TW201518712A - 接觸式試驗裝置及環境試驗方法 - Google Patents

Abstract

一種接觸式試驗裝置，其包含可升溫之升溫板，使被試驗物接觸於該升溫板而實施所需之試驗，該接觸式試驗裝置之特徵在於：包含加熱上述升溫板之加熱構件；且上述加熱構件包含複數條發熱體、及對發熱體供電之供電部；上述發熱體呈面狀地分佈，且上述複數條發熱體之一群或全部為並列連接；上述發熱體之一部分或全部係溫度/電阻特性急遽且若溫度上升則電阻值亦上升者；上述加熱構件配置為與升溫板上之被試驗物對向，且於升溫板與加熱構件間設置有間隙。

Description

接觸式試驗裝置及環境試驗方法

本發明係關於一種對被試驗物之溫度特性進行評估之接觸式試驗裝置。又，本發明係關於一種使用該接觸式試驗裝置對被試驗物之溫度特性進行評估之環境試驗方法。

作為評估製品等之性能之方法之一，有環境試驗。環境試驗係將製品等置於特定之環境下而觀察性能等之變化。

作為環境試驗之一，有溫度特性評估試驗。溫度特性評估試驗係例如對安裝於印刷基板之小型元件評估構成構件之溫度特性之試驗。

溫度特性評估試驗係例如藉由將作為評估對象之印刷基板(被試驗物)載置於加熱板上，並於將被試驗物加熱至特定之溫度之狀態下進行通電，而評估被試驗物之溫度特性。

溫度特性評估試驗較多為將複數個被試驗物載置於一塊加熱板而同時評估各被試驗物。為了獲得可靠性較高之溫度特性之資料，當然必須於相同條件、環境下評估全部被試驗物。

因此，關於溫度特性評估試驗所使用之加熱板，自先前為使全體被試驗物處於相同溫度條件下，而努力使被試驗物之載置面之溫度分佈均勻。

例如，於日本專利特開2002-198302號公報(專利文獻1)中記載之加熱板係於圓板狀之絕緣性陶瓷基板之內部埋入同心圓狀之電阻發熱 體。並且，將電阻發熱體設為絕緣性陶瓷基板之外周部之熱容量與中央部之熱容量相比相對較小，而使絕緣性陶瓷基板之載置面之面內之溫度分佈為均勻。根據該專利文獻1，認為於專利文獻1中記載之加熱板可獲得於載置面之表面之程度精度良好之溫度分佈。認為假設若於被試驗物不產生熱，則被試驗物內之溫度分佈與載置面之溫度分佈為1比1對應。因此，可推測若使用於專利文獻1中記載之加熱板，則可使各個被試驗物被均勻地加熱，從而獲得準確之溫度特性之資料。

然而，於進行環境試驗之被試驗物之中，有具備藉由通電等而自發熱之機器之被試驗物。於對具備發熱之機器之被試驗物進行試驗之情形時，由機器產生之熱會對被試驗物之其他部位之溫度狀態造成影響。即，由於機器附近之溫度成為較機器周圍之溫度而更高溫，故而被試驗物整體之溫度分佈變得不均勻，有產生溫度較高之部位與較低之部位之可能性。又，於測定機器自身之溫度特性之情形時，有由於自發熱而導致試驗溫度混亂，無法使試驗溫度穩定之可能性。

如此，於專利文獻1中記載之加熱板有即便載置面之溫度分佈均勻，亦無法使各個被試驗物之構成構件處於均勻之溫度條件下，而無法準確地評估溫度特性之虞。

又，於如上所述之對複數個被試驗物同時進行試驗之情形時，因機器之通電量過多或內部電阻之變化等，而存在於被試驗物間機器之發熱狀態不均勻之情形。即，存在機器之發熱量因被試驗物不同而不同之情形。

因此，存在各被試驗物間之試驗環境不均勻，無法成為相同條件、相同環境，無法準確地評估各個被試驗物之溫度特性之問題。

因此，本發明之目的在於提供一種接觸式試驗裝置，不論被試 驗物自發熱與否，均可抑制被試驗物內之溫度之不均。又，本發明之目的在於提供一種環境試驗方法，即便為試驗時被試驗物之一部分局部地發熱之被試驗物，亦可準確地測定溫度特性。

本發明者考慮如下情況而進行接觸式試驗裝置之開發。即，對於被試驗物而言，有不自發熱之情形與自發熱之情形此2種情形。為了使接觸式試驗裝置具有通用性，必須使於任一情形時，試驗時之被試驗物之溫度分佈均為均勻。

關於前者之「不自發熱之情形」係與先前之構造同樣地，可藉由使被試驗物所接觸之升溫板之面內之溫度分佈成為均勻而達成。然而，如上所述，於後者之「自發熱之情形」之情形時，即便升溫板之面內之溫度分佈為均勻，於被試驗物之溫度分佈亦會產生不均。

