting and monitoring temperature, connected to connectors for connecting electrical circuits. The device allows both maintaining and controlling the temperature (± 0.5 ° C) with high accuracy. Test results are highly reliable. The inert flow rate is determined by a one-time filling of the housing. 1 p. Fs, 3 ill. And so on about VI VI
Description
Изобретение относитс к испытательной технике, а именно к устройствам дл климатических испытаний изделий электронной техники, например интегральных микросхем, в услови х воздействи повышенных и пониженных температур в инертной среде, и может быть использовано дл технологического зондового контрол электрических параметров бескорпусных больших интегральных схем (БИС) в таре-спутнике .The invention relates to test equipment, namely, devices for climatic testing of electronic products, for example integrated circuits, under conditions of elevated and low temperatures in an inert environment, and can be used for technological probe monitoring of electrical parameters of open large integrated circuits (LSI) in a satellite container.
Цель изобретени -улучшение эксплуатационных характеристик устройства за счет снижени расхода инертной среды и повышени достоверности результатов испытаний . .The purpose of the invention is to improve the operational characteristics of the device by reducing the inert flow rate and increasing the reliability of the test results. .
На фиг. 1 представлена конструкци держател -камеры в разрезе; на фиг. 2 представлена та же камера, вид справа; на фиг. 3 - теплоизолированна стенка термокамеры с окном дл установки съемного держател . .In FIG. 1 is a cross-sectional view of the construction of a camera holder; in FIG. 2 shows the same camera, right view; in FIG. 3 is a thermally insulated wall of a heat chamber with a window for installing a removable holder. .
Держатель выполнен в виде герметичной камеры, котора состоит из двух частей - неподвижной и подвижной, Подвижна часть 1 позвол ет герметично закрывать испытуемое изделие 2, наход щеес въконтактном устройстве (КУ). В подвижной части 1 размещаетс датчик 4 дл контрол температуры , закрепленный в теплопровод щей (например, медной) пластине 5„ котора в сомкнутом положении держател -камеры поджимаетс к одной из двух плоскостей кристалла испытуемой схемы (бескорпусной БИС) 2. Установка и изъ тие испытуемого издели 2 из КУ 3 может осуществл тьс как при разомкнутом, так и в сомкнутом положении с помощью съемного элемента 6 и винтов 7, установленных на подвижной части 1. На неподвижной части 8 держател -камеры кроме контактного устройства 3 с испытуемой БИС 2 установлена печатна плата 9, куда впаиваютс выводы от КУ 3, также установлена теплопровод ща (медна ) пластина 10, в которой размещен датчик 11 дл задани и контрол температуры. К медной пластине 10 прижаты полупроводниковые термоэлектропреобразователи (ТЭП) 12. В конкретном исполнении данного устройства используетс каскадно-ступен- чата конструкци с электрически последовательным включением трех базовых элементов дл того, чтобы упростить систему регулировани и свести число источников тока к одному, а также обеспечить возможность непосредственного контакта рабочей поверхности базового элемента с поверхностью кристалла БИС.The holder is made in the form of a sealed chamber, which consists of two parts - fixed and movable. The movable part 1 allows hermetically closing the test product 2, which is in the contact device (KU). In the movable part 1 there is a temperature control sensor 4 mounted in a heat-conducting (for example, copper) plate 5, which in the closed position of the camera holder is pressed against one of the two planes of the crystal of the tested circuit (open-circuit LSI) 2. Installation and removal of the test articles 2 from KU 3 can be carried out both in open and in closed position using a removable element 6 and screws 7 mounted on the moving part 1. On the fixed part 8 of the camera holder, in addition to the contact device 3 with test B C 2 mounted circuit board 9, which leads from vpaivayuts CG 3 also installed thermally conductive (copper) plate 10, which houses the sensor 11 for specifying and controlling the temperature. Semiconductor thermoelectric converters (TEC) 12 are pressed against the copper plate 10. In a particular embodiment of this device, a cascade-stepped design with the electrically sequential inclusion of three basic elements is used in order to simplify the control system and reduce the number of current sources to one, as well as provide the possibility direct contact of the working surface of the base element with the surface of the LSI crystal.
