CN109116879B - 一种温控器 - Google Patents

Abstract

本发明属于检测治具技术领域，公开了一种温控器。该温控器包括加热组件和制冷组件，加热组件位于待测元件一侧，加热时，加热组件与待测元件接触并启动加热；制冷组件位于加热组件远离待测元件的一侧，加热组件与制冷组件之间设置有隔离组件；当加热组件对待测元件加热时，制冷组件通过隔离组件与加热组件相隔离；驱动组件能抵接于制冷组件并驱其竖直向下移动至与压接组件相接触。该温控器的隔离组件能将制冷组件与加热组件相隔离，保证了待测元件测试准确性。

Description

一种温控器

技术领域

本发明涉及检测治具技术领域，尤其涉及一种温控器。

背景技术

随着半导体行业的迅速发展，电子元件的设计、封装及检测等行业具有广阔的应用前景。尤其在芯片的检测领域中，测试装置作为芯片检测时必不可少的检测治具，显得尤为重要。

由于不同种类的芯片根据自身不同的用途，在正常使用过程中，经常会处于相对高温、低温及常温环境中。为了保证测试的准确性，测试装置需要模拟在高温和低温环境下，检测芯片能否进行正常工作。现有大部分测试装置只能单独为芯片提供高温和低温环境，用户需要同时购买制冷和加热两种测试装置，给用户带来极大的经济负担。虽然少部分的测试装置可以同时满足高温和低温两种模式，由于制冷模块和加热模块相互接触，当在高温模式下，制冷模块会对加热模块产生影响，对芯片在高温模式下的测量产生干扰，影响芯片测量的准确性，导致测量精度较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种温控器，可以为待测元件的性能测试提供高温和低温环境，且减少在高温模式下制冷组件对加热组件的影响，从而提高了待测元件的测量精度。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种温控器，

一种温控器，用以提供待测元件所需的测试温度，所述温控器包括：

加热组件，加热组件位于待测元件一侧，加热时，所述加热组件与待测元件接触并启动加热；

制冷组件，制冷组件位于加热组件远离待测元件的一侧，所述加热组件与制冷组件之间设置有隔离组件；

加热时，加热组件与待测元件接触加热，制冷组件通过隔离组件与加热组件分离；制冷时，加热组件停止加热，制冷组件向加热组件一侧移动并与加热组件接触，制冷组件启动，实现制冷。

作为优选，所述温控器还包括：

用于放置待测元件的测试插座；

压接组件，所述压接组件与加热组件接触，压接组件抵接于所述待测元件；所述测试插座设置于所述加热组件的正下方，所述测试插座的顶面设置有用于容纳待测元件的容纳槽，所述测试插座用于测试待测元件的性能。

作为优选，所述制冷组件支撑于所述加热组件上方，所述隔离组件包括分离弹簧，制冷时，下压制冷组件，所述制冷组件向下移动压缩分离弹簧，制冷组件与加热组件接触。

作为优选，所述温控器还包括驱动组件，所述驱动组件能抵接于所述制冷组件，并驱动所述制冷组件竖直向下移动至与所述压接组件相接触的位置处。

作为优选，所述压接组件包括连接板，所述连接板朝向所述容纳槽的方向凸设有压头，所述压头能伸入所述容纳槽内并抵接于所述待测元件。

作为优选，所述温控器还包括一测试箱，所述压接组件还包括设置于所述测试箱及连接板之间的压接预紧件，所述压接预紧件为弹性件，压接组件抵接于待测元件上时，在测试箱自身重力的作用下，对压接预紧件进行压缩，压缩预紧件产生的向下的反作用力作用于压头，压头与待测元件紧密接触。

作为优选，所述压接预紧件为压力弹簧,所述压接组件还包括穿设于所述连接板和所述测试箱的第一螺栓，所述压力弹簧套设于所述第一螺栓上并设置于所述连接板和所述测试箱的内壁之间，所述连接板能沿所述第一螺栓竖直上下移动。

作为优选，所述加热组件包括加热片，所述连接板上设置有用于容纳所述加热片的定位槽。

作为优选，所述制冷组件包括设置于所述连接板上方的散热片、设置于测试箱侧面的风扇及制冷片，所述制冷片设置于所述散热片内部且朝向所述加热组件的一侧；

所述连接板和所述散热片之间还设置有导热片。

作为优选，所述隔离组件还包括穿设所述连接板和所述导热片的第二螺栓，所述分离弹簧套设于所述第二螺栓上并设置于所述连接板和所述导热片之间，所述导热片能沿所述第二螺栓竖直上下移动。