因此，本發明者進行如下機構之開發：使升溫板之面內之溫度分佈為均勻，並且於後者之「自發熱之情形」之情形時，可調整與被試驗物之發熱對應之發熱體之發熱狀態。

考慮上述情況而引出之本發明之一態樣係一種接觸式試驗裝置，其包含可升溫之升溫板，使被試驗物接觸於該升溫板上而實施所需之試驗；該接觸式試驗裝置包含加熱上述升溫板之加熱構件；上述加熱構件包含複數條發熱體、及對發熱體供電之供電部；上述發熱體呈面狀地分佈，且上述複數條發熱體之一群或全部為並列連接；上述發熱體之一部分或全部係溫度/電阻特性急遽且若溫度上升則電阻值亦上升者；上述加熱構件配置為與升溫板對向，且於升溫板與加熱構件間設置有間隙。

此處所謂「溫度/電阻特性」係指電阻值相對於溫度之關係。

此處所謂「溫度/電阻特性急遽」係表示溫度係數為1000ppm/℃以上者。

此處所謂「條」係表示細長者之數量，而不論形狀。即，可為直線狀，亦可為曲線狀。

根據本態樣，加熱構件係複數條發熱體呈面狀地分佈，且複數條發熱體之一群或全部並列連接於供電部。即，於加熱構件，細長之複數條發熱體被鋪展為面狀，其各者之一群或全部並列連接於供電部。因此，發熱體之並列連接之一部分或全部，全部相對於供電部成為同電位。

又，根據本態樣，發熱體之一部分或全部係溫度/電阻特性急遽且若溫度上升則電阻值亦上升者。即，發熱體係若溫度上升，則其電阻值急遽上升，若溫度下降，則電阻值急遽下降者。

即，由於經並列連接之各發熱體成為同電位，故而發熱體之一部分或全部若溫度上升，則電阻值立即上升，發熱量減少。又，發熱體之一部分或全部若溫度下降，則電阻值立即下降，發熱量增大。

如此，本態樣之接觸式試驗裝置具有隨著發熱體自身之溫度變化而調整發熱量之自動調整功能。

因此，例如，於對自發熱之被試驗物進行試驗之情形時，由於配合被試驗物之溫度變化，發熱體會立即調整發熱量，故而難以產生被試驗物整體之溫度分佈。

又，於對不自發熱之被試驗物進行試驗之情形時，由於被試驗物不發熱，故而被試驗物之溫度為固定，被直接反映於發熱體之發熱量。

此處，如上所述，根據本態樣，複數條細長之發熱體呈面狀地分佈。

通常，由於自熱源產生之熱係以熱源為中心而呈同心圓狀地擴散，故而可推測：由發熱體產生之熱係於天地方向(上下方向，相對於升溫板之主面之正交方向)上以作為發熱源之發熱體為中心而呈同 心圓狀地擴散。

於在假設升溫板與加熱構件為直接接觸之狀態下使發熱體發熱之情形時，由於自發熱體將熱直接傳導至升溫板，故而與由發熱體之正上方之部位、及鄰接之發熱體間之間隙之部位傳導至升溫板之熱量不同。即，於升溫板之面內產生發熱體之熱良好傳導之密之部分、及發熱體之熱難以傳導之疏之部分。因此，如圖17A般，有於升溫板之面內對溫度分佈產生不均，即便於被試驗物內亦對溫度分佈產生不均之虞。

因此，根據本態樣，於升溫板與加熱構件間設置固定之間隙。即，根據本態樣，自發熱體至升溫板間存在距離，並使熱擴散而於成為均勻之狀態下傳導至升溫板。因此，如圖17B般，升溫板之面內之溫度分佈變得均勻，於被試驗物內之溫度分佈亦變得均勻。

如上所述，只要為本態樣之接觸式試驗裝置，於被試驗物為不自發熱之情形及自發熱之情形中之任一情形時，均可精密地形成所需之溫度環境，可測定準確之溫度特性。

較佳之態樣為上述加熱構件具有基板，上述發熱體設置於上述基板上，且上述基板之與升溫板對向之面由第一被覆構件覆蓋，藉由發熱體發熱而自第一被覆構件之表面輻射遠紅外線。

此處所謂「遠紅外線」係指波長為4μm~1mm之範圍之電磁波。

根據本態樣，由於藉由自第一被覆構件之表面所輻射之遠紅外線而於升溫板與加熱構件間之間隙放射傳熱，故而來自加熱構件之熱流於試驗中維持為幾乎不變化，而可效率良好地加熱升溫板。

上述態樣亦可為一種能夠使複數個被試驗物接觸於上述升溫板上而實施所需之試驗之接觸式試驗裝置，上述複數個被試驗物中之至少2個被試驗物為自發熱者，於俯視升溫板時，上述2個被試驗物被設 置為與上述並列連接於供電部之不同之發熱體重疊。

根據該態樣，由於自發熱之2個被試驗物可設置為與並列連接於供電部之不同之發熱體重疊，故而可配合各個被試驗物之發熱狀態，使發熱體發揮溫度調節功能。因此，可抑制由各個被試驗物間之自發熱而導致之溫度環境之不均。

又，上述態樣亦可為上述加熱構件包含基板，上述發熱體設置於上述基板上，且上述基板之與升溫板對向之表面由第一被覆構件覆蓋，上述第一被覆構件為波長為5μm時之放射率為0.4以上且未達1者。

