JP2007288197A

JP2007288197A - 温度制御装置

Info

Publication number: JP2007288197A
Application number: JP2007107407A
Authority: JP
Inventors: Shintaro Hayashi; 伸太郎林; Osamu Urakawa; 修浦川; Mitsuo Koizumi; 光雄小泉
Original assignee: Daytona Control Co Ltd
Current assignee: Daytona Control Co Ltd
Priority date: 2006-04-18
Filing date: 2007-04-16
Publication date: 2007-11-01
Anticipated expiration: 2027-04-16
Also published as: JP5228170B2

Abstract

【課題】温度制御系統の内部に含まれるコンプレッサの破壊をヒータの発生熱量を厳格に管理すること無く未然に防止でき、温度制御装置全体のコストを下げ、温度制御の下限と上限の間の温度制御可能な幅が広く、広い範囲の電子デバイスのテストが可能となる温度制御装置を提供する。
【解決手段】電子デバイス１１のテストの温度条件に従って、バイパス路１５Ａ、１５Ｂ、２３を流れる冷媒の温度を制御し、電子デバイスのテスト温度範囲を広くするとともにコンプレッサ１８の温度上昇を抑制する。
【選択図】図２

Description

本発明は温度制御装置に係り、特にテスト時に電子デバイスの温度を制御するための温度制御装置に関する。

出荷前に電子デバイス、例えば半導体チップの性能テストを室温或いはそれより高温、或いは低温で行う必要がある。室温において半導体チップの性能テストを定格の電流を流して行う場合にはこの電流により半導体チップの内部に熱が発生し、チップの温度が室温より高くなるのでこれを室温に維持するために適度に冷却する必要がある。また、高温テストの場合には半導体チップをヒータ等で加熱するが、設定温度以上の高温にならないように冷却する必要がある。これらの冷却は半導体チップを載置した温度設定ヘッドを所定の冷却システムに連結して行う。

従来の温度制御装置として例えば特許文献１に記載されたものが知られている。この従来の装置はそのＦＩＧ．１に示されているように、冷媒が流れる通路３６とヒータ３０とを組み合わせたサーマルヘッド１４を電子デバイス１１に接触させてこの電子デバイス１１の温度制御を行っている。このように構成されたサーマルヘッド１４を用いた冷却系では電子デバイス１１とヒータ３０とから熱が発生し、この熱を冷却系によって吸収する。
米国特許Ｎｏ．６，６６８，５７０号公報

したがって、例えば高温テストにおいてヒータからの発生熱量が増加するとサーマルヘッド１４において冷媒に吸収される熱量が増加し、コンプレッサ３２に供給される冷媒の温度が上昇する。この結果、冷媒が圧縮されたときに発生する熱によりコンプレッサ３２内の温度が上昇し、この温度がコンプレッサ３２の設定最大温度を越えるとコンプレッサ３２内部の部品に大きな熱ストレスが与えられ、コンプレッサ３２が破壊されるおそれがある。したがってこれを未然に防止するためには例えばヒータから発生される熱量の管理を厳格に行う必要がある。このことは温度制御装置全体のコスト上昇につながるとともに、温度制御の下限と上限の間の温度制御可能な幅が狭くなり、テスト可能な電子デバイスが限定されることになる。

この発明は、温度制御系統の内部に含まれるコンプレッサの破壊をヒータの発生熱量を厳格に管理すること無く未然に防止でき、温度制御装置全体のコストを下げ、温度制御の下限と上限の間の温度制御可能な幅が広く、広い範囲の電子デバイスのテストが可能となる温度制御装置を提供することを目的としている。

以上の課題を解決するために請求項１に記載の発明は、テスト対象の電子デバイスに熱接触される温度制御ヘッドと、この温度制御ヘッドに取り付けられた電気ヒータと、この温度制御ヘッド内に形成されその内部を貫流する冷媒通路と、この温度制御ヘッドを出た冷媒を圧縮するコンプレッサと、このコンプレッサの出口側における冷媒の温度を検知する温度センサと、前記コンプレッサから出た冷媒を凝縮するコンデンサと、このコンデンサにより凝縮された冷媒を前記温度制御ヘッドに還流させる手段と、前記凝縮された冷媒を前記温度センサの出力に応じて前記コンプレッサの入り口側に所定量バイパスさせる制御部とを具備する温度制御装置である。

