一种基于帕尔贴效应的温箱的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及小型产品的温度控制技术领域，具体涉及一种基于帕尔贴效应的温箱。
【背景技术】
[0002]在当前制造领域，为了让产品能适应更宽的温度范围(比如I档产品需要满足-40°C ~85°C范围)，需要在高温和低温下对产品进行调试和测试。现有的方法主要利用电温箱或者氮气温箱在一定的空间内(比如0.15m3)创造出高低温环境，然后将待测试模块放置在该环境中进行测试。这样的方法存在下面几个弊端:
[0003]I)能量效率利用低:在这种环境里面，需要将整个空间都加热/制冷到指定温度，然后靠温箱里面的冷/热空气将能量传递到待测产品上，正真被利用到的空间/效率不足10% ；
[0004]2)温度变化慢，现在的电温箱降温时，主要靠压缩机，在从常温降低到低温时，温度变速度不足10°c /分钟；
[0005]3)功耗高，现在的电温箱的功率普遍集中在5KW/H，属于高耗能产品；
[0006]4)需要外接氮气，现在的氮气温箱在降温过程中主要靠氮气来降温，需要消耗大量的液氮。需要高额的费用，并且液氮存在安全隐患；
[0007]5)作业过程中，需要频繁开关温箱门。
【实用新型内容】
[0008]针对现有技术存在的问题，提供一种不用频繁开关温箱门、减少作业难度、不再需要氮气的基于帕尔贴效应的温箱。
[0009]本实用新型采用的技术方案为:
[0010]一种基于帕尔贴效应的温箱，包括半导体致冷器和控制模块，所述控制模块与所述半导体致冷器连接，还包括与所述半导体致冷器相接触的导热件，所述导热件上设有容纳待测产品的凹槽。
[0011]作为本实用新型的优选实施方式，在所述凹槽表面覆有金属层。
[0012]作为本实用新型的优选实施方式，所述金属层材料的硬度低于所述待测产品外壳的硬度。所述金属层材料可采用金或锡等金属。
[0013]作为本实用新型的优选实施方式，所述控制模块包括换向开关和温度控制器，所述换向开关与所述温度控制器连接，所述温度控制器与所述半导体致冷器连接。
[0014]作为本实用新型的优选实施方式，在所述半导体致冷器的一侧还设有散热系统。
[0015]作为本实用新型的优选实施方式，所述散热系统为水冷或风冷散热系统。
[0016]作为本实用新型的优选实施方式，包括至少两级所述半导体致冷器，所有半导体致冷器依次排列，相邻两级半导体致冷器之间设有连接板。
[0017]作为本实用新型的优选实施方式，所述连接板材料为铜或铝合金。
[0018]作为本实用新型的优选实施方式，所述导热件为金属块。
[0019]作为本实用新型的优选实施方式，在所述导热件的周围还设有保温材料。
[0020]综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是:
[0021]1、不需要氮气，低温可以达到_45°C，高温可以达到100°C，完全满足I档产品测试需求。
[0022]2、温度变化快，8分钟可以从25°C降低到_40°C，5分钟可以从25°C升高到85°C。
[0023]3、测试产品时，不用频繁开关温箱门，减少作业难度，不再需要氮气，减少作业风险。
【附图说明】
[0024]图1是本实用新型框图
[0025]图2是导热件凹槽示意图
[0026]图3是导热件凹槽示意图
[0027]图中标记:1_直流开关，2-换向开关，3-导热件，4-二级TEC芯片，5-连接板，6-—级TEC芯片，7-散热系统，8-温度控制器，9-镀软金属层。
【具体实施方式】
[0028]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型做进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0029]实施例1
[0030]如图1所示，一种基于帕尔贴效应的温箱，包括半导体致冷器和控制模块，所述控制模块与所述半导体致冷器连接，还包括与所述半导体致冷器相接触的导热件，所述导热件上设有容纳待测产品的凹槽。包括至少两级所述半导体致冷器，所有半导体致冷器依次排列，相邻两级半导体致冷器之间设有连接板。本实施例中，包括两个半导体制冷器，即图1中二级TEC芯片4和一级TEC芯片6，级TEC芯片4和一级TEC芯片6之间设连接板5，连接板材料为铜或铝合金。