根據該態樣，由於作為第一被覆構件之遠紅外線之波長之一之5μm時之放射率為0.4以上且未達1，故而容易將熱量作為遠紅外線釋放，可更效率良好地加熱。

上述態樣亦可為上述第一被覆構件由結晶玻璃形成。

較佳態樣為上述升溫板係藉由容易吸收遠紅外線之材料而形成。

上述態樣亦可為上述升溫板係波長為5μm時之吸收率為0.3以上且未達1者。

根據該態樣，由於升溫板之波長5μm時之吸收率為0.3以上且未達1，故而可效率良好地吸收藉由發熱體之熱而產生之來自加熱構件之表面之遠紅外線。即，本態樣之接觸式試驗裝置係升溫板容易吸收遠紅外線，而容易變熱者。

上述態樣亦可為上述升溫板係藉由於表面施行氧化鋁膜加工而成之鋁板(包含黑色氧化鋁膜)或黑體塗料而形成。

上述態樣亦可為上述間隙為0.5mm以上且4.5mm以下。

於升溫板與加熱構件間之間隙未達0.5mm之情形時，升溫板與加熱構件之距離過近，有產生如上所述之針對因各發熱體而產生之發 熱量之疏之部位與密之部位，而使升溫板無法被均勻地加熱之虞。

於升溫板與加熱構件間之間隙超過4.5mm之情形時，升溫板與加熱構件之距離過遠，有於使用自發熱之被試驗物之情形時，自被試驗物產生之熱過分擴散，而被試驗物之發熱部位之熱無法準確地反映於發熱體之虞。

就使升溫板之面內之溫度分佈為均勻之觀點而言，更佳為間隙為1mm以上。就使被試驗物之發熱部位更鮮明地反映於發熱體之觀點而言，更佳為間隙為3mm以下。

較佳態樣為一種使自發熱之被試驗物接觸於升溫板上而實施所需之試驗之接觸式試驗裝置，其係藉由使被試驗物發熱而自升溫板之表面對加熱構件輻射遠紅外線。

根據本態樣，由於藉由被試驗物之發熱而自升溫板之表面對加熱構件輻射遠紅外線，故而加熱發熱體之對應部位而使發熱體之發熱量得以調整。

然而，由於加熱構件於試驗時溫度成為高溫，故而於基板與第一被覆構件之熱膨脹係數之差較大之情形時，藉由該熱膨脹係數之差，有使加熱構件扭曲而向單側翹曲，且局部破損之虞。

因此，較佳態樣為：上述加熱構件具有基板；上述發熱體設置於上述基板上，且上述基板之與升溫板對向之面由第一被覆構件覆蓋；進而，上述基板之與升溫板相反之面由第二被覆構件覆蓋，且該第二被覆構件之熱膨脹係數係採用與上述第一被覆構件之熱膨脹係數相同或相近之值。

此處所謂「熱膨脹係數為相近之值」係指熱膨脹係數之差為正負3×10^-6/℃以內者。

根據本態樣，由於基板之表面側由第一被覆構件被覆，並且基板之下表面側亦由採用與第一被覆構件之熱膨脹係數相同或相近之值 的第二被覆構件被覆，故而可防止加熱構件之翹曲。

較佳態樣為：隔著加熱構件而於與升溫板相反側具有隔熱板，上述隔熱板係反射被照射之遠紅外線之大部分者，且於加熱構件間設置有空間。

此處所謂「反射被照射之遠紅外線之大部分」係指反射被照射之遠紅外線之80%以上。

根據本態樣，由於自加熱構件側被照射之遠紅外線藉由隔熱板而被反射，故而可將遠紅外線反射回加熱構件側，而可抑制能量之損耗。

再者，若根據上述定義，則隔熱板係反射被照射之遠紅外線之80%以上，但就可進一步抑制能量損耗之觀點而言，隔熱板較佳為反射被照射之遠紅外線之90%以上，更佳為反射95%以上。

本發明之一之態樣係一種環境試驗方法，其特徵在於：其係使用上述接觸式試驗裝置而進行被試驗物之環境試驗，且上述被試驗物為具有面狀擴寬者，並且於該被試驗物之面內存在自發熱之發熱部。

根據本態樣，即便於使用局部產生溫度分佈之被試驗物之情形時，亦可使被試驗物整體成為均勻之溫度狀態，可準確地測定溫度條件下之被試驗物之特性。

根據本發明之接觸式試驗裝置，不論被試驗物自發熱與否，均可抑制被試驗物內之溫度之不均。

根據本發明之環境試驗方法，即便為於試驗時，被試驗物之一部分局部地發熱之被試驗物，亦可準確地測定溫度特性。

1‧‧‧接觸式試驗裝置

2‧‧‧被試驗物

3‧‧‧升溫板

4‧‧‧隔熱箱

5‧‧‧加熱構件

6‧‧‧隔熱板

7‧‧‧載置部

20‧‧‧基板

21‧‧‧絕緣層

22‧‧‧發熱體

23‧‧‧第二被覆構件

25‧‧‧第一被覆構件

26、27‧‧‧供電部

30‧‧‧基板

31‧‧‧供試體發熱部(發熱部)

