JPS63158472A - 冷熱衝撃試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、半導体等の電子部品の冷却・加熱試験を繰り
返し行なう冷熱衝撃試験装置に関するもので、従来のよ
うに加熱手段として高温室を設けない方式のものである
。

従　　来　　技　　術 従来の冷熱衝撃試験装置としては第７図に示すように装
置１内を試験室２．低温室３及び高温室４とに独立して
配設し、低温室３内を仕切り板５ａによりバイパス流路
６ａを形成させ、高温室４内を仕切り板５ｂによりバイ
パス流路６ｂを形成させたものにおいて、低温室３内に
冷凍サイクルの蒸発器７、加熱器８及び送風機９とを装
着し、高温室４には加熱器１１を装着したものにおいて
ダンパー１０の切り換えにより低温室３内の冷風又は高
温室４の熱風を試験室に循環させるように構成されたも
のが知られている（特開昭６１−８９４２９　）　、尚
低温室３及び高温室４の各室に設けたダンパー１０は、
低温室３及び高温室４と試験室２との開閉を行なうだけ
で、バイパス流路６ａ及び６ｂは常に、開放きれている
ように構成されている。

以上の構成において、従来の装置では高温室４側のダン
パー１０を開放許せて試験室２内に熱風を送風し、試験
室内を高温にすると共に試験室２内の試験品を加熱する
。試験品が所定の温度以上に加熱されてから高温室４側
のダンパー１０を閉室し、低温室３側のダンパー１０を
開放し、試験室２内に冷風を送風する。すると試験室２
内は次第に冷却され、試験品が所定の温度以下まで下が
る。

このように試験室２内の冷却・加熱を交互に行なうこと
により試験品′の冷熱衝撃試験を行なっていた。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、かかる従来の冷熱衝撃試験装置の場合に
は、その構成上の理由から次のような不都合が生じてい
る。

■　バイパス流路を設けたことにより低温室の容積が増
し、空気を循環させることにより蓄冷きれる。そしてダ
ンパーを開放したときに急激に試験室内の温度を低下き
せることができるが、低温室内の空気と試験室内の空気
を完全に混合する温度よりも低くするときには、冷却し
た空気がバイパス流路を介して回流してしまうため試験
室内の冷却に時間を要していた。

■　高温室と低温室とを設けるように構成しているため
装置全体が大きいものになってしまっていた。

■　試験品の加熱手段及び冷却手段として、空気を採用
しているために、高温状態から低温状態に下げるのに又
、低温状態から高温状態にあげるのにかなり時間を要す
るので、連続的な試験を行なうのに不向きであった。

そこで本発明は、かかる従来技術の欠点に鑑み連続試験
が可能であり、装置が従来より小きくて済み、冷却に時
間を要しないような装置を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 すなわち本発明は、断熱材で覆われたケーシング内を区
画壁を介して区画された試験室及び低温室と、該低温室
内を仕切り板を介して仕切られた低温空気供給室及びバ
イパス流路とからなり、前記低温空気供給室内に冷凍サ
イクルの蒸発器。

ヒータ及び送風用ブロワ−と會装置し、前記試験室内に
ＰＴＣサーミスタ或いはセラミックヒータ等からなる試
験品の加熱手段を設け、試験室と低温室との連通−付近
にバイパス流路及び連通口を開閉するダンパー機構を設
けた冷熱衝撃試験装置により本目的を達成する。

作　　　　　用 本発明の装置では、まず加熱手段に密接させて半導体等
の試験品を装着する。そして加熱手段を発熱きせること
により、試験品を所定の温度に加熱する。このとき試験
室内の容積に比較して加熱手段の熱容量が小さいので、
室内の空気はあまり加熱きれない。

次に、試験室と低温室との連通口を璽いでいたダンパー
を作動させて、バイパス流路を閉室すると共に該連通口
を開放する。するといままで、バイパス流路を循環して
いた冷却空気が、試験室内に流れ込み、試験室内を冷却
する。この時試験室がバイパス流路として機能する。そ
して再びダンパー機構を作動させて連通口を閉室し、加
熱手段を発熱させる。すると試験室内は低温の状態であ
りながら、試験品と加熱手段とが密接しているので、空
気を介きず直接熱伝導で試験品は加熱される。

