TWI604780B - Test equipment crimper temperature control device cooling system cooling system - Google Patents

Description

測試設備壓接器之溫控裝置的冷媒散熱系統

本發明尤指其提供一種可確保冷媒散熱系統之壓縮機維持於正常的工作溫度範圍內運轉，以避免產生熱跳脫情況，而可順利進行測試作業及提升壓縮機使用壽命之測試設備壓接器之溫控裝置的冷媒散熱系統。

按，電子元件的測試作業均係於預設的測試溫度範圍內進行測試，當電子元件的溫度低於預設的測試溫度範圍時，壓接器必須對該電子元件進行加熱，當電子元件的溫度高於預設的測試溫度範圍時，壓接器則必須對該電子元件進行降溫，以使電子元件的溫度保持在預設的測試溫度範圍內。為了使該壓接器可對電子元件進行加熱或降溫，其係於壓接器上係裝設調溫器(如加熱片或致冷晶片)，並於調溫器的上方裝設散熱器(如冷卻水道或散熱鰭片)，而由調溫器對電子元件進行加熱的動作，散熱器則對電子元件進行降溫的動作；但由於散熱器(如冷卻水道或散熱鰭片)對電子元件的降溫效果及速度較為緩慢，而造成溫控的效率不佳；為了提升對電子元件的降溫效果及速度，冷媒散熱系統隨即被廣泛應用於壓接器的加熱或降溫的作動上。

請參閱第1圖所示，係為測試設備之測試區10及壓接器20之示意圖，該測試區10係設有至少一具測試座12之電路板11，位於測試區10上方之壓接器20係設有一可由驅動源驅動升降之下壓桿21，並於該下壓桿21下方裝設有下壓塊2 2，於電子元件13執行測試作業時，該下壓桿21將會由驅動源驅動下降，而使下壓塊22壓抵於電子元件13的表面，以使得電子元件13之電性接點確保接觸到測試座12之電性接點，以順利進行測試作業。請參閱第2、3、4圖所示，該壓接器之溫控裝置包含有加熱片23及冷媒散熱系統24，該加熱片23係連接裝設於下壓塊22的上表面，以對電子元件13進行加熱，該冷媒散熱系統24係設有連接裝設於該加熱片23上表面之蒸發器241，並於該蒸發器241之頂面連結該下壓桿21，而使該下壓桿21可經由該蒸發器241帶動該下壓塊22及該加熱片23升降，另於該蒸發器241之輸出端設有連通至壓縮機242輸入端之第一輸送管245，用以將高溫冷媒輸送至壓縮機242，該蒸發器241之輸入端則設有連通至壓縮機242輸出端、冷凝器243及膨脹器244之第二輸送管246，以輸送已於冷凝器243冷凝並經膨脹器244作用之低溫冷媒至蒸發器241內吸熱；當測試座12承置待測之電子元件13後，可控制下壓桿21帶動下壓塊22下降，並使下壓塊22壓抵接觸待測之電子元件13而執行測試作業，若待測之電子元件13的溫度低於預設的測試溫度範圍時，即以該溫控裝置之加熱片23對下壓塊22進行加熱，並透過下壓塊22的傳導對電子元件13進行加熱；請參閱第5、6圖所示，若待測之電子元件13的溫度高於預設的測試溫度範圍時，則使加熱片23停止不作動或降低輸出功率，另利用冷媒散熱系統24之蒸發器241內的冷媒吸熱，並經由第一輸送管245將已吸熱之高溫冷媒輸送至壓縮機242，而以壓縮機242進行壓縮，再經由第二輸送管246將壓縮後之高溫冷媒輸出至冷凝器243及膨脹器244，最後再將低溫冷媒輸送至蒸發器241內吸熱，而利用該冷媒散熱系統24循環流動之冷媒對下壓塊22及加熱片 23進行散熱，並透過下壓塊22的傳導對電子元件13進行降溫，使電子元件13保持於預設的測試溫度範圍內；惟，該利用冷媒散熱系統24的溫控裝置，雖可快速的反應在溫度的控制上，於使用上卻仍有如下之缺弊：

1．該冷媒散熱系統24之蒸發器241內的冷媒吸熱後係呈高溫狀態，而經由第一輸送管245直接將高溫冷媒輸送至壓縮機242進行壓縮，然而，壓縮機242必須保持於正常的工作溫度(60℃~80℃間)範圍內，才可順利的運轉作動；然而當低溫冷媒輸入蒸發器241後，將吸收大量熱量，而高溫冷媒直接輸送至壓縮機242進行壓縮，將使壓縮機242的工作溫度超出正常的工作溫度範圍，而易造成熱跳脫情況，使壓縮機242停止運轉，進而影響測試作業。