90‧‧‧發熱體

91‧‧‧發熱體

A‧‧‧實線

B‧‧‧虛線

C‧‧‧粗線

D1‧‧‧間隙

D2‧‧‧間隔

S1‧‧‧間隔

圖1係本發明之第1實施形態之接觸式試驗裝置之立體圖。

圖2係圖1之接觸式試驗裝置之A-A剖面圖。

圖3係圖1之接觸式試驗裝置及被試驗物之分解立體圖。

圖4係圖3之加熱構件之一部分之破斷立體圖。

圖5係模式性地表示圖3之加熱構件之俯視圖。

圖6係表示本發明之第1實施形態之接觸式試驗裝置之加熱構件、升溫板、及被試驗物之各溫度狀況之說明圖，圖6A~圖6C分別表示經時變化之曲線。

圖7係表示本發明之第1實施形態之接觸式試驗裝置之加熱構件、升溫板、及被試驗物之各溫度狀況之說明圖，圖7A~圖7C分別表示經時變化之曲線。

圖8係表示本發明之第1實施形態之接觸式試驗裝置之加熱構件、升溫板、及被試驗物之各溫度狀況之說明圖，圖8A~圖8C分別表示經時變化之曲線。

圖9係表示本發明之比較例之接觸式試驗裝置之加熱構件、升溫板、及被試驗物之各溫度狀況之說明圖。

圖10係模式性地表示本發明之又一實施形態之加熱構件之俯視圖。

圖11係模式性地表示本發明之又一實施形態之加熱構件之俯視圖。

圖12係模式性地表示本發明之又一實施形態之接觸式試驗裝置之俯視圖。

圖13係模式性地表示本發明之又一實施形態之接觸式試驗裝置之立體圖。

圖14係模式性地表示本發明之又一實施形態之接觸式試驗裝置之立體圖。

圖15係模式性地表示本發明之又一實施形態之加熱構件之俯視圖。

圖16係模式性地表示本發明之又一實施形態之接觸式試驗裝置之立體圖。

圖17係表示升溫板之溫度狀況之說明圖，圖17A係使加熱構件直接接觸於升溫板之情形之曲線圖，圖17B係於升溫板與加熱構件間形成有間隙之情形之曲線圖。

以下，對本發明之第1實施形態進行詳細地說明。

再者，以下之說明中，只要未特別說明，上下之位置關係便以通常之設置位置(圖1)為基準而進行說明。又，只要未特別說明，物性便以標準狀態為基準。

本發明之第1實施形態之接觸式試驗裝置1係形成所需之溫度環境之環境試驗裝置。接觸式試驗裝置1尤其被較佳地用於測定被試驗物2之溫度特性之溫度特性評估試驗。

又，接觸式試驗裝置1具體而言為加熱板，其係將被試驗物2暴露於較常溫高之溫度條件下。即，接觸式試驗裝置1係使1或複數個被試驗物2接觸於升溫板3，並將升溫板3升溫而使用者。

接觸式試驗裝置1之特徵之一係於測定藉由通電而自發熱之被試驗物2時，具有溫度分佈自動調整功能。

因此，以下之說明中，對使用藉由通電而自發熱之被試驗物2之情形進行說明，省略說明使用不自發熱之被試驗物之情形。

接觸式試驗裝置1如圖1般係放入公知之隔熱箱4之中而使用。即，接觸式試驗裝置1係與隔熱箱4組合而形成所需之環境。

接觸式試驗裝置1如圖2、圖3所示，具有升溫板3、加熱構件5、及隔熱板6。

被試驗物2作為環境試驗之評估對象，係安裝有小型元件之半導體基板。具體而言，被試驗物2係如圖1般於具有面狀擴寬之環氧樹脂 基板等之基板30上安裝藉由通電而產生熱之供試體發熱部31(發熱部)而成者。即，對於被試驗物2而言，於其面內存在自發熱之部位。

升溫板3係如圖3般具有面狀擴寬之板狀構件。升溫板3被設為圓形或多邊形狀，本實施形態中被設為大致四邊形狀。

升溫板3如圖1、圖2、圖3般包含載置部7。

載置部7係載置複數個被試驗物2之部位，本實施形態中最多可載置4個被試驗物2。

載置部7之至少下表面(與加熱構件5對向之面)係由容易吸收遠紅外線之材料形成。

具體而言，載置部7之至少下表面係由波長為5μm時之吸收率為0.3以上且未達1之材料形成。載置部7之至少下表面較佳為由波長為5μm時之吸收率為0.5以上且未達1之材料形成。更佳為由波長為5μm時之吸收率為0.8以上且未達1之材料形成。

本實施形態中，載置部7整體係由相同之材料、即容易吸收遠紅外線之材料形成。

較佳為升溫板3之至少下表面係藉由在表面施行氧化鋁膜加工而成之鋁板(包含黑色氧化鋁膜)或黑體塗料而形成。

較佳為載置部7之被試驗物2之載置部位之平均厚度為5mm~10mm。本實施形態中，載置部7之厚度均勻且為8mm左右。

加熱構件5係加熱升溫板3之構件，且如圖4、圖5所示般包含複數條發熱體22、及對發熱體22供電之供電部26、27。

如圖5所示，發熱體22為細長地延伸之電熱線，且係藉由自供電部26、27供電而發熱者。

發熱體22呈面狀地分佈，各發熱體22係以空出特定之間隔而成為分別大致平行之方式並列。

又，各發熱體22之端部分別連接於供電部26、27，且電性地並 列連接於供電部26、27。

即，加熱構件5之各發熱體22及供電部26、27於基板20上呈梳狀地分佈。即，供電部26、27於特定之方向上延伸，各發熱體22自供電部26、27而於與供電部26、27正交之方向上延伸。