また、請求項７に記載の発明は、テスト対象の電子デバイスに熱接触される温度制御ヘッドと、この温度制御ヘッドに取り付けられた電気ヒータと、この温度制御ヘッド内に形成されその内部を貫流する冷媒通路と、前記電子デバイスの温度を検知する第１の温度センサと、前記温度制御ヘッドを出た冷媒を圧縮するコンプレッサと、このコンプレッサの出口側における冷媒の温度を検知する第２の温度センサと、前記コンプレッサから出た冷媒を凝縮するコンデンサと、このコンデンサにより凝縮された冷媒を前記温度制御ヘッドに還流させる還流部と、前記第１の温度センサの出力に応じて前記電気ヒータの通電量および前記冷媒通路を貫流する冷媒量を制御して前記電子デバイスの温度を制御するとともに、前記第２の温度センサの出力に応じて前記コンプレッサの入り口側に対する前記凝縮された冷媒のバイパス量を制御する制御部とを具備する温度制御装置である。

また、請求項１３に記載の発明は、テスト対象の電子デバイスに熱接触される温度制御ヘッドと、この温度制御ヘッドに取り付けられた電気ヒータと、この温度制御ヘッド内に形成されその内部を貫流する冷媒通路と、前記電子デバイスの温度を検知する第１の温度センサと、前記温度制御ヘッドを出た冷媒を圧縮するコンプレッサと、このコンプレッサの出口側における冷媒の温度を検知する第２の温度センサと、前記コンプレッサから出た冷媒を凝縮するコンデンサと、このコンデンサにより凝縮された冷媒を前記温度制御ヘッドに還流させる還流路と、前記コンデンサにより凝縮された冷媒を前記温度制御ヘッドをバイパスさせて前記コンプレッサに還流させる互いに並列に接続された第１、第２のバイパス路を含むバイパス部と、前記第１の温度センサの出力に応じて前記電気ヒータの通電量および前記第１のバイパス路を流れる冷媒量および前記温度制御ヘッド内部の冷媒通路を貫流する冷媒量を制御して前記電子デバイスの温度を制御する第１の制御部と、前記第２の温度センサの出力に応じて前記第２のバイパス路を流れる冷媒量を制御して前記コンプレッサの入り口側における前記冷媒の温度を制御する第２の制御部とを具備する温度制御装置である。

この発明によれば、温度制御系統の内部に含まれるコンプレッサの破壊をヒータの発生熱量を厳格に管理すること無く未然に防止でき、温度制御装置全体のコストを下げ、温度制御の下限と上限の間の温度制御可能な幅が広く、広い範囲の電子デバイスのテストが可能となる温度制御装置を提供することができる。

以下、この発明の実施形態について図を参照して詳細に説明する。

図１において、例えば半導体チップなどのテスト対象の電子デバイス１１が熱接触された温度制御ヘッド１２内にはエバポレータ１３が設けられる。このヘッド１２には後で説明する電気ヒータが取り付けられ、エバポレータ１３内にはその内部を貫流する冷媒通路１４ａが形成される。エバポレータ１３は冷媒の通路となるパイプ１５を介して冷却回路に結合される。エバポレータ１３の冷媒入り口側には膨張弁１６が接続され、出口側はアキュムレータ１７を介してコンプレッサ１８に連結される。膨張弁１６の入り口側は高圧の冷媒、出口のエバポレータ１３より下流は低圧の冷媒となっている。