[0031]如图2所示，在所述凹槽表面覆有金属层，所述金属层材料的硬度低于待测产品外壳的硬度，图2中标记9即凹槽内表面的镀软金属层。图3是导热件凹槽另一种实施方式的结构示意图。
[0032]所述控制模块包括换向开关2和温度控制器8，所述换向开关2与所述温度控制器8连接，所述温度控制器8与所述半导体致冷器连接。所述换向开关为电流换向开关。直流开关I与换向开关2连接，换向开关2与一级和二级TEC芯片4连接，即换向开关与半导体致冷器连接。
[0033]在所述半导体致冷器的一侧还设有散热系统7，所述散热系统为水冷或风冷散热系统。所述导热件为金属块。在所述导热件的周围还设有保温材料。
[0034]下面再详细描述本实用新型的原理:利用帕尔贴效应，对帕尔贴器件施加不同方向的电流，在器件的两边产生制冷和加热。可以将此功率引导一个特别制作的金属块上以控制金属块的温度。在该金属块上面制造出和待测产品外形一致的槽位。将待测产品插入该槽位，并保持产品和金属直接接触，利用金属块上的能量将待测试产品的温度降低到合适的温度点。为了防止金属块儿划伤产品外壳，需要在槽位上面镀上一层软的金属(比如“锡，，)。
[0035]温箱设计图如附件图1，图2。在图1的框图中，电流换向开关主要完成直流电流方向的切换，并根据TEC制冷体的温度变化控制控制流过TEC芯片电流。在制冷系统中，一级二级连接板功能是将第一级TEC芯片的功率转移到第二级TEC芯片，连接板材料选择铜或铝合金，厚度需要保持在5_左右。第一级TEC芯片一面与散热系统相连，散热系统可以采用风冷或者水冷。第一级TEC芯片的另外一面直接和一级二级连接板相连，直接为第二级TEC芯片提供功率。需要根据实际需要调整第一级和第二级芯片的个数和功率之比。第一级和第二级TEC芯片的功率最终直接作用于制冷体。需要根据需要的改变制冷体的体积。在满足需要的情况下，需要尽可能的减少制冷体的体积以降低负载。制冷体插槽需要直接和待测产品接触，接触面需要做镀锡处理。制冷体需要给测试板预留测试槽位，图二展示了一种制冷体槽位的设计。所述制冷体即权利要求中所述的导热件。
[0036]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于帕尔贴效应的温箱，包括半导体致冷器和控制模块，所述控制模块与所述半导体致冷器连接，其特征在于，还包括与所述半导体致冷器相接触的导热件，所述导热件上设有容纳待测产品的凹槽。
2.根据权利要求1所述的基于帕尔贴效应的温箱，其特征在于，在所述凹槽表面覆有金属层。
3.根据权利要求2所述的基于帕尔贴效应的温箱，其特征在于，所述金属层材料的硬度低于所述待测产品外壳的硬度。
4.根据权利要求1所述的基于帕尔贴效应的温箱，其特征在于，所述控制模块包括换向开关和温度控制器，所述换向开关与所述温度控制器连接，所述温度控制器与所述半导体致冷器连接。
5.根据权利要求1所述的基于帕尔贴效应的温箱，其特征在于，在所述半导体致冷器的一侧还设有散热系统。
6.根据权利要求5所述的基于帕尔贴效应的温箱，其特征在于，所述散热系统为水冷或风冷散热系统。
7.根据权利要求1所述的基于帕尔贴效应的温箱，其特征在于，包括至少两级所述半导体致冷器，所有半导体致冷器依次排列，相邻两级半导体致冷器之间设有连接板。
8.根据权利要求7所述的基于帕尔贴效应的温箱，其特征在于，所述连接板材料为铜或招合金。
9.根据权利要求1所述的基于帕尔贴效应的温箱，其特征在于，所述导热件为金属块。
10.根据权利要求1所述的基于帕尔贴效应的温箱，其特征在于，在所述导热件的周围还设有保温材料。
【专利摘要】本实用新型涉及小型产品的温度控制技术领域，具体涉及一种基于帕尔贴效应的温箱，包括半导体致冷器和控制模块，所述控制模块与所述半导体致冷器连接，还包括与所述半导体致冷器相接触的导热件，所述导热件上设有容纳待测产品的凹槽。采用此温箱，不需要氮气，低温可以达到-45℃，高温可以达到100℃，完全满足I档产品测试需求。
【IPC分类】F25D11-00, F25D19-00, F25D29-00
【公开号】CN204555484
【申请号】CN201520197090
【发明人】周壮志, 范国锐
【申请人】索尔思光电（成都）有限公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年4月2日