具體而言，供電部26、27於與基板20之對向之兩邊平行之方向上延伸，且各發熱體22於與剩餘兩邊平行之方向上延伸。

發熱體22具有溫度/電阻特性急遽、且若溫度上升則電阻值亦上升之性質。

具體而言，發熱體22具有溫度係數為1000ppm/℃以上且2000ppm/℃以下之性質。

發熱體22就溫度之反映難易之觀點而言，較佳為具有溫度係數為1000ppm/℃以上之性質，更佳為具有1500ppm/℃以上之性質。

又，發熱體22就適量地控制電阻之變化量之觀點而言，較佳為具有2000ppm/℃以下之性質，更佳為具有1750ppm/℃以下之性質。

本實施形態之發熱體22係由1000ppm/℃之銀-鈀合金(Ag-Pd)形成。

發熱體22之形成方法並無特別限定，例如可藉由網版印刷法而形成。

圖5所示之鄰接之發熱體22、22間之間隔S1較佳為1mm~10mm。

若間隔S1窄於1mm，則有受由鄰接之發熱體22產生之熱之影響而變得無法充分發揮溫度分佈自動調整功能之虞。若間隔S1大於10mm，則有無法均等地加熱升溫板3之虞。

供電部26、27係電性連接於外部電源而對發熱體22供給電流者。

供電部26、27由導電體形成。再者，供電部26、27亦可藉由與 發熱體22相同之材料形成。

加熱構件5如圖2、圖4所示，於基板20上之一主面(與升溫板3對向之側之面)積層有第一被覆構件25。又，加熱構件5具有於基板20上之另一主面(與升溫板3相反側之面)依序積層絕緣層21、發熱體22、及第二被覆構件23(被覆構件)而成之剖面構造。

即，基板20之一主面(表面)由第一被覆構件25覆蓋。又，基板20之另一主面(下表面)由絕緣層21覆蓋，於其外側形成發熱體22。又，絕緣層21及發熱體22之外側覆蓋有第二被覆構件23。

基板20係形成加熱構件5之骨架之板狀之構件，例如由不鏽鋼形成。

基板20具有與升溫板3大致相同之形狀，本實施形態中，與升溫板3同樣地具有大致四邊形狀。

基板20之大小係與升溫板3大致相同之程度之大小。

絕緣層21係防止基板20與發熱體22之直接接觸者。即，絕緣層21係防止通過發熱體22之電流漏至基板20之絕緣膜。

絕緣層21只要為具有耐熱性及絕緣性者，便無特別限定，例如，可使用結晶玻璃等。

絕緣層21形成於基板20之一主面上之整個面。

第一被覆構件25係將由發熱體22產生之熱放射傳熱至升溫板3之構件。

第一被覆構件25之至少表面(與升溫板3相對之面)係藉由容易照射遠紅外線之材料形成。

具體而言，第一被覆構件25之至少表面係藉由波長為5μm時之放射率為0.4以上且未達1之材料形成。

第一被覆構件25就將熱量效率良好地轉換為遠紅外線之觀點而言，較佳為藉由波長為5μm時之放射率為0.6以上且未達1之材料形成 表面。

又，較佳為第一被覆構件25之至少表面係藉由容易照射遠紅外線之材料形成。

本實施形態中，第一被覆構件25之全部係藉由容易照射遠紅外線之材料形成，具體而言，係由結晶玻璃形成。

第二被覆構件23係藉由具有與第一被覆構件25相同或相近之熱膨脹係數之材料形成。

本實施形態中，第二被覆構件23係藉由與第一被覆構件25相同之材料形成。即，第二被覆構件23亦由結晶玻璃形成。

又，本實施形態中，第二被覆構件23由於係藉由與第一被覆構件25相同之材料形成，故而容易照射遠紅外線。

隔熱板6係反射自加熱構件5側產生之遠紅外線之板狀體。隔熱板6之大小如圖2所示，成為覆蓋加熱構件5之第二被覆構件23之整個面之程度之大小。

隔熱板6係藉由反射被照射之遠紅外線之大部分之材料形成。隔熱板6較佳為反射被照射之遠紅外線之90%以上且100%以下，更佳為反射95%以上且100%以下。

具體而言，隔熱板6較佳為由厚度為1mm左右之不鏽鋼製之薄板形成。

繼而，對接觸式試驗裝置1之各部位之位置關係進行說明。

加熱構件5如圖2所示位於升溫板3之下方，升溫板3之下表面與加熱構件5之表面係空出特定之間隔而相對。即，升溫板3之下表面與加熱構件5之表面間設置有固定之間隙D1。又，升溫板3之下表面與形成加熱構件5之最上部之第一被覆構件25之表面相互面對。