本发明的有益效果：

本发明提供的温控器，可以为待测元件提供测试所需的高温和低温环境，对芯片进行环境测试，以验证待测元件在高温和低温状态下的性能。同时，当当需要对待测元件提供高温环境时，隔离组件能将制冷组件与加热组件相隔离，防止制冷组件与加热组件两者出现接触，避免在高温模式下制冷组件对加热组件的干扰，保证了待测元件所需的测试温度和测试准确性，从而提高了待测元件的测量精度。

附图说明

图1是本发明温控器的结构示意图；

图2是本发明温控器中测试箱的一个视角的结构示意图；

图3是本发明温控器中测试箱的爆炸图；

图4是本发明温控器的剖视图。

图中：

1、测试箱；2、测试插座；3、压接组件；4、加热组件；5、制冷组件；6、隔离组件；7、驱动组件；8、传感器；9、导热片；10、固定座；

11、定位柱；

21、容纳槽；22、定位孔；

31、连接板；32、压头；33、压力弹簧；34、第一螺栓；

41、加热片；

51、散热片；52、制冷片；53、风扇；

61、分离弹簧；62、第二螺栓；

71、螺杆；72、手柄。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本实施例提供了一种温控器，用以提供待测元件所需的测试温度，用于在实验室或待测元件设计验证阶段时对待测元件的性能测试，如图1-3所示，该温控器包括两大部分，一部分为测试插座2，另一部分为位于测试插座2正上方的测试箱1及均设置于测试箱1内部的压接组件3、加热组件4、制冷组件5和隔离组件6及驱动组件7，测试插座2的顶面设置有用于容纳待测元件的容纳槽21，测试插座2用于测试待测元件的性能，本实施例中待测元件具体为芯片。测试箱1为长方体结构的箱体，用于支撑和容纳压接组件3、加热组件4、制冷组件5和隔离组件6及驱动组件7，并将这五个组件集成一个整体，结构紧凑，便于用户使用和携带。

如图1-2所示，在测试箱1的底部到顶部从下到上依次叠加设置压接组件3、加热组件4、隔离组件6、制冷组件5及驱动组件7，加热组件4位于待测元件一侧，加热时，加热组件4与待测元件接触并启动加热，制冷组件5位于加热组件4远离待测元件的一侧，加热组件4与制冷组件5之间设置有隔离组件6。在测试之前，先将压接组件3部分伸入容纳槽21内并抵接于待测元件，如图3所示，当需要对待测元件提供高温环境时，加热组件4工作进行加热升温并将热量传递给压接组件3，以供测试插座2对待测元件在高温环境下的性能测试。此时，隔离组件6设置于加热组件4和制冷组件5之间，制冷组件5通过隔离组件6与加热组件4相隔离，减少在高温模式下制冷组件5对加热组件4的影响，保证了待测元件所需的测试温度和测试准确性，从而提高了待测元件的测量精度；当需要对待测元件提供低温环境时，将加热组件4停止工作，同时将驱动组件7竖直向下穿设于测试箱1的顶部向加热组件4一侧移动并与制冷组件5相抵接之后，驱动组件7驱动制冷组件5继续竖直向下移动至与压接组件3相接触的位置处，然后制冷组件5启动，使得制冷组件5对待测元件降温散热，以供测试插座2对待测元件在低温环境下的性能测试。

本实施例提供的温控器，可以为待测元件提供测试所需的高温和低温环境，对芯片进行环境测试，以验证待测元件在高温和低温状态下的性能。同时，当需要对待测元件提供高温环境时，隔离组件6能将制冷组件5与加热组件4相隔离，防止制冷组件5与加热组件4两者出现接触，避免在高温模式下制冷组件5对加热组件4的干扰，保证了待测元件所需的测试温度和测试准确性，从而提高了待测元件的测量精度。

如图3-4所示，压接组件3包括连接板31、压头32及压力弹簧33，连接板31为长方体结构，连接板31的一侧用于承载加热组件4以及支撑位于连接板31之上的部件，压头32凸设于连接板31的另一侧，具体为朝向容纳槽21的一侧。第一螺栓34穿设于连接板31和测试箱1的内壁，压力弹簧33套设于第一螺栓34上并设置于连接板31和测试箱1的内壁之间，连接板31能沿第一螺栓34竖直上下移动。

