旋转式冷热冲击试样腔及基于该试样腔的试验箱的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及冷热冲击试验箱。
【背景技术】
[0002]冷热冲击试验箱是用于检测微电子元器件互联结构在反复冷热变化下的抵抗能力，对元器件组装可靠性进行判断，以便对试验品在拟定环境条件下的性能、行为作出分析及评价，是航空、汽车、家电、科研等领域必备的测试设备。电子元件要服役中要经历不同的温度条件，互联结构在冷热冲击下将产生交变热应力，从而使得其互联结构失效，因此耐冷热冲击性能是评价其可靠性的一项关键指标。冷热循环试验箱是一种蓄能式冷热冲击试验箱，当前主要用来测试电子产品的焊点可靠性，它能模拟高温与低温之间的瞬间变化环境，从而评价产品上焊点的可靠性。本装置可用于元件组装结构的可靠性测试，也可用于不同互连材料及设计的可靠性比较评估。
[0003]现有的冷热循环实验设备中，试样腔的运动方式为上下运动，当运动到中间位置时，冷空气和热空气会同时进入试样腔，造成冷空气和热空气之间的对流，降低了温度冲击效果，同时大型设备的密封性很难很好的解决，容易造成制冷和制热空间的大量能量损耗，若获得快速变温的冲击效果需要配备较大功率的制冷压缩机和制热元件，则体积通常很大，且价格昂贵，不适用于微电子元器件的性能测试。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是为了解决现有的冷热循环实验设备工作过程中制冷和制热空间能量损耗大，冷热冲击效果不好，体积大、成本高，不适用于微电子元器件的冷热冲击性能测试的问题，提供一种旋转式冷热冲击试样腔及基于该试样腔的试验箱。
[0005]本实用新型所述的旋转式冷热冲击试样腔包括腔体、外壳和一号电机；
[0006]所述腔体包括圆柱、转轴和两个圆形端盖，两个圆形端盖分别同轴固定在圆柱的上、下两个端面上，且圆形端盖的直径大于或等于圆柱的直径；
[0007]圆柱的侧壁上开有至少一个槽，该槽用于放置待测试样，转轴沿圆柱的轴线设置，且转轴与圆柱固定连接；
[0008]所述腔体位于外壳的内部；
[0009]外壳的侧壁上开有两个相对的进气孔，两个进气孔分别用于连接冷箱和热箱，两个进气孔的间距大于圆柱侧壁上每个槽的宽度；
[0010]圆柱与外壳之间填充有密封层；
[0011 ] 所述一号电机用于驱动转轴旋转。
[0012]基于上述试样腔的试验箱包括冷箱、热箱和试样腔，所述冷箱和热箱与试样腔的连接处设置有磁性密封条。
[0013]本实用新型所述的旋转式冷热冲击试样腔及基于该试样腔的试验箱，当放置待测试样的槽的开口处转到冷箱和热箱之间时，由于两个进气孔的间距大于槽的宽度，且圆柱与外壳之间填充有密封层，避免了冷箱和热箱之间的导通，冷气和热气都不能进入该槽，不会发生冷热空气对流现象，不仅为器件测试提供了更苛刻的冷热冲击条件，也减少了制冷和制热空间的能量损耗，提高了冷箱和热箱的转化效率，不需要配备大功率的制冷压缩机和制热元件，减小了试样腔和试验箱的体积及成本，非常适用于微电子元器件的冷热冲击性能测试。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型所述的旋转式冷热冲击试样腔的立体结构示意图；图2为腔体的立体结构示意图；图3为图1中B-B’方向的剖面图；图4为图1中A-A’方向的剖面图；图5为本实用新型所述的基于旋转式冷热冲击试样腔的试验箱的立体结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]【具体实施方式】一:结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式所述的旋转式冷热冲击试样腔包括腔体3-1、外壳3-2和一号电机；