温度制御ヘッド１２を出た低圧の冷媒はアキュムレータ１７に集められ、その後コンプレッサ１８に送られて圧縮され、高温となる。このコンプレッサ１８により圧縮された高温、高圧のガス状冷媒は次のコンデンサ１９によりファン２０を用いて凝縮されてミスト状となる。凝縮されたミスト状の冷媒はパイプ１５を介して膨張弁１６に還流されるとともに、電磁弁２１およびキャピラリチューブ２２を介してアキュムレータ１７に還流される。更に、コンプレッサ１８の出口側と膨張弁１６の入り口側とは電磁弁２４を介して分岐路２３で連結され、高温、高圧のガス状冷媒が電磁弁２４から膨張弁１６の入り口側においてパイプ１５を流れるミスト状冷媒と混合されるように構成されている。

このように構成された冷却システムには、温度制御ヘッド１２内の温度を検知する第１の温度センサＴ１と、コンプレッサ１８の出口側の冷媒の温度を検知する第２の温度センサＴ２とが設けられ、更に前記第１の温度センサＴ１の出力に応じて前記電気ヒータの通電量および前記冷媒通路１５を貫流する冷媒量を制御して前記電子デバイス１１の温度を制御するとともに、前記第２の温度センサＴ２の出力に応じて前記コンプレッサ１８の入り口側に対するキャピラリチューブ２２を介した前記凝縮されたミスト状冷媒のバイパス量を制御するための制御部として例えばＰＩＤ制御を行う後述のシステムコントローラが設けられる。コンプレッサ１８の出口側から膨張弁１６の入り口側に対する冷媒のバイパスはテスト対象の電子デバイス１１の仕様に応じて電磁弁２４の開度を一定にして一定量で行われるが、この説明は後で詳細に行う。

図１に示した冷却システムには、必要に応じてドライヤーＤＲ、高圧ゲージＧ１,押圧圧力スイッチＰ１、電磁弁Ｓ、サービスポートＳＰ、ボールバルブＶ、低圧ゲージＧ２、低圧圧力スイッチＰ２などを夫々目的に応じて設けることができる。

以下、図２を参照してこの図１の冷却システムの構成を更に詳細に説明する。

図２において図１と対応する部分には同一の参照番号を付してある。温度制御ヘッド１２は、複数の冷媒通路１４ａを有するエバポレータ１３と電気ヒータ１４ｂとを組み合わせて構成される。温度制御ヘッド１２の下面には高熱伝導率体１２ａを介して半導体チップ１１が圧着される。半導体チップ１１の下面には複数の半田ボール端子１１ａが形成され、半導体チップ１１はこの半田ボール端子１１ａを介してソケット１０ｓに設けられた図示しない接続端子に接続され、更に外部テスト装置に接続されて所定のテストが行われる。半導体チップ１１には温度センサＴ１のプローブＴ１Ｐが接触され、温度センサＴ１の検知出力はＰＩＤ制御用のシステムコントローラ３１に供給される。温度制御ヘッド１２に設けられている電気ヒータ１４ｂはシステムコントローラ３１の制御の下でヒータドライバ１４ｂＤにより駆動される。このＰＩＤ制御用のシステムコントローラ３１は、例えばマイクロプロセッサなどのコンピュータを代用することもできる。

エバポレータ１３内に形成された複数の冷媒通路１４ａはまとめて入り口側の冷媒パイプ１５および出口側の冷媒パイプ１５に連結される。温度制御ヘッド１２の出口側に接続された冷媒パイプ１５はアキュムレータ１７を介してコンプレッサ１８に接続される。このコンプレッサ１８の出口側の冷媒パイプ１５には他の温度センサＴ２のプローブＴ２Ｐが取り付けられてコンプレッサ１８の出口側の冷媒の温度を検知できるように構成される。この温度センサＴ２の検知出力もシステムコントローラ３１に供給される。

コンプレッサ１８の出口側に連結された冷媒パイプ１５はコンデンサ１９の入り口側に結合される。このコンデンサ１９は放熱器であり、ファン２０により放熱器１９に風を送って冷媒を放熱させ、気体状の冷媒温度を低下させ、ミスト状の冷媒とする。コンデンサ１９の出口側に接続された冷媒パイプ１５は順次、第１の分岐パイプ１５Ａ、第２の分岐パイプ１５Ｂに分岐される。これらの第１、第２の分岐パイプ１５Ａ、１５Ｂは、それぞれ電磁バルブ１５ＡＶ、１５ＢＶを介してアキュムレータ１７の入り口側に接続された冷媒パイプ１５に連通される。これらの電磁バルブ１５ＡＶ、１５ＢＶは夫々所定の条件の下でシステムコントローラ３１により開閉されるが、その説明は後で行う。