2．由該冷媒散熱系統24之蒸發器241輸出的高溫冷媒係經由第一輸送管245直接輸送至壓縮機242進行壓縮，其不僅易造成熱跳脫情況，更易造成壓縮機242損壞，進而影響壓縮機242的使用壽命。

有鑑於此，本發明人遂以其多年從事相關行業的研發與製作經驗，針對目前所面臨之問題深入研究，經過長期努力之研究與試作，終究研創出一種測試設備壓接器之溫控裝置的冷媒散熱系統，以有效改善先前技術之缺點，此即為本發明之設計宗旨。

本發明之目的一，係提供一種測試設備壓接器之溫控裝置的冷媒散熱系統，該壓接器係設有一由驅動源驅動升降之下壓桿，並於該下壓桿下方裝設有下壓電子元件之下壓塊，該溫控裝置係於該下壓塊裝設有調溫器及感溫器，並於該調溫器的上方裝設有冷媒散熱系統之蒸發器，該冷媒散熱系統係於該蒸發器之輸出端設 有連通至壓縮機輸入端之第一輸送管，以將已吸熱之高溫冷媒輸送至壓縮機，該蒸發器之輸入端則設有連通至壓縮機輸出端、冷凝器及膨脹器之第二輸送管，以將已冷凝之低溫冷媒輸送至蒸發器，其中，於該第一輸送管及第二輸送管間連通設有一連通管，使第二輸送管內的部分低溫冷媒經由該連通管輸送至第一輸送管，而與該第一輸送管內之高溫冷媒混合降溫，再輸送至壓縮機進行壓縮；藉此，可確保冷媒散熱系統之壓縮機維持於正常的工作溫度範圍內運轉，以避免產生熱跳脫情況，而達到確保順利進行測試作業之實用效益。

本發明之目的二，係提供一種測試設備壓接器之溫控裝置的冷媒散熱系統，其中，該溫控裝置之冷媒散熱系統係於該蒸發器之輸出端的第一輸送管及該蒸發器之輸出端的第二輸送管間連通設有一連通管，使第二輸送管內的部分低溫冷媒經由該連通管輸送至第一輸送管，而與該第一輸送管內之高溫冷媒混合降溫，再輸送至壓縮機進行壓縮，以確保冷媒散熱系統之壓縮機維持於正常的工作溫度範圍內運轉，而達到提升壓縮機使用壽命之實用效益。