[0016]所述腔体3-1包括圆柱3-1-1、转轴3-1-2和两个圆形端盖3-1-3，两个圆形端盖3-1-3分别同轴固定在圆柱3-1-1的上、下两个端面上，且圆形端盖3-1-3的直径大于或等于圆柱3_1_1的直径；
[0017]圆柱3-1-1的侧壁上开有至少一个槽，该槽用于放置待测试样，转轴3-1-2沿圆柱3-1-1的轴线设置，且转轴3-1-2与圆柱3-1-1固定连接；
[0018]所述腔体3-1位于外壳3-2的内部；
[0019]外壳3-2的侧壁上开有两个相对的进气孔3-2-1，两个进气孔3-2-1分别用于连接冷箱I和热箱2，两个进气孔3-2-1的间距大于圆柱3-1-1侧壁上每个槽的宽度；
[0020]圆柱3-1-1与外壳3-2之间填充有密封层；
[0021]所述一号电机用于驱动转轴3-1-2旋转。
[0022]本实施方式所述的试样腔采用旋转式结构。圆柱3-1-1和两个圆形端盖3-1-3可以为一体件，但分开的结构更利于加工，降低成本。使用时，首先将待测试样放在圆柱3-1-1侧壁上的槽内，将冷箱和热箱分别连接两个进气孔3-2-1，然后启动一号电机。一号电机驱动转轴3-1-2转动，进而带动圆柱3-1-1转动，当槽的开口转到冷箱一侧时，槽内通入冷气，当到达所需温度并需要进行冷热交换时，由一号电机控制进行180度的转动，据所需的冲击次数进行循环旋转。转动过程中，当槽的开口处转到两个进气孔3-2-1之间时，由于两个进气孔3-2-1的间距大于槽的宽度，且圆柱3-1-1与外壳3-2之间填充有密封层，冷气和热气都不能进入该槽，不会发生冷热空气对流现象，不仅为器件测试提供了更理想的冷热冲击条件，也减少了冷、热空气的浪费，提高了冷箱和热箱的转化效率。圆柱3-1-1上可以开两个相对的槽，如图4所示，两个槽内同时放入待测样品，同时测试，提高了测试效率。
[0023]【具体实施方式】二:结合图1和图3说明本实施方式，本实施方式是对实施方式一所述的旋转式冷热冲击试样腔的进一步限定，本实施方式中，所述试样腔还包括上盖3-3，外壳3-2为上端开口的结构，上盖3-3覆盖在外壳3-2上端面，且与外壳3-2固定连接。
[0024]本实施方式中，外壳3-2采用上端开口的结构，配合上盖3-3进行密封。上端开口的外壳3-2结构更利于试样腔的安装和维修，上盖3-3将开口完全覆盖住，进一步防止冷、热空气的流失，提高了试样腔的密封性。
[0025]【具体实施方式】三:结合图4说明本实施方式，本实施方式是对实施方式一所述的旋转式冷热冲击试样腔的进一步限定，本实施方式中，腔体3-1和外壳3-2之间的密封层为锯齿形硅胶密封层3-4，所述锯齿形硅胶密封层3-4沿转轴3-1-2径向的截面为锯齿形，且所有锯齿的朝向均与转轴3-1-2的转动方向一致，锯齿形硅胶密封层3-4固定在圆柱3-1-1的侧壁上。
[0026]锯齿形硅胶密封层3-4在安装时采用过盈配合的安装方式，能够起到横向密封的作用。所有锯齿的朝向都为顺时针或逆时针方向，不仅能够在径向上起到密封作用，而且能够防止转轴3-1-2反方向转动。
[0027]【具体实施方式】四:结合图3说明本实施方式，本实施方式是对实施方式三所述的旋转式冷热冲击试样腔的进一步限定，本实施方式中，所述两个圆形端盖3-1-3与外壳3-2之间为梯形硅胶密封层3-5，所述梯形硅胶密封层3-5由两个硅胶片构成，两个硅胶片分别固定在两个圆形端盖3-1-3的侧壁上和外壳3-2的内壁上，其中一个硅胶片上设置有梯形凸起，另一个硅胶片上设置有与所述梯形凸起相对应的梯形凹槽，