コンデンサ１９の出口側に接続された冷媒パイプ１５はエバポレータ１３の入り口側に設けられた電子膨張弁１６の入り口側に接続される。この電子膨張弁１６の出口側はエバポレータ１３の入り口側に接続される。

更に、図２に示した実施形態では図１に示したようにコンプレッサ１８の出口側からコンデンサ１９をバイパスして膨張弁１６の入り口側に至るバイパス路２３が設けられる。このバイパス路２３の途中には電磁バルブ２４が設けられる。バイパス路２３は、コンプレッサ１８の出口側の冷媒パイプ１５からコンデンサ１９をバイパスしてその出口側と電子膨張弁１６の入り口との間の所定の位置の冷媒パイプ１５に電磁バルブ２４を介して接続される。この電磁バルブ２４の出口側は図２では二つのバイパス路１５Ａ、１５Ｂの間の冷媒パイプ１５に連結されるように構成されているが、これに限らず、バイパス路１５Ｂの分岐部と膨張弁１６との間に結合するのが最も都合がよい。なお、電磁バルブ２４はシステムコントローラ３１からの信号によりその開度が制御される。

次に、以上のように構成された温度制御装置の動作を図３、図４を参照して説明する。例えば、電子デバイス１１の性能テストを室温より高い所定温度で行う場合、この実施形態の温度制御装置は冷却器として動作し、ユーザはテスト対象の電子デバイスの仕様に応じてシステムコントローラ３１あるいはコンピュータのソフトウエアにおいて設定温度範囲の下限値ＳＴＬを設定入力する。この場合、温度制御のスタート時点で電気ヒータ１４ｂに通電が開始されるが、電子デバイス１１が設置されるべき温度制御ヘッド１２の温度ＤＴはまだ低く、温度センサＴ１がプローブＴ１Ｐを介して検出する温度が例えば室温に等しく、図３の最初のステップＳ１では（ＤＴ＜ＳＴＬ？）の判断の結果がＹＥＳとなり、制御はステップＳ２に進む。この結果、システムコントローラ３１から電磁膨張弁１６には“閉”の指令が与えられて冷媒はエバポレータ１３に流れず、弁１５ＢＶが“開”となって冷媒がバイパス路１５Ｂを通る。一方、ヒータドライバ１４ｂＤが駆動されて電気ヒータ１４ｂが通電され続け、テストされる電子デバイス１１が置かれる温度制御ヘッド１２が何ら冷却されることなくテスト温度になるように加熱され続ける。

また、この状態で、電磁弁２４も所定開度で開かれており、コンプレッサ１８からの高温、高圧のガス状冷媒が膨張弁１６の入り口側に供給されるが、膨張弁１６が閉じられているので、コンデンサ１９をバイパスした冷媒も膨張弁１６を通らずにバイパス路１５Ｂを通って循環される。この時、テスト対象の電子デバイス１１はまだ温度制御ヘッド１２に設置されず、所定の待機場所で高温のテスト温度に保持されている。ここで、電磁弁２４の開度はテストが開始された後の電子デバイス１１自体の発熱量および周囲温度によって温度制御ヘッド１２が所定の設定温度制御範囲に保持される程度の値にテスト開始時に設定されて保持される。