升溫板3與加熱構件5間之間隙D1(高度(上下方向之長度))較佳為0.5mm以上且4.5mm以下。

只要為該範圍，便可使被試驗物2之供試體發熱部31之熱傳熱至發熱體22，並且可均勻地加熱升溫板3。

就使升溫板3之面內之溫度分佈更均勻之觀點而言，更佳為D1為1mm以上。就使被試驗物2之發熱部位更鮮明地反映於發熱體22之觀點而言，更佳為D1為3mm以下。

隔熱板6如圖2所示位於加熱構件5之下方，加熱構件5之下表面與隔熱板6之表面係空出特定之間隔而相對。即，於加熱構件5與隔熱板6之間形成固定之空間，形成加熱構件5之最下部之第二被覆構件23與隔熱板6相互面對。又，隔熱板6位於隔著加熱構件5而與升溫板3對向之位置。

加熱構件5與隔熱板6之間隔D2較佳為5mm~15mm。本實施形態中，間隔D2為10mm左右。

繼而，對使用接觸式試驗裝置1同時進行複數個被試驗物2之環境試驗之情形之環境試驗方法以及各構件之位置關係一併進行說明。

首先，於升溫板上載置複數個被試驗物2。

此時，於俯視升溫板3時，被試驗物2如圖5般係設置為與由並列連接於供電部26、27之複數條發熱體22所組成之群重疊。即，被試驗物2配置為跨及並列連接之複數條發熱體22。

又，各個被試驗物2設置為與不同之發熱體22重疊。

此後，將設置有被試驗物2之接觸式試驗裝置1以使升溫板3朝向水平方向之橫姿勢導入隔熱箱4，對各發熱體22供電而進行加熱。

此時，若自供電部26、27對發熱體22供電，則藉由發熱體22內之電阻而使發熱體22發熱。若發熱體22發熱，則於發熱體22之上方(升溫板3側)，發熱體22之熱經由基板20、絕緣層21而傳熱至第一被覆構件25，從而使第一被覆構件25之溫度上升。若第一被覆構件25之溫度上升，則自第一被覆構件25之表面(上表面)向升溫板3輻射遠紅 外線。自第一被覆構件25之表面(上表面)所輻射之遠紅外線由升溫板3之表面(下表面)吸收，而使升溫板3之溫度上升。若升溫板3之溫度上升，則被試驗物2之溫度上升，從而使被試驗物2被置於所需之環境下。

另一方面，於發熱體22之下方(隔熱板6側)，使發熱體22之熱傳熱至第二被覆構件23，使第二被覆構件23之溫度上升。若第二被覆構件23之溫度上升，則自第二被覆構件23之表面(下表面)向隔熱板6輻射遠紅外線。自第二被覆構件23之表面(下表面)所輻射之遠紅外線由隔熱板6之表面(上表面)反射，而由第二被覆構件23之表面(下表面)吸收。若遠紅外線由第二被覆構件23之表面(下表面)吸收，則第二被覆構件23之溫度上升，並經由基板20、絕緣層21而傳熱至第一被覆構件25。

如此，由於由發熱體22產生之熱幾乎全部被傳導至升溫板3，故而熱量之損耗較少。

若形成所需之環境，則利用公知之測定裝置測定被試驗物2之特性並進行評估。

本實施形態之接觸式試驗裝置1如上所述具備溫度分佈自動調整功能，該溫度分佈自動調整功能係於被試驗物2為自發熱者之情形時發揮。一面與先前之加熱板比較一面對該溫度分佈自動調整功能進行說明。

如圖9般，於先前之加熱板之情形時，藉由被試驗物2之供試體發熱部31之自發熱，被試驗物2之溫度於被試驗物2之面內係將與供試體發熱部31對應之位置設為峰頂，並自峰頂向外側逐漸降低(圖9之粗線C)。又，若為先前之加熱板，由於發熱體22之加熱溫度為固定(圖9之實線A)，故而受供試體發熱部31之自發熱影響，於升溫板3亦將與被試驗物2之供試體發熱部31對應之位置設為峰頂，升溫板3之溫度自 峰頂向外側逐漸降低(圖9之虛線B)。

如此，於先前之加熱板之情形時，如圖9之粗線C般，於被試驗物2之面內，溫度產生不均，無法測定準確之溫度特性。

又，於在升溫板3上密集地設置被試驗物2之情形時，如上所述，有由於受供試體發熱部31之自發熱之影響而導致升溫板3之溫度分佈混亂，故而亦對其他被試驗物2之測定造成影響之虞。

另一方面，於本實施形態之接觸式試驗裝置1之情形時，於發熱最初，與先前之加熱板同樣地，如圖6A般藉由試驗物之供試體發熱部31之自發熱，而於被試驗物2之面內形成將與供試體發熱部31對應之位置設為峰頂之溫度分佈。

此後，如圖6B般，發熱體22受該溫度上升之影響，與發熱最初相比，發熱體22內之電阻增大，且發熱體22之發熱量局部減少(圖6B之實線A)。若發熱體22之發熱量減少(圖6B之實線A)，則追隨發熱體22之發熱量而升溫板3之峰頂下降(圖6B之虛線B)，被試驗物2之供試體發熱部31之峰頂亦下降(圖6B之粗線C)。又，被試驗物2之供試體發熱部31之熱流動至周圍之溫度較低之部位而變得均熱化。