С наружной стороны ТЭП 12 может быть дополнительно установлен ребристый радиатор 13 дл улучшени теплообмена между ТЭП 12 и испытуемым изделием 2 в случае испытани изделий с большим (более 2 Вт) тепловыделением.On the outside of the TEC 12, a finned radiator 13 can be additionally installed to improve heat transfer between the TEC 12 and the test product 2 in the case of testing products with large (more than 2 W) heat.
Разъем 14 предназначен дл подачи питани на ТЭП 12 и подключени датчиков 4 и 11, а разъемы 15 служат дл установлени электрического режима на испытуемом изделии 2.Connector 14 is designed to supply power to TEC 12 and connect sensors 4 and 11, and connectors 15 serve to establish the electrical mode on the test product 2.
Дл обеспечени возможности перемещени одной части держател -камеры относительно другой в неподвижной части 8 держател имеютс размещенные в пазах подвижные штыри 16, которые снабжены рычагами, (ручками) 17. Штыри 16 жестко соединены с подвижной частью 1. В термокамере 18 по кра м окна 19, размеры которого соответствуют размерам неподвижнойTo enable movement of one part of the holder-chamber relative to the other, in the fixed part 8 of the holder there are movable pins 16, which are equipped with levers, (handles) 17, which are located in the grooves. The pins 16 are rigidly connected to the movable part 1. In the heat chamber 18 along the edges of the window 19 whose dimensions correspond to the dimensions of a fixed
части 8 держател -камеры, выполнены пазы 20, по которым перемещаютс штыри 21 за счет пружин 22. На штыр х 21 закреплена заслонка 23, котора при изъ тии держател -камеры из термокамеры 18 закроет окно 19, т.к. ее размеры превышают размеры окна 19 в термокамере 18. Штуцеры 24 и 25 с обратными клапанами обеспечивают возможность подпитки инертной среды соответственно внутренний объем держател -камеры (части 1 и 8) и объем термокамеры 18. Теплопровод щие пластины 5 установлены на подпружиненных кронштейнах 26 дл обеспечени неразрушающего контакта с испытуемым изделием 2.parts 8 of the camera holder, grooves 20 are made, along which the pins 21 are moved due to the springs 22. A damper 23 is fixed to the pins 21, which, when the camera holder is removed from the heat chamber 18, will close window 19, because its dimensions exceed the dimensions of the window 19 in the heat chamber 18. The fittings 24 and 25 with check valves allow the inert medium to be replenished, respectively, the internal volume of the holder-chamber (parts 1 and 8) and the volume of the heat chamber 18. Heat-conducting plates 5 are mounted on spring-loaded brackets 26 to provide non-destructive contact with the test product 2.
Устройство работает следующим образом . До начала испытаний испытуемое изделие 2 загружаетс в контактное устройство 3. Дл этого отвинчиваютс винты 7 и снимаетс съемна часть 6 подвижной части 1 держател -камеры, а изделие устанавливаетс в КУ 3. Затем съемна часть 6 устанавливаетс на прежнее место и поджимаетс винтами 7. В случае испытани БИС с малым числом выводов загрузка может происходить и в месте разъединени подвижной и неподвижной частей 1 и 8 держател -камеры . Дл этого с помощью штырей 16 и ручек 17 части 1 и 8 камеры раздвигаютс . Затем сдвигают обе части камеры с помощью ручек 17 по направл ющим штыр м 16 до полной герметизации держател -камеры. Сомкнутую камеру (части 1 и 8) ввод т до упора в окно 19 термокамеры 18, после чего, нажима на ручки 17, подвижна часть 1 отодвигаетс от неподвижной части 8 штыр ми 16 на рассто ние 30-40 мм. При этом заслонка 23 вместе со штыр ми 21, перемещающимис по пазам 20, отодвигаетс в 0 объем термокамеры 18 на длину штырей 21. Так отодвигаютс все держатели-камеры в окнах 19 термокамеры 18. Все издели обдуваютс (омываютс ) гор чей (холодной) инертной средой, котора предварительно была подана через штуцер 25 в объем термокамеры 18.The device operates as follows. Prior to testing, the test product 2 is loaded into the contact device 