以上のように本発明にかかる装置は、試験室内を加熱せ
ずに、冷却させた状態で加熱手段での加熱により冷熱衝
撃試験を行なうものである。

実　　施　　例 以下に本発明を図面に示された実施例に従って詳細に説
明する。

第１図において、２ｏは断熱材で覆われたケーシングで
あり、該ケーシング２ｏ内は、区画壁２１を介して試験
室２２と低温室２３とに区画されている０区画壁２１は
、試験室２２と低温室２３内の空気が循環するように最
低二つの連通口２４ｍ　、　２４ｂを有している。低温
室２３内は、仕切り板２５を介して低温空気供給室２６
とバイパス流路２７とに仕切られ、バイパス流路２７に
低温空気供給室２６内の空気が循環するようになってい
る。低温空気供給室２６内は、図示しない冷凍サイクル
の蒸発器２８．加熱手段としてのヒータ２９及び空気循
環用のブロワー３０とが装着されている。試験室２２内
には、図示しない給電手段と接続されたＰＴＣサーミス
タ３１がワークステーション３２に複数設置されている
０区画壁２１に設けた連通口２４ａ、２４ｂには、駆動
装置を介して回動し連通口２４ａ　、　２４ｂ又はバイ
パス流路２７の入口部、出口部を開閉するダンパー機構
３３ａ　、　３３ｂが設置されている。このダンパー機
構は、試験室２２内に装着した試験品を加熱する時は、
連通口２４ａ、２４ｂを閉本して、−冷却空気が試験室
内に流入しないように構成され、試験品を冷却する時は
、連通口２４ａ　、　２４ｂを開放し、バイパス流路を
閉本するように構成きれている。

以上のべた構成において本発明にかかる装置では、第２
図に示されたタイミングチャートのように各部品を作動
させて衝撃試験を行なう、衝撃試験を行なっている際の
試験室内の温度と試験品の温度との関係は第５図のよう
になる。

すなわち、試験室２２内の加熱時には、ダンパー機構３
３ａ　、　３３ｂを作動させて連通口２４＠、２４ｂを
閉本し、低温室２３と試験室２２とを隔離する。このと
き蒸発器で冷却された空気は、バイパス流路２７を通っ
て低温室２３内を循環し、蓄冷している。また試験品が
装着されたＰＴＣサーミスタでは電流が流れるのでＰＴ
Ｃサーミスタに付着させた試験品は直接熱伝導により例
えば１５０℃まで加熱される。しかし試験室２２内の空
気は、サーミスタによる影響をあまり受けないので、温
度上昇しない。

次に、加熱が終了し冷却する時には、ダンパー機構３３
ａ　、　３３ｂを作動させて連通口２４ｍ、２４ｂを開
放すると共にバイパス流路２７を閉本させる。

従って低温室２３内で蓄冷された空気及び冷却中の空気
は、試験室２２内に流れ込み一挙に試験室２２内を冷却
する。そして空気は試験室２２を通って再び低温室２３
に戻る。この間に試験室内及び試験品は、所定の温度（
例えば−２０℃）に冷やされる。

試験品が所定の温度まで冷却されたときには、冷却を終
了許せ再びダンパー機構３３ａ　、　３３ｂを作動きせ
連通口を閉室させた上で加熱を行なう０以上のように、
加熱、冷却を何度も繰り返して電子部品等の冷熱衝撃試
験を行うのであるが、試験室内の温度は従来の装置のよ
うに著しく変化しない。

尚本実施例で用いたＰＴＣサーミスタでは、試験品の表
面に測温素子を取り付け、この検出結果に基づいてサー
ミスタに流す電流値を調整するような温度制御がとられ
ている。

第３図に示すものは、本発明の第２実施例を示すもので
、試験室２２内のワークステーション３２の上方に空気
循環用の補助ファン３４を設置したものである。この補
助ファン３４は、第６図に示すように試験室２２内を冷
却する時にだけ作動させるようにしている。