この状態で温度制御ヘッド１２の温度ＤＴが下限設定温度ＳＴＬを越えると、ステップＳ１における判断の結果がＮＯとなり、デバイス１１が温度制御ヘッド１２内のデバイス設置位置に置かれ、テストが開始され、制御がステップＳ３に進む。ここで、温度センサＴ１により検出される温度制御ヘッド１２内のデバイス１１の温度ＤＴがテスト温度範囲の上限値ＳＴＨを越えたか（ＤＴ＞ＳＴＨ？）が判断される。ＮＯの場合はステップＳ４に進み、システムコントローラ３１から電磁膨張弁１６には“閉”の指令が与えられ続け、冷媒がエバポレータ１３に流れない状態が維持され、弁１５ＢＶが“開”となって冷媒がバイパス路１５Ｂを通る状態が続く。同時に、ヒータドライバ１４ｂＤの駆動状態が解除されて電気ヒータ１４ｂが非通電状態とされ、電子デバイス１１の加熱が停止される。但し、テストされている電子デバイス１１にはテスト用の電流が流れており、これに伴う電子デバイス１１からの不定期の発熱がある。

一方、ステップＳ３の状態で、もし電子デバイス１１の温度が上がりすぎて（ＤＴ＞ＳＴＨ？）がＹＥＳとなると、制御はステップＳ５に進み、システムコントローラ３１から電磁膨張弁１６には“開”の指令が与えられ、ミスト状の冷媒がエバポレータ１３に流れ込む。これと同時に弁１５ＢＶが“閉”となって冷媒がバイパス路１５Ｂを通らなくなる。このとき、ヒータドライバ１４ｂＤの駆動状態が解除されて電気ヒータ１４ｂが非通電状態とされ、電子デバイス１１の外部からの加熱が停止され、加熱は内部の電流による発熱のみによる状態が続く。この結果、電子デバイス１１はエバポレータ１３を流れるミスト状の冷媒の熱吸収により冷却され、温度ＤＴが下限設定温度ＳＴＬに向かって低下して行く。ここで、電磁弁２４は一定の開度で開いているから、高温、高圧のガス状冷媒はコンプレッサ１８の出口側から直接膨張弁１６の入り口側に供給されてパイプ１５のミスト状の冷媒と混合される。このバイパス路２３が無い場合と比較すると、膨張弁１６から温度制御ヘッド１２に供給されるミスト状の冷媒の温度は高くなる。これにより、テスト温度が例えば１００℃のような高温の場合には、高温のテスト温度の保持性が向上することになる。

ＤＴ＜ＳＴＬとなると、制御はステップＳ１においてＹＥＳとなり、同様の温度制御動作が下限、上限温度設定範囲ＳＴＬ、ＳＴＨとの間で維持されるように継続される。

このように、この電気ヒータ１４ｂと膨張弁１６の制御をＰＩＤによるシステムコントローラ３１によるハードウエア制御あるいはコンピュータによるソフトウエアにより行うことができる。

前述したように、この図２の実施例において電子デバイス１１の性能テストを室温より高い高温で行う場合には、ユーザはシステムコントローラ３１においてヒータドライバ１４ｂＤによってヒータ１４ｂに通電して発熱させ、且つ、テスト開始時には温度制御ヘッド１２の温度も電子デバイス１１のテスト温度に設定してある。この実施例では、高温のテストのときにはバイパス路２３は最初から電磁弁２４を開放するように設定される。この時、電磁弁１５ＡＶ、１５ＢＶは閉止され、電磁膨張弁１６は開放しておく。この状態で電子デバイス１１にテスト電流を流してテストを開始すると、コンプレッサ１８の出口側に排出された高温のガス状の冷媒はバイパス路２３から電磁バルブ２４を介して膨張弁１６の入り口側の冷媒パイプ１５内に流入する。この冷媒パイプ１５にはコンデンサ１９からの低温のミスト状の冷媒が流れており、両者はここで混合されて膨張弁１６に供給される。したがって、テスト開始直後において、図２で説明した実施形態では膨張弁１６の入り口側における冷媒の温度が速やかに上昇する。この冷媒は膨張弁１６の出口側で圧力が低下され、この状態で温度制御ヘッド１２に供給されてエバポレータ１３で気化され、既にテスト温度である高温になっている電子デバイス１１のテスト雰囲気の温度を電子デバイス１１内部の発熱量に応じて適度に低下させてテスト温度に保持するように作用する。