3. To do this, the screws 7 are unscrewed and the removable part 6 of the movable part 1 of the holder-chamber is removed, and the product is installed in the control unit 3. Then, the removable part 6 is installed in its original place and tightened with screws 7. B In the case of LSI testing with a small number of leads, loading can also occur at the point of separation of the movable and fixed parts 1 and 8 of the camera holder. To do this, using the pins 16 and the handles 17, the camera parts 1 and 8 are extended. Then both parts of the chamber are moved with the help of handles 17 along the guide pins 16 until the holder of the chamber is completely sealed. The closed chamber (parts 1 and 8) is inserted all the way into the window 19 of the heat chamber 18, after which, by pressing the handles 17, the movable part 1 is moved away from the fixed part 8 by pins 16 to a distance of 30-40 mm. In this case, the shutter 23 together with the pins 21 moving along the grooves 20 is pushed back to 0 by the volume of the heat chamber 18 by the length of the pins 21. Thus, all the camera holders in the windows 19 of the heat chamber 18 are pushed back. All products are blown (washed) with a hot (cold) inert medium, which was previously fed through the nozzle 25 into the volume of the heat chamber 18.
После выдержки испытуемых изделий в объеме термокамеры 18 через заданные интервалы времени держатели с испытуемыми издели ми изымаютс дл проведени измерений параметров. Дл этого держатели- камеры за ручки 17 извлекаютс из окон 19 за пределы термокамеры 18. По мере выдвижени заслонка 23 под действием пружин 22 приближаетс кокну 19 в термокамере 18 и закрывает его до момента полного выхода держател -камеры из термокамеры 18. Таким образом, достигаетс герметизаци и изол ци внутреннего объема термокамеры 18 от наружной среды.After the test items are held in the volume of the heat chamber 18 at specified intervals, the holders with the test items are removed to measure the parameters. For this, the camera holders by the handles 17 are removed from the windows 19 outside the heat chamber 18. As the valve 23 is extended, the springs 22 approach the cockpit 19 in the heat chamber 18 and close it until the holder of the camera completely exits the heat chamber 18. Thus, sealing and isolating the internal volume of the heat chamber 18 from the external environment.
00
55
00
55
00
55
55
00
55
Затем держатель-камера разъемами 15 устанавливаетс на головку измерительного устройства (на чертеже не показано). Дл поддержани температуры ча врем замеров параметров испытуемого издели 2 к разъему 14 подключаетс кабель от регул тора температуры (на чертеже не показан). Через внутренний монтаж разъем 14 подсоединен к ТЭП 12, которые передают заданную температуру (тепло-холод) через теплопровод щую (медную) пластину 10 к испытуемому изделию 2. Датчики 4 и 10 контролируют температуру и от них поступает сигнал управлени на регул тор дл поддержани заданной температуры. Регул тор осуществл ет реверс температуры с (+) на. (-) и соответственно осуществл етс реверс температуры на рабочей поверхнр- стиТЭП 12, т.к. физика работы ТЭП основана на эффекте Пельтье.Then, the camera holder with connectors 15 is mounted on the head of the measuring device (not shown in the drawing). To maintain the temperature, while measuring the parameters of the test product 2, a cable from the temperature controller (not shown) is connected to connector 14. Through internal installation, connector 14 is connected to the TEC 12, which transmit the set temperature (heat-cold) through the heat-conducting (copper) plate 10 to the test product 2. Sensors 4 and 10 control the temperature and from them a control signal is sent to the controller to maintain the set temperature. The controller reverses the temperature from (+) to. (-) and, accordingly, the temperature is reversed on the working surface of TEP 12, because The physics of TEC is based on the Peltier effect.