かかる構成にしたのは、ダンパー機構３３ａ、３３ｂを
作動させて試験室２２内に冷却空気を循環きせたときに
、試験品をワークステーション３２に設置していること
及び試験室の容積が大きいために低温室のブロワ−だけ
では、空気の風速が落ち込むと共に試験品に均一に送風
ができないために試験体の冷却速度が遅く且つ不均一な
冷却になるおそれがあった。これを防ぐために、蒸発器
を流れる空気が均一であって例えば最適の２〜３　ｍ／
ｓｅｃ、となるように設けているものである。

尚補助ファン３４のモータにスピードフントローラを設
けると送風量が可変になって被試験体の冷却速度を調整
できる。

本実施例では、補助ファン３４をワークステーション３
２の上方に設けたがこれに限定されるものではな４＜、
下方に設けてもよい、又補助ファンは、試験品に均一に
送風を行なう為には、試験室の内寸にできるだけ近い長
きのクロスフローファンを採用するのが望ましい。

第４図に示すものは、本発明の第３実施例を示すもので
、試験室２２内のワークステーション３２の上方で回転
軸３５に軸支された整流板３６を複数設置したものであ
る。これら整流板３６は、図示しない駆動手段によって
回転する回転軸３５により風向調整を可能としている。

かかる構成にしたのは、試験室２２の冷却中に空気が流
れるが、試験品等が試験室２２内に設置されていること
及びブロワ−２６から送風される方向に極性があり、均
一に冷却風が流れず温度分布のバラツキが大きい為、同
一条件で試験品を試験できなくなるためである。

尚本実施例では、整流板の設置場所をワークステーショ
ンの上方としたがこれに限定されるものではなく、下方
に設けてもよい。

さらに、第２の実施例の補助ファン３４とワークステー
ション３２間に、第３実施例の如く整流板を設置すると
試験品の温度分布を均一にすることができることは明ら
かである。

効　　　　　　果 以上述べたように本発明にかかる装置は、従来の装置が
高温室、低温室及び試験室を設けていたものを低温室と
試験室というように構成したため装置を小型化すること
が可能となる。

試験室内の試験品の加熱方法を加熱手段で直接試験品を
加熱するように構成したので、従来のように試験室内を
高温にする必要がないため、試験室及び試験品の冷却時
間を従来のものよりも短縮化することができる。

さらに、ダンパー機構が試験室内を冷却中にバイパス流
路を閉本し、試験室内を通って冷却空気が循環するよう
に構成したので、冷却効率が従来の方式のものよりもよ
い。

【図面の簡単な説明】

第１図から第６図は本発明にかかる装置の実施例を示す
もので、第１図は装置の概略を示す縦断面図、第２図は
装置の各部品の作動を示すタイミングチャート、第３図
は第２実施例を示す装置の概略縦断面図、第４図は第３
実施例を示す装置の概略縦断面図、第５図は本発明にか
かる装置における試験室と試験品の温度関係を示すグラ
フ、第６図は第２実施例の装置の各部品の作動を示すタ
イミングチャート、第７図は従来技術を示す装置の概略
縦断面図である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）断熱材で覆われたケーシング内を区画壁を介して
   区画された試験室及び低温室と、該低温室内を仕切り板
   を介して仕切られた低温空気供給室及びバイパス流路と
   からなり、前記低温空気供給室内に冷凍サイクルの蒸発
   器、ヒータ及び送風用ブロワーとを配置し、前記試験室
   内に試験品の加熱手段を設け、試験室と低温室との連通
   口付近にバイパス流路及び連通口を開閉するダンパー機
   構を設けたことを特徴とする冷熱衝撃試験装置。
2. （２）試験室内の加熱手段の上方及び／又は下方に空気
   循環用の補助ファンを設けたことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の冷熱衝撃試験装置。
3. （３）試験室内の加熱手段の上方及び／又は下方に風向
   調整用の整流板を設けたことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項又は第２項記載の冷熱衝撃試験装置。
4. （４）前記加熱手段がＰＴＣサーミスタからなる特許請
   求の範囲第１項記載の冷熱衝撃試験装置。