従って、テストされる電子デバイス１１の定格電流変動が分かっていればテスト時に電子デバイス１１自体からの例えば最大発熱量が分かるから、この最大発熱量とヒータ１４ｂからの発生熱量とによる温度上昇分に見合うだけの温度低下を膨張弁１６から供給される冷媒によって与えるように設定すれば温度制御ヘッド１２における電子デバイス１１の温度は所望温度範囲に保たれることになる。この設定は、電磁弁２４の開度が一定であっても、システムコントローラ３１によるヒータドライバ１４ｂＤの制御により簡単に行うことができる。コンプレッサ１８の保護のために電磁弁１５ＡＶを含むバイパス路１５Ａは重要である。このように、この実施例では電磁弁２４および膨張弁１６を最初から開いたままで電子デバイス１１の高温テストを行うことができ、温度制御を簡単に行うことができる。

一方、テスト温度が例えば室温に近い２５℃の場合には、ヒータ１４ｂは駆動されず、熱源は電子デバイス１１のみとなる。電子デバイス１１のテスト時の供給電力が小さい場合には電子デバイス１１からの発熱量が少ないので冷却を行う必要が無いが、テスト時の供給電力が大きいと、電子デバイス１１からの発熱量が大きくなり、設定されたテスト温度２５±３℃を大きく越えて温度が変動することがある。この場合は電磁弁２４を閉じてコンデンサ１９からのミスト状の冷媒のみが膨張弁１６から温度制御ヘッド１２に供給されるようにする。膨張弁１６が開いた時の冷媒の流量は一定であり、ミスト状の冷媒は微粒液体とガスとの混合体である。従って、電磁弁２４を開いてガス状の冷媒をミスト状の冷媒と混合すると、冷媒中の微粒液体の含有率が減少して温度制御ヘッド１２における電子デバイス１１の冷却能力がそれだけ減少することになる。低温テスト時に電磁弁２４を閉じると、電子デバイス１１の冷却に直接関与する微粒液体の含有率が上昇し、テスト電力が急に大きくなって電子デバイス１１からの発熱量が増加しても、温度制御ヘッド１２において効率よく電子デバイス１１の発熱を吸収して例えば２５℃に保持できる。

次に、図４を参照してコンプレッサ１８を過熱による破壊から防止するためのシステムコントローラ３１あるいはコンピュータのソフトウエアによる制御動作を説明する。図３を参照して説明したように電子デバイス１１の温度制御を行っているときに、同時に温度センサＴ２のプローブＴ２Ｐによりコンプレッサ１８の出口側のパイプ１５における冷媒の温度ＲＴを検知してシステムコントローラ３１に送る。システムコントローラ３１には予めコンプレッサ１８を保護するための冷媒上限温度ＰＴが設定されており、ステップＳ１１においてこの冷媒温度ＲＴが設定された冷媒上限温度ＰＴより高くなったか否かが判定される。

ここで、冷媒温度ＲＴが冷媒上限温度ＰＴより低いときはＮＯとなってステップＳ１２に進み、冷媒バイパス路１５Ａ上の電磁バルブ１５ＡＶが“閉”のまま維持される。このとき、他方の冷媒バイパス路１５Ｂ上の電磁バルブ１５ＢＶは電子デバイス１１の温度ＤＴに応じて開放あるいは閉止のいずれかの動作を行うことができることは図３で説明した通りである。

コンプレッサ１８の出口側の冷媒温度ＲＴが上限温度ＰＴより高くなると、ステップＳ１１における判定結果がＹＥＳとなり、制御がステップＳ１３に進む。ここで、システムコントローラ３１の制御により電磁バルブ１５ＡＶが開放され、コンデンサ１９により凝縮され、冷却された冷媒がバイパス路１５Ａを介してアキュムレータ１７に流入する。この結果、アキュムレータ１７からコンプレッサ１８に供給される冷媒の温度ＲＴが低下し、コンプレッサ１８の過熱を未然に防止することができる。