習知部份：

10‧‧‧測試區

11‧‧‧電路板

12‧‧‧測試座

13‧‧‧電子元件

20‧‧‧壓接器

21‧‧‧下壓桿

22‧‧‧下壓塊

23‧‧‧加熱片

24‧‧‧冷媒散熱系統

241‧‧‧蒸發器

242‧‧‧壓縮機

243‧‧‧冷凝器

244‧‧‧膨脹器

245‧‧‧第一輸送管

246‧‧‧第二輸送管

本發明部份：

30‧‧‧測試區

31‧‧‧電路板

32‧‧‧測試座

33‧‧‧電子元件

40‧‧‧壓接器

41‧‧‧下壓桿

42‧‧‧下壓塊

43‧‧‧調溫器

44‧‧‧感溫器

441‧‧‧彈性件

45‧‧‧冷媒散熱系統

451‧‧‧蒸發器

452‧‧‧壓縮機

453‧‧‧冷凝器

454‧‧‧膨脹器

455‧‧‧第一輸送管

456‧‧‧第二輸送管

457‧‧‧連通管

458‧‧‧啟閉控制器

459‧‧‧冷媒感溫器

A‧‧‧步驟

B‧‧‧步驟

C‧‧‧步驟

D‧‧‧步驟

E‧‧‧步驟

F‧‧‧步驟

G‧‧‧步驟

第1圖：習知測試設備之測試區及壓接器之示意圖。

第2圖：習知壓接器之分解示意圖。

第3圖：習知壓接器加熱作動之示意圖。

第4圖：習知冷媒散熱系統之結構示意圖。

第5圖：習知壓接器散熱作動之示意圖。

第6圖：習知冷媒散熱系統冷媒循環流動之示意圖。

第7圖：本發明測試設備之測試區及壓接器之示意圖。

第8圖：本發明壓接器之分解示意圖。

第9圖：本發明壓接器之組合外觀示意圖。

第10圖：本發明壓接器之剖面示意圖。

第11圖：本發明第一實施例冷媒散熱系統之結構示意圖。

第12圖：本發明溫控方法之示意圖。

第13圖：本發明壓接器對電子元件加熱之示意圖。

第14圖：本發明壓接器對電子元件降溫之示意圖。

第15圖：本發明第一實施例冷媒散熱系統冷媒循環流動之示意圖。

第16圖：本發明第二實施例冷媒散熱系統之結構示意圖。

為使 貴審查委員對本發明作更進一步之瞭解，茲舉較佳實施例並配合圖式，詳述如后：請參閱第7圖所示，本發明測試設備之測試區30係設有至少一具測試座32之電路板31，而位於測試區30上方測試設備之壓接器40係設有至少一可由驅動源驅動升降之下壓桿41，並於該下壓桿41下方裝設有下壓塊42，於電子元件33執行測試作業時，以一驅動源驅動該下壓桿41下降，而使該下壓塊42壓抵於電子元件33的表面，以使得電子元件33之電性接點確保接觸到測試座32之電性接點，以順利進行測試作業。

請參閱第8、9、10、11圖所示，本發明測試設備壓接器之下壓塊42係由高熱傳導係數之材料所製成，而可於壓接電子元件時，快速的傳導溫度至電子元件；該壓接器之溫控裝置係包含有調溫器43、感溫器44及冷媒散熱系統45，該調溫器43係裝設於該下壓塊42上方，該調溫器43係可為加熱片或致冷晶片，於本實施例中，該調溫器43係為加熱片；另供感測電子元件溫度之感溫器44係可由一支撐架帶動接觸電子元件，或裝設於該下壓塊42上，而由該下壓塊42帶動接觸電子元件，於本實施例中，該感溫器44係裝設於該下壓塊42上，並以一彈性件4 41抵頂，而以彈性伸縮的方式凸伸出該下壓塊42的下方，以感測電子元件之溫度；本發明第一實施例之冷媒散熱系統45係設有連接裝設於該調溫器43上表面之蒸發器451，該蒸發器451之頂面則連結該下壓桿41，而使該下壓桿41可經由該蒸發器451帶動該下壓塊42及該調溫器43升降，於該蒸發器451之輸出端設有連通至壓縮機452輸入端之第一輸送管455，用以將已吸熱之高溫冷媒輸送至壓縮機452，該蒸發器451之輸入端則設有連通至壓縮機452輸出端、冷凝器453及膨脹器454之第二輸送管456，以輸送已冷凝之低溫冷媒至蒸發器451內吸熱，另於該第一輸送管455及第二輸送管456間連通設有一連通管457，使該第二輸送管456內的部分低溫冷媒可經由該連通管457輸送至該第一輸送管455內，而與該第一輸送管455內之高溫冷媒混合降溫，再輸送至該壓縮機452進行壓縮。

請參閱第12、13圖，本發明溫控裝置之溫控方法，首先係執行步驟A，其係由下壓桿41帶動下壓塊42下壓電子元件33，以進行該電子元件33的測試作業；接著執行步驟B，該感溫器44感測該電子元件33的溫度；接著執行步驟C，判斷該電子元件33的溫度是否在預設的測試溫度範圍，如該電子元件33的溫度在預設的測試溫度範圍內時，則執行步驟D之正常模式，該所謂的正常模式係調溫器43及冷媒散熱系統45皆停止不作動，或使調溫器43及冷媒散熱系統45的輸出功率保持平衡在預設的測試溫度範圍內；若該電子元件33的溫度不在預設的測試溫度範圍內時，則執行步驟E，判斷該電子元件33的溫度是否低於預設的測試溫度範圍，若該電子元件33低於預設的測試溫度範圍時，即執行步驟F之加熱模式，該所謂的加熱模式係冷媒散熱系統45停止不作動或以小功率輸出，並啟動或增加調溫器43的輸 出功率，使該調溫器43對該電子元件33進行加熱至預設的測試溫度範圍。

請參閱第12、14、15圖，反之，若步驟E，判斷該電子元件33的溫度超出預設的測試溫度範圍時，即執行步驟G之降溫模式，該所謂的降溫模式係調溫器43停止不作動或降低輸出功率，並啟動或增加冷媒散熱系統45的輸出功率，而以第二輸送管456將低溫冷媒輸送至蒸發器451內吸熱，該蒸發器451之輸出端再以第一輸送管455將高溫冷媒輸送至壓縮機452，而利用該冷媒散熱系統45循環流動之冷媒透過下壓塊42的傳導對電子元件33進行降溫，使電子元件33保持於預設的測試溫度範圍內；特別說明的是，本發明第一實施例之冷媒散熱系統45由於其第一輸送管455及第二輸送管456間係連通設有連通管457，因此當低溫冷媒經由第二輸送管456輸送時，該第二輸送管456內的部分低溫冷媒係可經由該連通管457輸送至該第一輸送管455內，而與該第一輸送管455內之高溫冷媒混合降溫，再輸送至該壓縮機452進行壓縮，而可確保冷媒散熱系統45之壓縮機452維持於正常的工作溫度範圍內運轉，以避免產生熱跳脫情況，而可確保順利進行測試作業，並提升壓縮機452使用壽命。

