一种快速极低温试验装置的制作方法

本实用新型涉及电子元器件极低温性测试领域，具体是一种快速极低温试验装置。

背景技术：

目前，极低温试验装置的降温方法都是采用浸入低温液体(如液氮、液氦等)降温或者制冷机降温的方法，这两种方法都可以进行极低温试验。但是浸入低温液体的方法会使待测电子元器件直接接触低温液体，可能会造成损坏，并难以观察到电子元器件表面状态；而制冷机降温的成本昂贵，降温速度比较慢。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种快速极低温试验装置，可以快速地进行电子元器件的极低温试验，方法简单、可靠实用。

本实用新型的技术方案为：

一种快速极低温试验装置，包括有真空容器，固定设置于真空容器内部的液冷容器，设置于真空容器上的电气接头，固定于液冷容器上的金属冷板，固定于金属冷板上且与电气接头连接的温度传感器，连接于真空容器上的抽真空组件，分别与液冷容器内部连通的进液管、溢流管和排液管，以及显微镜；所述的真空容器的顶部设置有可视窗，所述的显微镜固定连接于真空容器顶部的可视窗位置；所述的液冷容器的顶端为开口结构，所述的金属冷板固定连接于液冷容器的顶端，所述的显微镜的镜头朝向金属冷板的上端面；所述的溢流管和排液管相互连通，所述的排液管上设置有放液阀。

所述的真空容器和液冷容器均为杜瓦瓶结构，所述的真空容器包括有不锈钢杜瓦瓶体和密封连接于不锈钢杜瓦瓶体顶端的杜瓦盖板，所述的可视窗设置于杜瓦盖板上。

所述的金属冷板为t形结构，其水平部分固定于液冷容器的顶端，其竖直部分插入到液冷容器的内部。

所述的金属冷板为无氧铜冷板；所述的进液管、溢流管和排液管均为不锈钢管；所述的电气接头为穿墙密封电气接头。

所述的抽真空组件包括有连接于真空容器上且内端与真空容器连通的不锈钢波纹管、设置于不锈钢波纹管上的放气阀和连接于不锈钢波纹管外端上的真空泵。

所述的进液管和溢流管的内端均与液冷容器连接，所述的进液管和溢流管的外端上均连接有对应的漏斗。

所述的进液管的内端与液冷容器的顶端连通，所述的溢流管和排液管的内端均与液冷容器的底部连通。

所述的液冷容器的底部伸出到真空容器外，所述的液冷容器与真空容器密封连接。

所述的金属冷板上固定有与电气接头连接的加热块。

本实用新型的优点：

本实用新型对电子元器件的环境进行抽真空处理，采用液冷容器和金属冷板对电子元器件进行导热降温，避免电子元器件直接接触低温液体，同时结构简单、操作方便，能够将电子元器件快速降至极低温度，可用于电子元器件快速极低温性能试验或失效分析。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

见图1，一种快速极低温试验装置，包括有不锈钢杜瓦瓶体1，密封连接于不锈钢杜瓦瓶体1顶端的杜瓦盖板2，固定设置于不锈钢杜瓦瓶体1内部的液冷杜瓦瓶3，设置于不锈钢杜瓦瓶体1上的电气接头4，固定于液冷杜瓦瓶3上的金属冷板5，固定于金属冷板5上且与电气接头4连接的温度传感器6和加热块7，连接于不锈钢杜瓦瓶体1上的抽真空组件，分别与液冷杜瓦瓶3内部连通的进液管8、溢流管9和排液管10，以及显微镜11；杜瓦盖板2上设置有可视窗12，显微镜11固定连接于杜瓦盖板2上的可视窗12位置；液冷杜瓦瓶3的顶端为开口结构，金属冷板5为t形结构，金属冷板5的水平部分采用银钎焊焊接固定于液冷杜瓦瓶3的顶端，金属冷板5的竖直部分插入到液冷杜瓦瓶3的内部，显微镜11的镜头朝向金属冷板5水平部分的上端面；液冷杜瓦瓶3的底部伸出到不锈钢杜瓦瓶体1外，液冷杜瓦瓶3与不锈钢杜瓦瓶体1采用用氩弧焊进行密封焊接，进液管8的内端与液冷杜瓦瓶3的顶端连通，且进液管8与不锈钢杜瓦瓶体1、液冷杜瓦瓶3均采用氩弧焊密封焊接，溢流管9和排液管10的内端均与液冷杜瓦瓶3的底部连通，溢流管9、排液管10分别与液冷杜瓦瓶3采用氩弧焊密封焊接，进液管8和溢流管9的外端上均连接有对应的漏斗13，溢流管9和排液管10相互连通，排液管10上设置有放液阀14；抽真空组件包括有连接于不锈钢杜瓦瓶体1上且内端与不锈钢杜瓦瓶体1连通的不锈钢波纹管15、设置于不锈钢波纹管15上的放气阀16和连接于不锈钢波纹管15外端上的真空泵17。