並且，若發熱體22之發熱量超過某特定值地進一步減少(圖6C之實線A)，則升溫板3之溫度分佈之正負反轉，而採行將與被試驗物2之供試體發熱部31對應之部位設為峰底之分佈(圖6C之虛線B)。若發熱體22之發熱量進一步減少(圖7A之實線A)，則被試驗物2形成將與供試體發熱部31對應之位置設為峰底之溫度分佈(圖7A之粗線C)。即，被試驗物2之供試體發熱部31之部位成為與周圍之溫度相比溫度較低。

發熱體22受被試驗物2之供試體發熱部31之對應部位之溫度之降低(圖7A之粗線C)之影響，發熱體22內之電阻減少，發熱體22之發熱量局部增加(圖7B之實線A)。若發熱體22之發熱量增加(圖7C之實線A)，則升溫板3之溫度分佈之峰值上升(圖7C之虛線B)，被試驗物2之 溫度分佈之峰值亦上升(圖7C之粗線C)。

並且，若發熱體22之發熱量超過某特定值地進一步增加(圖8A之實線A)，則升溫板3之溫度分佈之正負反轉，而採行將與被試驗物2之供試體發熱部31對應之部位設為峰頂之分佈(圖8A之虛線B)。

若發熱體22之發熱量進一步增加(圖8B之實線A)，則被試驗物2形成將與供試體發熱部31對應之位置設為峰頂之溫度分佈(圖8B之粗線C)。即，被試驗物2之供試體發熱部31之部位成為與周圍之溫度相比溫度較高。

如此，於接觸式試驗裝置1之情形時，發熱體22之發熱量反覆增減，如圖8C般，升溫板3及被試驗物2之整體之溫度收斂為特定之值，而變得均等。

並且，藉由PID(Proportion Integral Derivation，比例積分微分)控制而將被試驗物2整體之溫度維持為所需之溫度。

根據本實施形態之接觸式試驗裝置1，於發熱體22上被覆容易照射遠紅外線之第一被覆構件25，由容易吸收遠紅外線者形成升溫板3之與第一被覆構件25相對之部位。因此，由遠紅外線引起之放射傳熱變得平滑，而容易進行溫度控制。

根據本實施形態之接觸式試驗裝置1，由於加熱構件5之正背面係由相同材質之第一被覆構件25與第二被覆構件23形成，故而可抑制由熱膨脹所導致之加熱構件5之翹曲。

根據本實施形態之接觸式試驗裝置1，於加熱構件5之與朝向升溫板3之面為相反側之面形成第二被覆構件23，第二被覆構件23係由與第一被覆構件25相同之容易照射遠紅外線之材質形成。因此，有藉由溫度上升，而使來自第二被覆構件23之遠紅外線之照射量增加，而使熱量損耗之虞。

因此，根據本實施形態之接觸式試驗裝置1，由於以與第二被覆 構件23相對之方式設置有容易反射遠紅外線之隔熱板6，故而自第二被覆構件23照射之遠紅外線由隔熱板6反射，而返回至第二被覆構件23。因此，可藉由來自第二被覆構件23之遠紅外線之照射，而抑制熱量之損耗。

上述實施形態說明了使用接觸式試驗裝置1而對自發熱之被試驗物2進行試驗之情形，但本發明並不限定於此，亦可對不自發熱之被試驗物2使用接觸式試驗裝置1。

上述實施形態係使用具備一個供試體發熱部31之基板30作為被試驗物2，但本發明並不限定於此，亦可使用具備複數個供試體發熱部31之基板30。於具備複數個供試體發熱部31之情形時，由於被試驗物2內容易產生溫度分佈，故而本發明之效果較大。

上述實施形態中，設置於加熱構件5之發熱體22全體並列連接於供電部26、27，但本發明並不限定於此，亦可由與載置有被試驗物2之部位對應之發熱體22形成群，且該1或複數群發熱體22分別並列連接於供電部26、27。

總之，如圖10般，只要與載置有被試驗物2之部位對應之發熱體22之各者並列連接於供電部26、27，則於其他部位，發熱體91可不並列連接於供電部26、27。

上述實施形態係由溫度/電阻特性急遽且若溫度上升則電阻值亦上升者形成全體發熱體22，但本發明並不限定於此，亦可由溫度/電阻特性急遽且若溫度上升則電阻值亦上升者形成發熱體22之一部分。

例如，如圖11所示，複數條發熱體22中，亦可由溫度/電阻特性急遽且若溫度上升則電阻值亦上升者形成載置被試驗物2之部位之發熱體22，由其他材料形成與未載置被試驗物2之部位對應之發熱體90。

上述實施形態係每1塊升溫板3設置1個加熱構件5，但本發明並 不限定於此，亦可如圖12般，每1塊升溫板3設置複數個加熱構件5。

又，亦可如圖13般，相對於1個加熱構件5設置複數塊升溫板3。藉此，可進一步降低於各被試驗物2間之發熱狀態之不均之影響。再者，亦可包含各複數個升溫板3與加熱構件5。

上述實施形態中，升溫板3之載置部7之厚度均勻，但本發明並不限定於此，亦可局部厚度不同。例如，亦可如圖14般，將載置被試驗物2之部位之厚度設為較厚，將除此以外之厚度設為較薄。又，反之，亦可將載置被試驗物2之部位之厚度設為較薄，將除此以外之厚度設為較厚。