При необходимости подпитки держател -камеры инертной средой от центральной магистрали и штуцер 24 инертна среда подаетс во внутренний объем держател - камеры. Радиатор служит дл отвода тепла от внешней поверхности ТЭП 12 с целью стабилизации,ее температуры относительно температуры окружающей среды.If it is necessary to replenish the holder of the chamber with an inert medium from the central line and the nozzle 24, the inert medium is fed into the internal volume of the holder of the chamber. The radiator serves to remove heat from the outer surface of the TEC 12 in order to stabilize its temperature relative to the ambient temperature.
Таким образом, в данной конструкции подвижна часть держател внутри термокамеры отодвигаетс , а при изъ тии держател герметично смыкаетс с неподвижной частью. В разомкнутом положении держател -камеры испытуемое изделие внутри термокамеры обдуваетс инертной средой, а при смыкании частей держател -камеры инертна среда захватываетс в микрообъем и удерживаетс на последующем измерении . Следовательно, и на измерении испытуемое изделие находитс в той же среде, что и на испытании.Thus, in this design, the movable part of the holder inside the heat chamber moves away, and when removed, the holder tightly closes with the fixed part. In the open position of the holder of the chamber, the test article inside the heat chamber is blown with an inert medium, and when the parts of the holder of the chamber are closed, the inert medium is captured in a microvolume and held for subsequent measurement. Consequently, in the measurement, the test product is in the same environment as in the test.
За счет того, что держатель-камера имеет собственные нагревательные и охлаждающие элементы в виде ТЭП, датчики температуры, и сохран етс испытательна инертна среда в малом объеме, параметры испытуемых изделий могут измер тьс неограниченно долго в температурных услови х (тепло или холод). Держатели-камеры могут по очереди или в любом произвольном пор дке оперативно изыматьс из устройства и устанавливатьс в него без нарушени режима испытаний остальных изделий,Due to the fact that the holder-chamber has its own heating and cooling elements in the form of TECs, temperature sensors, and the test inert medium is kept in a small volume, the parameters of the test products can be measured indefinitely under temperature conditions (heat or cold). The camera holders can be taken out of the device and installed into it in turn or in any arbitrary order without violating the test regime of the remaining products,
Данное устройство позвол ет в услови х , когда в камере наход тс дес тки изделий , обеспечивать длительный режим испытаний, например, на безотказность (500 и более часов), А так как после испытани издели поступают на измерение в тех же реальных услови х испытаний, достигаетс достоверна оценка параметров и их уход во времени под вли нием электрических и температурных факторов, В результате этого устройство позвол ет дать 5 достоверную оценку потенциальной надежности каждого испытуемого издели . Высока достоверность замеренной информации позвол ет более тщательно отбраковывать издели по их возможност м. Особенно этоThis device allows, under conditions when there are dozens of products in the chamber, to provide a long-term test mode, for example, failure-free operation (500 hours or more), and since after the test the products are measured in the same real test conditions, a reliable estimate of the parameters and their departure in time under the influence of electric and temperature factors is achieved. As a result of this, the device allows 5 to give a reliable estimate of the potential reliability of each tested product. The high reliability of the measured information allows you to more carefully reject products according to their capabilities.
0 важно дл сверхбольших бескорпусных микросхем, дорогих в технологии изготовлени и требующих идеальных окружающих условий. Врем измерени таких схем составл ет дес тки минут. Это важно и дл 0 Important for extra-large, single-chip circuits that are expensive in manufacturing technology and require ideal environmental conditions. The measurement time for such circuits is ten minutes. This is important for
5 микросхем с большим тепловыделением (дес тки Вт), когда на каждом изделии требуетс с высокой точностью как поддерживать , так и контролировать температуру, Испытани с помощью предлагаемого5 microcircuits with high heat dissipation (tens of watts), when each product requires high accuracy both to maintain and control the temperature. Tests using the proposed
0 устройства довольно просты, технологичны в производственных услови х и позвол ют оперативно осуществл ть достоверную оценку надежности изделий.0 devices are quite simple, technologically advanced in production conditions and allow promptly carry out a reliable assessment of the reliability of products.