この電磁バルブ１５ＡＶの開放によるコンプレッサ１８の出口側の冷媒温度ＲＴの低下はステップＳ１４で（ＲＴ＜ＰＴ？）がＮＯの間は継続して行われる。

ステップＳ１４において（ＲＴ＜ＰＴ？）がＹＥＳとなると、制御はステップＳ１２に移って、システムコントローラ３１の制御により電磁バルブ１５ＡＶが閉止され、アキュムレータ１７に流入するバイパス冷媒が無くなる。これによりコンプレッサ１８出口側の冷媒温度ＲＴは再び上昇し始める。尚、この電磁バルブ１５ＡＶの開閉動作によるコンプレッサ１８の出口側の冷媒の温度の制御は電子デバイス１１の温度制御動作には殆ど影響を与えないで行うことができる。

以上説明したようにこの実施形態によれば、例えば高温テストにおいてヒータ１４ｂからの発生熱量が増加して、コンプレッサ１８に供給される冷媒の温度が上昇しても、この温度がコンプレッサ１８の設定最大温度を越えることがないので、コンプレッサ１８内部の部品に大きな熱ストレスが与えられるのを未然に防止でき、コンプレッサ１８が破壊されることがない。また、テスト温度が高温の場合も低温の場合も電子デバイスの温度を効率良く一定温度に保持できる。

従って、例えばヒータ１４ｂから発生される熱量の管理を厳格に行う必要がなくなり、温度制御装置全体のコストを低く押さえることができ、温度制御の下限と上限の間の温度制御可能な幅を広く取れ、テスト可能な電子デバイスが限定されることもない。

この発明の一実施形態の電子デバイスの温度制御装置の冷却回路の構成を概略的に示す図。図１に示した実施形態の全体の構成を示す構成図。この一実施形態の温度制御動作を説明する流れ図。この一実施形態の冷却回路の保護動作を説明する流れ図。

