SU506086A1 - Kmera heat - Google Patents

Description

(54) КАМЕРА ТЕПЛА(54) HEAT CAMERA

Камера тепла нредназначеиа дл  нспользовани  в электронной промышленпости. Известные камеры тепла, примен емые дл  нспытани  полупроводннковых орнборов, нагреваютс  обдувающим их гор чим воздухом. При этом нагрев воздуха, иоддержанне его заданной температуры, неремешшваНне и реверсирование потоков воздуха на поверхности камеры осуществл ют с помощью весьма громоздкой и сложной электромеханической системы . Недостатками таких камер  вл ютс  большие габарнты; низкнй тепловой к. п. д., что приводит к высокому Расходу электроэнергии; длительность достижеаги  заданной температуры -внутри камеры; невысока  точность поддержани  заданной температуры в рабочем пространстве камеры; колебани  температуры достигают ±1°С, а перепад температуры по пространству камеры +2°С. С щелью устранени  указанных недостатков }1агрев по.верхностн камеры тепла производ т с помощью замкнутой нароиснарительной системы, образованной двум  р дами изогнутых по форме камеры тепловых трубок, паро вые каналы которых соединены верхним и нижним коллекторами. Па фиг. 1 ноказа-на предложенна  камера тенла, поперечное сечение; на фиг. 2 - то же, продольный разрез. СОбСтвенно камера имеет цилиндрическую изотермическую поверхность, образованную снстемон металлических, нанр)1мер модных, трубок 1, нижний коллектор-нагреватель 2 и верхний -соединительный коллектор 3. Па внутр- нней новерхностн трубок 1 расноложен слой норнстого .материала - стекловолокна -1, прижимаемый -стальной ц 1линдрическсй ст1нраль)о 5. Пола  часть трубки образует СКВОЗНОЙ канал G. Трубки 1 изгнбают в виде полуколец и -соедин ют в нилпндр с помощью верхнего и -нижнего соеднните.чьных ко.члекторов 3 н 2; места -со-единепп герметически пропаивают. Верхний коллектор 3 представл ет еобой трубу, один конец которой наглухо зана п, а к другому припа н откачной штуцер 7. Нижний коллектор-нагреватель 2 выполнен в виде блока, изготовленного, наирнмер, из меди. Внутри блока проходит глухой канал S, соединенный внутренними канала-мн 6 трубок с -полостью коллектора 3. В нижней части коллектора-нагревател  2 и.меетс  полость 9. в которую -помещена снираль электрического наг гвател  (на чертеже не показана). Полость 9 закрываетс  крышкой 10. Внутренние полости трубок 1 и коллекторов 2 и 3 сообщаютс  с внешней средой только через откачной штуцер 7. Пространство между трубками 1 запаивают с помощью изогнутых в полукольца медных полосок 11. Задн   стенка камеры состоит из двух круглых медных лластип 12, которые трипаиваютс  с двух сторон к крайнему левому кольцу трубок 1. Полость 13 между пла стинами 12 заполн етс  -стекловатой. Загрузочное окно камеры состоит из двух металлических, например медных, плоских колец 14 и 15. Кольцо 14 притаиваетс  к правой стороне второго с левого торца кольца трубок 1, а кольцо 15 - к левой стороне крайнего кольца трубок 1. К кольцам 14-15 юрипаиваетс  коническое кольцо 16. Полость 17 заполн етс  стекловатой . Аналогично монтируетс  заслоика 18 загрузочного окна.The heat chamber is intended for use in the electronic industry. The known heat chambers used for testing semiconducting ornbor are heated by blowing hot air. At the same time, the air, keeping it at a given temperature, is not heated, and the air flows on the chamber surface are reversed using a very cumbersome and complex electromechanical system. The disadvantages of such cameras are large gabrints; low heat efficiency, which leads to high power consumption; Duration of reaching the set temperature — inside the chamber; low accuracy of maintaining the set temperature in the working space of the chamber; temperature fluctuations reach ± 1 ° С, and the temperature difference over the chamber space is + 2 ° С. With the elimination of these drawbacks, the heat of the supernatural heat chamber is produced using a closed arrays system formed by two rows of heat pipes bent in the shape of the chamber, the steam channels of which are connected by upper and lower headers. Pa figs. 1 butt-on proposed tenla chamber, cross section; in fig. 2 - the same, longitudinal section. In addition, the chamber has a cylindrical isothermal surface formed by metallic metal snares, nanr) 1 fashionable pipes 1, the lower collector heater 2 and the upper connecting manifold 3. Parallel to the inner surface of the pipes 1 is a layer of norny material - fiberglass -1, pressed - steel center, cylindrical st1nral) o 5. The floor part of the tube forms the CAPTURAL channel G. Tubes 1 are beaten out in the form of semirings and are connected to the nilpndr using the upper and lower connectors of 3 n 2; places -so-single-hermetically soldered. The upper collector 3 is a pipe, one end of which is tightly n, and another pipe is drawn off of the outlet 7. The lower collector-heater 2 is made in the form of a block, made of copper, of copper. Inside the block, there is a deaf channel S connected by internal channels — there are 6 tubes with the -cavity of the collector 3. In the lower part of the collector-heater 2 there is a cavity 9. In which is located the electrical load of the heater (not shown). The cavity 9 is closed by the lid 10. The internal cavities of the tubes 1 and the collectors 2 and 3 communicate with the external environment only through the exhaust fitting 7. The space between the tubes 1 is sealed with the help of copper strips 11 curved into half rings. The rear wall of the chamber consists of two round copper lastipe 12, which are tripled from two sides to the leftmost ring of the tubes 1. The cavity 13 between the plates 12 is filled with -glass. The loading window of the chamber consists of two metal, for example copper, flat rings 14 and 15. The ring 14 is melted to the right side of the second from the left end of the ring of tubes 1, and the ring 15 to the left side of the outer ring of tubes 1. A conical ring 16. The cavity 17 is filled with glass wool. The slot 18 of the boot window is similarly mounted.