上述實施形態係將接觸式試驗裝置1放入隔熱箱4中使用，但本發明並不限定於此，可將接觸式試驗裝置1與恆溫恆濕裝置組合使用，亦可僅使用接觸式試驗裝置1。

上述實施形態對可於升溫板3載置複數個被試驗物2者進行了說明，但本發明並不限定於此，亦可為升溫板3僅載置一個被試驗物2者。

上述實施形態中，各發熱體22係相對於供電部26、27呈梳狀地分佈，但本發明並不限定於此，各發熱體22之分佈形狀並無特別限定。例如，亦可呈螺旋狀地分佈。

上述實施形態係使發熱體22連接於帶狀地延伸之供電部26、27，但本發明並不限定於此，如圖15般，亦可使發熱體22連接於點狀之供電部26、27。

上述實施形態係藉由PID控制而將被試驗物2整體之溫度控制為所需之溫度，但本發明並不限定於此。例如，亦可藉由ON-OFF控制而進行控制。

上述實施形態係藉由遠紅外線而將升溫板3加熱，但本發明並不限定於此，亦可藉由其他電磁波進行加熱。

上述實施形態係於加熱構件5之上方具備升溫板3，進而於升溫板3之表面載置被試驗物2之位置關係，但本發明並不限定於此，亦可天地反轉。於此情形時，被試驗物2係藉由未圖示之固定器件而固定於升溫板3。

上述實施形態中，接觸式試驗裝置1係以使升溫板3朝向水平方向之橫姿勢設置於隔熱箱4，但本發明並不限定於此，亦可如圖16般，以使升溫板3朝向鉛垂方向之縱姿勢設置於隔熱箱4。於此情形時，被試驗物2係藉由未圖示之固定器件而固定於升溫板3。

上述實施形態係將加熱構件5設置於升溫板3之與被試驗物2之接觸面為相反側，但本發明並不限定於此，亦可將加熱構件5設置於升溫板3之上方側(被試驗物2側)。

上述實施形態係於基板20之下表面側(與隔熱板6對向之側)形成發熱體22，但本發明並不限定於此，亦可於基板20之表面側(與升溫板3對向之側)形成發熱體22。於此情形時，較佳為設置通孔等，而將發熱體22與供電部26、27於基板20之下表面側連接。

上述實施形態係於隔熱箱4設置一組升溫板3、加熱構件5、及隔熱板6，但本發明並不限定於此，亦可不論水平置、垂直置地配置為多段、多列構造。即，亦可於隔熱箱4設置複數組升溫板3、加熱構件5、及隔熱板6。

1‧‧‧接觸式試驗裝置

2‧‧‧被試驗物

3‧‧‧升溫板

5‧‧‧加熱構件

6‧‧‧隔熱板

7‧‧‧載置部

20‧‧‧基板

21‧‧‧絕緣層

22‧‧‧發熱體

23‧‧‧第二被覆構件

25‧‧‧第一被覆構件

D1‧‧‧間隙

D2‧‧‧間隔

Claims (7)

1. 一種接觸式試驗裝置，其包含可升溫之升溫板，使被試驗物接觸於該升溫板上而實施所需之試驗；該接觸式試驗裝置之特徵在於：包含加熱上述升溫板之加熱構件；且上述加熱構件包含複數條發熱體、及對發熱體供電之供電部；上述發熱體呈面狀地分佈，且上述複數條發熱體之一群或全部為並列連接；上述發熱體之一部分或全部係溫度/電阻特性急遽且若溫度上升則電阻值亦上升者；且上述加熱構件配置為與升溫板之被試驗物對向，且於升溫板與加熱構件間設置有間隙。
2. 如請求項1之接觸式試驗裝置，其中上述加熱構件具有基板；上述發熱體設置於上述基板上，且上述基板之與升溫板對向之面由第一被覆構件覆蓋；且藉由發熱體發熱而自第一被覆構件之表面輻射遠紅外線。
3. 如請求項2之接觸式試驗裝置，其中上述升溫板係由容易吸收遠紅外線之材料形成。
4. 如請求項1之接觸式試驗裝置，其係使自發熱之被試驗物接觸於升溫板上而實施所需之試驗，且藉由被試驗物發熱而自升溫板之表面對加熱構件輻射遠紅外線。
5. 如請求項1之接觸式試驗裝置，其中上述加熱構件具有基板；上述發熱體設置於上述基板上，且上述基板之與升溫板對向之面由第一被覆構件覆蓋；進而，上述基板之與升溫板相反之面由第二被覆構件覆蓋；且該第二被覆構件之熱膨脹係數係採用與上述第一被覆構件之熱膨脹係數相同或相近之值。
6. 如請求項1之接觸式試驗裝置，其包含隔著加熱構件而位於與升溫板相反側之隔熱板，且上述隔熱板係反射被照射之遠紅外線之大部分者，且於與加熱構件間設置有空間。
7. 一種環境試驗方法，其特徵在於：其係使用如請求項1至6中任一項之接觸式試驗裝置而進行被試驗物之環境試驗，且上述被試驗物係為具有面狀擴寬者，且於其面內存在自發熱之發熱部。