符号の説明

１１電子デバイス
１２温度制御ヘッド
１４ｂ電気ヒータ
１５Ａ、１５Ｂ、２３バイパス路
１８コンプレッサ
Ｔ１Ｐ、Ｔ２Ｐ温度センサ
３１システムコントローラ

Claims

テスト対象の電子デバイスに熱接触される温度制御ヘッドと、
この温度制御ヘッドに取り付けられた電気ヒータと、
この温度制御ヘッド内に形成されその内部を貫流する冷媒通路と、
この温度制御ヘッドを出た冷媒を圧縮するコンプレッサと、
このコンプレッサの出口側における冷媒の温度を検知する温度センサと、
前記コンプレッサから出た冷媒を凝縮するコンデンサと、
このコンデンサにより凝縮された冷媒を前記温度制御ヘッドに還流させる手段と、
前記凝縮された冷媒を前記温度センサの出力に応じて前記コンプレッサの入り口側に所定量バイパスさせる制御部と、
を具備する温度制御装置。
更に、前記コンプレッサの出口側の冷媒を前記コンデンサをバイパスさせて前記温度制御ヘッドに流すバイパス路を含む、請求項１に記載の温度制御装置。
前記バイパス路は途中に前記コンプレッサからの冷媒の流量を制御するための制御バルブを含む、請求項２に記載の温度制御装置。
前記制御部は、前記温度センサの出力温度値を予め設定された前記コンプレッサの出口側の冷媒温度の上限値と比較してこの上限値を越えたときに前記冷媒をバイパスさせる手段を含む、請求項１に記載の温度制御装置。
前記バイパスさせる手段は、前記コンデンサの出口側とコンプレッサの入り口側を連通させるバイパス路と、このバイパス路を流れる冷媒を前記制御部によりオンオフさせる手段とを含む、請求項４に記載の温度制御装置。
前記制御部はＰＩＤ制御のためのシステムコントローラを含む、請求項１に記載の温度制御装置。
テスト対象の電子デバイスに熱接触される温度制御ヘッドと、
この温度制御ヘッドに取り付けられた電気ヒータと、
この温度制御ヘッド内に形成されその内部を貫流する冷媒通路と、
前記電子デバイスの温度を検知する第１の温度センサと、
前記温度制御ヘッドを出た冷媒を圧縮するコンプレッサと、
このコンプレッサの出口側における冷媒の温度を検知する第２の温度センサと、
前記コンプレッサから出た冷媒を凝縮するコンデンサと、
このコンデンサにより凝縮された冷媒を前記温度制御ヘッドに還流させる還流部と、
前記第１の温度センサの出力に応じて前記電気ヒータの通電量および前記冷媒通路を貫流する冷媒量を制御して前記電子デバイスの温度を制御するとともに、前記第２の温度センサの出力に応じて前記コンプレッサの入り口側に対する前記凝縮された冷媒のバイパス量を制御する制御部と、
を具備する温度制御装置。
更に、前記コンプレッサの出口側の冷媒を前記コンデンサをバイパスさせて前記温度制御ヘッドに流すバイパス路を含む、請求項７に記載の温度制御装置。
前記バイパス路は途中に前記コンプレッサからの冷媒の流量を制御するための制御バルブを含む、請求項８に記載の温度制御装置。
前記制御部は、前記温度センサの出力温度値を予め設定された前記コンプレッサの出口側の冷媒温度の上限値と比較してこの上限値を越えたときに前記冷媒をバイパスさせる手段を含む、請求項７に記載の温度制御装置。
前記バイパスさせる手段は、前記コンデンサの出口側とコンプレッサの入り口側を連通させるバイパス路と、このバイパス路を流れる冷媒を前記制御部によりオンオフさせる手段とを含む、請求項１０に記載の温度制御装置。
前記制御部はＰＩＤ制御のためのシステムコントローラを含む、請求項７に記載の温度制御装置。
テスト対象の電子デバイスに熱接触される温度制御ヘッドと、
この温度制御ヘッドに取り付けられた電気ヒータと、
この温度制御ヘッド内に形成されその内部を貫流する冷媒通路と、
前記電子デバイスの温度を検知する第１の温度センサと、
前記温度制御ヘッドを出た冷媒を圧縮するコンプレッサと、
このコンプレッサの出口側における冷媒の温度を検知する第2の温度センサと、
前記コンプレッサから出た冷媒を凝縮するコンデンサと、
このコンデンサにより凝縮された冷媒を前記温度制御ヘッドに還流させる還流路と、
前記コンデンサにより凝縮された冷媒を前記温度制御ヘッドをバイパスさせて前記コンプレッサに還流させる互いに並列に接続された第１、第２のバイパス路を含むバイパス部と、
前記第1の温度センサの出力に応じて前記電気ヒータの通電量および前記第１のバイパス路を流れる冷媒量および前記温度制御ヘッド内部の冷媒通路を貫流する冷媒量を制御して前記電子デバイスの温度を制御する第１の制御部と、
前記第２の温度センサの出力に応じて前記第２のバイパス路を流れる冷媒量を制御して前記コンプレッサの入り口側における前記冷媒の温度を制御する第２の制御部と、
を具備する温度制御装置。
前記第２の制御部は、前記第２の温度センサの出力温度値を予め設定された前記コンプレッサの出口側の冷媒の温度の上限値と比較してこの上限値を越えた時に前記第２のバイパス路に前記冷媒をバイパスさせる手段を含む、請求項１３に記載の温度制御装置。
前記バイパス部は、前記第２のバイパス路に設けられた電磁バルブと、前記第２のバイパス路を流れる冷媒を前記電磁バルブによりオンオフさせる手段とを含む、請求項１３に記載の温度制御装置。
前記第１、第２の制御部の少なくとも一方はPID制御のためのコントローラを含む、請求項１３に記載の温度制御装置。
前記バイパス部は更に、前記コンプレッサの出口側の冷媒を前記コンデンサをバイパスさせて前記還流路に流す第３のバイパス路を含む、請求項１３に記載の温度制御装置。
前記第３のバイパス路は途中に前記コンプレッサからの冷媒の流量を制御するための制御バルブを含む、請求項１７に記載の温度制御装置。