其中，金属冷板5为无氧铜冷板，进液管8、溢流管9和排液管10均为不锈钢管，电气接头4为穿墙密封电气接头。

进行试验时，先打开杜瓦盖板2，将电子元器件18用压条或螺钉固定在金属冷板5水平部分的上端面上，电气接头4通过接引线与电子元器件18连接，然后盖紧杜瓦盖板2，使用真空泵17抽真空，然后低温液体依次经进液管8顶端的漏斗13、进液管8进入到液冷杜瓦瓶3内，直至溢流管9外端上的漏斗13有低温液体溢出，通过温度传感器6采集金属冷板5的实时温度，当金属冷板5达到试验温度后，通过电气接头4接引线至测试仪器端进行电子元器件的性能测试，同时通过显微镜11观察电子元器件18的表面状态，测试完成后，打开放液阀14，液冷杜瓦瓶3内低温液体经排液管10排出，然后启动加热块7加热金属冷板5速回温到室温后，同时关闭真空泵17、打开放气阀16充气后，打开杜瓦盖板2取出电子元器件18完成试验。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：

1.一种快速极低温试验装置，其特征在于：包括有真空容器，固定设置于真空容器内部的液冷容器，设置于真空容器上的电气接头，固定于液冷容器上的金属冷板，固定于金属冷板上且与电气接头连接的温度传感器，连接于真空容器上的抽真空组件，分别与液冷容器内部连通的进液管、溢流管和排液管，以及显微镜；所述的真空容器的顶部设置有可视窗，所述的显微镜固定连接于真空容器顶部的可视窗位置；所述的液冷容器的顶端为开口结构，所述的金属冷板固定连接于液冷容器的顶端，所述的显微镜的镜头朝向金属冷板的上端面；所述的溢流管和排液管相互连通，所述的排液管上设置有放液阀。

2.根据权利要求1所述的一种快速极低温试验装置，其特征在于：所述的真空容器和液冷容器均为杜瓦瓶结构，所述的真空容器包括有不锈钢杜瓦瓶体和密封连接于不锈钢杜瓦瓶体顶端的杜瓦盖板，所述的可视窗设置于杜瓦盖板上。

3.根据权利要求1所述的一种快速极低温试验装置，其特征在于：所述的金属冷板为t形结构，其水平部分固定于液冷容器的顶端，其竖直部分插入到液冷容器的内部。

4.根据权利要求1所述的一种快速极低温试验装置，其特征在于：所述的金属冷板为无氧铜冷板；所述的进液管、溢流管和排液管均为不锈钢管；所述的电气接头为穿墙密封电气接头。

5.根据权利要求1所述的一种快速极低温试验装置，其特征在于：所述的抽真空组件包括有连接于真空容器上且内端与真空容器连通的不锈钢波纹管、设置于不锈钢波纹管上的放气阀和连接于不锈钢波纹管外端上的真空泵。

6.根据权利要求1所述的一种快速极低温试验装置，其特征在于：所述的进液管和溢流管的内端均与液冷容器连接，所述的进液管和溢流管的外端上均连接有对应的漏斗。

7.根据权利要求1所述的一种快速极低温试验装置，其特征在于：所述的进液管的内端与液冷容器的顶端连通，所述的溢流管和排液管的内端均与液冷容器的底部连通。

8.根据权利要求7所述的一种快速极低温试验装置，其特征在于：所述的液冷容器的底部伸出到真空容器外，所述的液冷容器与真空容器密封连接。

9.根据权利要求1所述的一种快速极低温试验装置，其特征在于：所述的金属冷板上固定有与电气接头连接的加热块。

技术总结
本实用新型公开了一种快速极低温试验装置，包括有真空容器，固定设置于真空容器内部的液冷容器，设置于真空容器上的电气接头，固定于液冷容器上的金属冷板，固定于金属冷板上且与电气接头连接的温度传感器，连接于真空容器上的抽真空组件，分别与液冷容器内部连通的进液管、溢流管和排液管，以及位于真空容器外且镜头朝向金属冷板上端面的显微镜。本实用新型对电子元器件的环境进行抽真空处理，采用液冷容器和金属冷板对电子元器件进行导热降温，避免电子元器件直接接触低温液体，同时结构简单、操作方便，能够将电子元器件快速降至极低温度，可用于电子元器件快速极低温性能试验或失效分析。

技术研发人员：王曦雯;胡来平;张亚辉;王小川;郭啸峰;丁晓杰
受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第十六研究所
技术研发日：2020.07.31
技术公布日：2021.04.30