Что касаетс расхода инертной среды,Regarding the inert flow rate,
5 то в данном устройстве требуетс только одноразовое заполнение камеры инертной средой и только в случае необходимости дополнительной подпитки.5 then in this device only one-time filling of the chamber with an inert medium is required and only if additional recharge is necessary.
Следует также отметить, что устройствоIt should also be noted that the device
0 позвол ет в случае использовани ТЭП малых геометрических размеров испытывать устройства на высоких и сверхвысоких частотах (свыше 10 МГц).0 allows, in the case of using TECs of small geometric dimensions, to test devices at high and ultrahigh frequencies (over 10 MHz).
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4922763 RU1820372C (en) | 1991-01-18 | 1991-01-18 | Device for environmental testing of electronic engineering items in inert atmosphere |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4922763 RU1820372C (en) | 1991-01-18 | 1991-01-18 | Device for environmental testing of electronic engineering items in inert atmosphere |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU1820372C true RU1820372C (en) | 1993-06-07 |
Family
ID=21567120
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4922763 RU1820372C (en) | 1991-01-18 | 1991-01-18 | Device for environmental testing of electronic engineering items in inert atmosphere |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU1820372C (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU195541U1 (en) * | 2019-10-31 | 2020-01-30 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Пульсар" | TEST STAND FOR ELECTRONIC PRODUCTS |
-
1991
- 1991-01-18 RU SU4922763 patent/RU1820372C/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР №790386, кл. Н 05 К 13/00, 1980. 2. Стенд электротермотренировки СЭТТ. ИМЭ-2400-040, 1987. 3. Авторское свидетельство СССР № 881707, кл. G 05 D23/30. 1981. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU195541U1 (en) * | 2019-10-31 | 2020-01-30 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Пульсар" | TEST STAND FOR ELECTRONIC PRODUCTS |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4402185A (en) | Thermoelectric (peltier effect) hot/cold socket for packaged I.C. microprobing | |
US7138813B2 (en) | Probe station thermal chuck with shielding for capacitive current | |
US5006796A (en) | Temperature control instrument for electronic components under test | |
US7457117B2 (en) | System for controlling the temperature of electronic devices | |
US5318361A (en) | Rapid temperature cycling for accelerated stress testing | |
US20090101823A1 (en) | System and method of monitoring with temperature stabilization | |
TW201836096A (en) | Active thermal control head having actuatable cold capacitor | |
KR102536180B1 (en) | Apparatus for measuring temperature in test chamber and method of calibrating temperature in test chamber using the same | |
US20240302451A1 (en) | Method and system for thermal control of devices in an electronics tester | |
US9989557B2 (en) | System and method for analyzing electronic devices having opposing thermal components | |
US11315811B2 (en) | Process temperature measurement device fabrication techniques and methods of calibration and data interpolation of the same | |
RU1820372C (en) | Device for environmental testing of electronic engineering items in inert atmosphere | |
Kolodner | High-precision thermal and electrical characterization of thermoelectric modules | |
US6408215B1 (en) | Isothermal port for microwave network analyzer and method | |
US4704872A (en) | Thermally controlled T/R module test apparatus | |
KR101992478B1 (en) | Probe system for low-temperature high precision heat transport measurement and apparatus including the same | |
Ziolkowski et al. | Interlaboratory Testing for High‐Temperature Power Generation Characteristics of a Ni‐Based Alloy Thermoelectric Module | |
US20070132471A1 (en) | Method and apparatus for testing integrated circuits over a range of temperatures | |
Datskov et al. | Precise thermometry for next generation LHC superconducting magnet prototypes | |
GB2604985A (en) | The temperature-vacuum impacting device | |
US4516435A (en) | Precision manipulator heating and cooling apparatus for use in UHV systems with sample transfer capability | |
KR102202079B1 (en) | Temperature measuring device and method of calibrating temperature in test handler using the same | |
KR101868347B1 (en) | Testing apparatus for semiconductor package | |
US10908208B2 (en) | Apparatus for testing an optoelectronic device and method of operating the same | |
JP2000260839A (en) | Low-temperature testing device |