压头32能伸入容纳槽21内并抵接于待测元件，对压力弹簧33进行压缩，被压缩的压力弹簧33分别对测试箱1产生向上的作用力及对连接板31产生的向下的反作用力，该向下的反作用力保证了压头32与待测元件接触的紧密性，防止压头32和待测元件之间出现接触不良的情况，从而影响在高温环境下的测试效果。除采用压力弹簧外还可采用弹性橡胶圈或其他弹性部件作为压接预紧件，第一螺栓34在此设计中起导向作用，其他实施例中也可不设置，通过槽孔的形式限定压力弹簧的位置即可，具体结构形式不做限制。

连接板31和压头32为一体成型结构，连接板31和压头32均由金属铜的材质制作而成，因此具有导热性。在压头32抵接于待测元件之后，使得加热组件4将加热产生的热量通过连接板31和压头32传递给待测元件，用来给待测元件提供测试所需的高温环境。

为了便于压头32能与容纳槽21的精准定位，在测试箱1上贯穿有多个定位柱11，测试插座2对应定位柱11设置有多个定位孔22，本实施例以定位柱11和定位孔22的数量四个为例，每个定位柱11能插入与其相对应的定位孔22内，定位柱11和定位孔22相配合，起到了定位、导向的效果。

如图3-4所示，上述加热组件4具体包括加热片41及加热电源线，加热电源线的一端连接于外接电源，另一端电连接于加热片41。在连接板31的一侧设置有用于容纳加热片41的定位槽，加热片41具体为陶瓷加热片，当开启外接电源后，加热片41工作并能产生热量。为了能够监控待测元件的温度，该温控器还包括用于检测待测元件温度的传感器8，连接板31的一侧设置有用于容纳传感器8的凹槽。

如图3-4所示，制冷组件5包括设置于连接板31上方的散热片51、设置于测试箱1侧面的风扇53及制冷片52，制冷片52设置于散热片51内部且朝向制加热组件4的一侧。制冷片52也称热电半导体制冷组件，帕尔贴，制冷片52为导热的贴片，制冷片52具有两面，一面吸热，一面散热，但是制冷片52自身并不会产生冷。当制冷片52通上电源之后，制冷片52冷端的热量被传输到热端，导致冷端温度降低，热端温度升高，从而将待测元件周围的热量抽离，并通过散热片51和风扇53将热量排出，用来给待测元件提供测试所需的低温环境。

由于制冷组件5位于加热组件4的正上方，为了便于制冷组件5能快速实现对待测元件的降温散热，在连接板31和散热片51之间还设置有导热片9。导热片9由金属铜材质制作而成，具有较强的导热性能，便于将待测元件周围的热量传递至制冷片52上。

为了降低制冷组件5对加热组件4的干扰，上述隔离组件6具体包括分离弹簧61及穿设连接板31和导热片9的第二螺栓62，第二螺栓62将连接板31和导热片9相连，分离弹簧61套设于第二螺栓62上并设置于连接板31和导热片9之间，导热片9能沿第二螺栓62移动。在分离弹簧61的作用下，导热片9和加热片41之间会存在一定的间隙，当加热片41在加热时，防止热量通过导热片9传递至制冷组件5的发生，减少热量的散失，从而保证了待测元件在高温环境下的测试精度。

如图3-4所示，上述驱动组件7包括设置于测试箱1顶部的固定座10、螺杆71和手柄72，螺杆71的一端螺纹连接于固定座10并抵接于制冷组件5的顶部，螺杆71的另一端设置有手柄72。当待测元件需要在低温环境下测试时，操作人员通过手动或气动转动手柄72，使得螺杆71抵压于散热片51的顶部，之后继续转动手柄72，螺杆71继续抵压散热片51并随之推动制冷片52、导热片9竖直向下移动，在导热片9压缩分离弹簧61直至导热片9与连接板31的顶面相接触，此时制冷片52工作，完成芯片在低温环境下的测试。当完成低温测试之后，反向转动手柄72，导热片9、制冷片52及散热片51在被压缩的分离弹簧61的作用下，竖直向上移动，完成复位过程，以供下一次使用。

本实施例提供的温控器的工作过程如下：

当待测元件高温环境测试时，驱动组件下压测试箱1，测试箱整体下移先将压头32伸入容纳槽21内并抵接于待测元件，在测试箱1自身重力的作用下，对压力弹簧33进行压缩，被压缩的压力弹簧33对连接板31产生的向下的反作用力，使得压头32与待测元件紧密接触，在分离弹簧61的作用下，导热片9和加热片41之间会存在一定的间隙，当加热片41工作并能产生热量时，防止热量通过导热片9传递至制冷组件5的发生，以供待测元件进行高温环境下的性能测试。