請參閱第16圖所示，本發明溫控裝置第二實施例之冷媒散熱系統45，相較於第一實施例之差異在於該冷媒散熱系統45之連通管457係連通設有一可為電磁閥之啟閉控制器458，並於該第一輸送管455設有冷媒感溫器459，以感測該第一輸送管455內之冷媒溫度，並根據感測該第一輸送管455內之冷媒溫度進行控制啟、閉該啟閉控制器458，即當該冷媒感溫器459感測出該第一輸送管455內之冷媒溫度低於預設的溫度 範圍時，即控制該啟閉控制器458關閉，使該第二輸送管456內之低溫冷媒停止輸送至該第一輸送管455內，當該冷媒感溫器459感測出該第一輸送管455內之冷媒溫度高於預設的溫度範圍時，則控制該啟閉控制器458開啟，該第二輸送管456內的部分低溫冷媒即經由該連通管457輸送至該第一輸送管455內，而與該第一輸送管455內之高溫冷媒混合降溫，再輸送至該壓縮機452進行壓縮，相同的可確保冷媒散熱系統45之壓縮機452維持於正常的工作溫度範圍內運轉，以避免產生熱跳脫情況，而可確保順利進行測試作業，並提升壓縮機452使用壽命。

據此，本發明實為一深具實用性及進步性之設計，然未見有相同之產品及刊物公開，從而允符發明專利申請要件，爰依法提出申請。

45‧‧‧冷媒散熱系統

451‧‧‧蒸發器

452‧‧‧壓縮機

453‧‧‧冷凝器

454‧‧‧膨脹器

455‧‧‧第一輸送管

456‧‧‧第二輸送管

457‧‧‧連通管

Claims (8)

1. 一種測試設備壓接器之溫控裝置的冷媒散熱系統，該壓接器係設有至少一由驅動源驅動升降之下壓桿，並於該下壓桿下方裝設有下壓電子元件之下壓塊，該溫控裝置則係於該下壓塊裝設有調溫器及感溫器，並於該調溫器的上方裝設冷媒散熱系統之蒸發器；其中，該冷媒散熱系統係於該蒸發器之輸出端設有連通壓縮機輸入端之第一輸送管，以將高溫冷媒輸送至該壓縮機，該蒸發器之輸入端則設有連通該壓縮機輸出端、冷凝器及膨脹器之第二輸送管，以將低溫冷媒輸送至該蒸發器，另於該第一輸送管及該第二輸送管間連通設有連通管，使該第二輸送管內的部分低溫冷媒經由該連通管輸送至該第一輸送管，以與該第一輸送管內之高溫冷媒混合降溫。
2. 依申請專利範圍第1項所述之測試設備壓接器之溫控裝置的冷媒散熱系統，其中，該溫控裝置之感溫器係由一支撐架帶動接觸該電子元件，以感測該電子元件之溫度。
3. 依申請專利範圍第1項所述之測試設備壓接器之溫控裝置的冷媒散熱系統，其中，該溫控裝置之感溫器係裝設於該下壓塊上，而由該下壓塊帶動接觸該電子元件，以感測該電子元件之溫度。
4. 依申請專利範圍第3項所述之測試設備壓接器之溫控裝置的冷媒散熱系統，其中，該感溫器係以一彈性件抵頂，而彈性凸伸出該下壓塊的下方，以感測該電子元件之溫度。
5. 依申請專利範圍第1項所述之測試設備壓接器之溫控裝置的冷媒散熱系統，其中，該溫控裝置之調溫器係為加熱片或致冷晶片。
6. 依申請專利範圍第1項所述之測試設備壓接器之溫控裝置的 冷媒散熱系統，其中，該冷媒散熱系統之連通管係連通設有一啟閉控制器。
7. 依申請專利範圍第6項所述之測試設備壓接器之溫控裝置的冷媒散熱系統，其中，該冷媒散熱系統係於該第一輸送管設有冷媒感溫器，以感測該第一輸送管內之冷媒溫度，並根據感測該第一輸送管內之冷媒溫度進行控制啟、閉該啟閉控制器。
8. 依申請專利範圍第7項所述之測試設備壓接器之溫控裝置的冷媒散熱系統，其中，該冷媒散熱系統之啟閉控制器係為一電磁閥。