После сборки камеры внутренн   полость трубок 1 и коллекторов 2 и 3 через штуцер 7 подключаетс  к вакуумному насосу, и из нее выкачивают воздух до разрежени  1-10 мм :рт. ст., затем методом шлюзовани  заливают -рабочую жидкость, например этиловый спирт, в количестве, необходимом дл  заполнени  -пор стекловоло-кна 4 и образовани  открытой ванны в канале нижнего коллектора 2, .после чего входную трубку штуцера 7 запаивают. Камеру -помещают в металлический кожух, между камерой и кожухом прокладывают теплоизол цию из стекловаты и паралона.After the chamber has been assembled, the internal cavity of the tubes 1 and the collectors 2 and 3 is connected via a fitting 7 to a vacuum pump, and air is pumped out of it to a vacuum of 1-10 mm: Hg. then the sluice is filled with a working liquid, such as ethyl alcohol, in an amount necessary to fill the fiberglass 4 pore 4 and form an open bath in the channel of the lower collector 2, after which the inlet pipe of fitting 7 is sealed. The chamber is placed in a metal casing, and heat insulation of glass wool and paralon is laid between the chamber and the casing.

Камера работает следующим образом. При включении нагревател  спирт в канале 8 нижнего коллектора 2 начинает испар тьс , поглоша  Т6ПЛО нагревател . Пары спирта под со-бственным давлением устремл ютс  в каналы 6 трубок 1, где конденсируютс  па холодных участках, отдава  им скрытую теплоту парообразовани . Конденсат по канилл рам стекловолокна 4 в трубках 1 под действием собственного веса и сил поверхностного нат жени  в капилл рах -возв-ращаетс  в нижний коллектор-нагреватель 2, где оп ть подвергаетс  испарению.The camera works as follows. When the heater is turned on, the alcohol in the channel 8 of the lower collector 2 begins to evaporate, the T6PLO heater is lost. Alcohol vapors under their own pressure rush into the channels 6 of the tubes 1, where they condense in cold areas, giving them the latent heat of vaporization. The condensate along the cannels of the fiberglass 4 in the tubes 1, under the action of its own weight and the surface tension forces in the capillaries, rises into the lower collector-heater 2, where it is again subjected to evaporation.

Интенсивное испарение спирта продолжаетс  до тех пор, пока температура внутри камеры не достигнет заданного з-начени . При этом дл  сокращени  времени достижени  заданной температуры электрический нагреватель работает на максимальной мощности. Когда температура рабо-чего пространства камеры достигнет заданной величины, нагреватель переключаетс  на мощность, достаточную лищь дл  компенсации тепловых потерь. Температуру измер ют термопарой, укрепленной на внутренней поверхности камеры, регулируют с .помощью милливольтметра, регулирующие контакты которого через управл емые вентили .включают питание электрического нагревател .Intensive evaporation of the alcohol continues until the temperature inside the chamber reaches the specified 3-in. At the same time, in order to shorten the time to reach the set temperature, the electric heater operates at maximum power. When the temperature of the working space of the chamber reaches a predetermined value, the heater switches to enough power to compensate for heat loss. The temperature is measured with a thermocouple fixed on the inner surface of the chamber, regulated with the aid of a millivoltmeter, which regulates the contacts through the controlled valves to turn on the power of the electric heater.

Камера тепла как объект регулировани  температуры обладает высокими динамическими свойствами. Поэто.му даже с позиционным регулированием достигаетс  весьма высока  точность регулировани  температуры.The heat chamber as an object of temperature control has high dynamic properties. Therefore, even with positional control, very high temperature control accuracy is achieved.

Спосо-бность системы трубок перераспредел ть тепло между неравномерно нагретыми участками с помощью испарени  и конденсации паров теплоносител  о-беспечивает устранение градиентов температуры по всей поверхности камеры и, в конечном счете, внутри нее.The ability of the tube system to redistribute heat between irregularly heated areas by evaporation and condensation of coolant vapors ensures the elimination of temperature gradients over the entire surface of the chamber and, ultimately, within it.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Камера тепла, например, дл  испытани  полупроводниковых приборов, состо ща  из собственно -камеры, системы нагрева с системой терморегулировани  и теплоизол ции, отличающа с  тем, что, с целью снижени  перепадов температуры внутри камеры, повышени  производительности и экономичности, система нагрева выполнена в виде замкнутой пароиопарительной системы, образованной двум  р дами изогнутых по форме камеры тепловых трубок, паровые каналы которых соединены верхним и нижним коллекторами, причем на нижнем коллекторе размещен нагреватель.A heat chamber, for example, for testing semiconductor devices, consisting of a proper chamber, a heating system with a thermal control system and thermal insulation, characterized in that, in order to reduce temperature drops inside the chamber, to increase productivity and efficiency, the heating system is designed as a closed vapor-vaporization system formed by two rows of heat pipes bent in shape of the chamber, whose vapor channels are connected to the upper and lower headers, and the heater is placed on the lower collector eh