当待测元件低温环境测试时，在压头32抵接于待测元件之后，操作人员通过手动或气动转动手柄72，使得螺杆71抵压于散热片51的顶部，之后继续转动手柄72，螺杆71继续抵压散热片51并随之推动制冷片52、导热片9竖直向下移动，在导热片9压缩分离弹簧61直至导热片9与连接板31的顶面相接触，此时制冷片52工作，完成芯片在低温环境下的测试。当完成低温测试之后，反向转动手柄72，导热片9、制冷片52及散热片51在被压缩的分离弹簧61的作用下，竖直向上移动，完成复位过程，以供下一次使用。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

此外，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (7)

1.一种温控器，用以提供待测元件所需的测试温度，其特征在于，该温控器包括：

加热组件（4），加热组件（4）位于待测元件一侧，加热时，所述加热组件（4）与待测元件接触并启动加热；

制冷组件（5），制冷组件（5）位于加热组件（4）远离待测元件的一侧，所述加热组件（4）与制冷组件（5）之间设置有隔离组件（6）；

用于放置待测元件的测试插座（2）；

压接组件（3），所述压接组件（3）与加热组件（4）接触，压接组件（3）抵接于所述待测元件；

所述制冷组件（5）支撑于所述加热组件（4）上方，所述隔离组件（6）包括分离弹簧（61），制冷时，下压制冷组件（5），所述制冷组件（5）向下移动压缩分离弹簧（61），制冷组件（5）与加热组件（6）接触；

驱动组件（7），所述驱动组件（7）能抵接于所述制冷组件（5），并驱动所述制冷组件（5）竖直向下移动至与所述压接组件（3）相接触的位置处；

加热时，加热组件（4）与待测元件接触加热，制冷组件（5）通过隔离组件（6）与加热组件（4）分离；制冷时，加热组件停止加热，制冷组件（5）向加热组件（4）一侧移动并与加热组件（4）接触，制冷组件（5）启动，实现制冷；

所述压接组件（3）包括连接板（31），所述制冷组件（5）包括设置于所述连接板（31）上方的散热片（51）；所述连接板（31）和所述散热片（51）之间还设置有导热片（9）；所述连接板（31）为长方体结构；

所述隔离组件（6）还包括穿设所述连接板（31）和所述导热片（9）的第二螺栓（62），所述分离弹簧（61）套设于所述第二螺栓（62）上并设置于所述连接板（31）和所述导热片（9）之间，所述导热片（9）能沿所述第二螺栓（62）竖直上下移动。

2.根据权利要求1所述的温控器，其特征在于，所述测试插座（2）设置于所述加热组件（4）的正下方，所述测试插座（2）的顶面设置有用于容纳待测元件的容纳槽（21），所述测试插座（2）用于测试待测元件的性能。

3.根据权利要求2所述的温控器，其特征在于，所述连接板（31）朝向所述容纳槽（21）的方向凸设有压头（32），所述压头（32）能伸入所述容纳槽（21）内并抵接于所述待测元件。

4.根据权利要求3所述的温控器，其特征在于，所述温控器还包括一测试箱（1），所述压接组件（3）还包括设置于所述测试箱（1）及连接板（31）之间的压接预紧件，所述压接预紧件为弹性件，压接组件（3）抵接于待测元件上时，在测试箱（1）自身重力的作用下，对压接预紧件进行压缩，压缩预紧件产生的向下的反作用力作用于压头（32），压头（32）与待测元件紧密接触。

5.根据权利要求4所述的温控器，其特征在于，所述压接预紧件为压力弹簧（33）, 所述压接组件（3）还包括穿设于所述连接板（31）和所述测试箱（1）的第一螺栓（34），所述压力弹簧（33）套设于所述第一螺栓（34）上并设置于所述连接板（31）和所述测试箱（1）的内壁之间，所述连接板（31）能沿所述第一螺栓（34）竖直上下移动。

6.根据权利要求4所述的温控器，其特征在于，所述加热组件（4）包括加热片（41），所述连接板（31）上设置有用于容纳所述加热片（41）的定位槽。

7.根据权利要求6所述的温控器，其特征在于，所述制冷组件（5）还包括设置于测试箱（1）侧面的风扇（53）及制冷片（52），所述制冷片（52）设置于所述散热片（51）内部且朝向所述加热组件（4）的一侧。