(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱媒液を入れた低温液槽と高温液槽とを並置し、被試験品を低温液槽と高温液槽に交互に浸漬するようにした液槽式熱衝撃試験装置において、前記低温液槽と高温液槽のそれぞれの重量を測定する重量測定手段と、前記低温液槽と高温液槽のそれぞれの熱媒液の温度を検出する温度検出器とを設け、それぞれの液槽の熱媒液の液面の高さにおける容積と、熱媒液の試験温度における比重または比体積とに基づいて、収容すべき熱媒液の重量を求め、試験開始前に測定された重量との差分を補充するようにしたことを特徴とする液槽式熱衝撃試験装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品などの熱衝撃試験を行う液槽式熱衝撃試験装置にかかり、特に、液槽の熱媒液の液面の高さを管理するのに好適な液槽式熱衝撃試験装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、半導体装置等の電気部品の温度ストレスに対する耐熱性、物理的、電気的特性の変化を短時間で評価するため、液槽式熱衝撃試験装置が用いられ、たとえば、低温側で、０℃から−６５℃の熱媒液と、高温側で、７０℃から１５０℃の熱媒液に交互に繰返し（たとえば、各槽に１０００回以上）浸漬することが行われている。
【０００３】
液槽式熱衝撃試験装置に使用される熱媒液は、被試験品に熱衝撃以外のストレスを加えないように、フッ素系不活性液体が使用されている。熱媒液として使用されるフッ素系不活性液体は、温度が低い時には、比重が大きく、比体積が小さく（たとえば、温度が−６５℃のとき、比重が約１．９７ｇ／ｃｍ3 、比体積が０．５１ｃｍ 3／ｇ、）なり、温度が高い時には、比重が小さく、比体積が大きく（たとえば、温度が１５０℃のとき、比重が約１．４９ｇ／ｃｍ3 、比体積が０．６７ｃｍ3 ／ｇ）なるという性質をもっている。
【０００４】
このような試験を行う液槽式熱衝撃試験装置として、たとえば、特開平６−３２４１号公報に開示されたものが提案されている。
【０００５】
この液槽式熱衝撃試験装置においては、一部が蒸発し、あるいは被試験品に付着して槽から持ち出されるため、熱媒液が消費され各槽の熱媒液の液面が低下する。このように、試験の進行により消費される熱媒液の液面の低下をフロートスイッチで検出し、熱媒液を補充して熱媒液の不足による試験の中断をなくし、かつ試験の信頼性を向上させるようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、試験中の低温液槽の温度は、たとえば、−６５℃であり、補充される熱媒液の温度は、液槽式熱衝撃試験装置の設置された室内の温度（たとえば、２５℃）であるため、試験中に熱媒液を補充することは、−６５℃の熱媒液に２５℃の熱媒液を補充することであり、比体積が０．５１ｃｍ3 ／ｇの熱媒液に比体積が０．５７ｃｍ3 ／ｇの熱媒液を補充することになる。
【０００７】
このため、フロートスイッチで規定された基準液量まで熱媒液を補充しても、熱媒液が−６５℃に調温されると、図３に示すように、補充された熱媒液の体積が減少するため液面がαｍｍだけ低下し、フロートスイッチが再び液面の低下を検出して、再度熱媒液の供給が必要になる。このように、フロートスイッチを安定させるためには、熱媒液を複数回補充することが必要になる。
【０００８】
したがって、熱媒液の補充を開始してからフロートスイッチが安定し熱媒液の調温が完了するまでに時間がかかり、その間試験を中断することになって熱衝撃試験の作業性を低下させている。
【０００９】
また、高温液槽の温度は、たとえば１５０℃であり、試験中に２５℃の熱媒液を補充することは、比体積が０．６７ｃｍ3 ／ｇの熱媒液に比体積が０．５７ｃｍ3 ／ｇの熱媒液を補充することになる。
【００１０】
このため、フロートスイッチで規定された基準液量まで熱媒液を補充すると、熱媒液が１５０℃に調温されると、補充した熱媒液の体積が増加するため、液面が上昇し必要量以上の熱媒液を補充したことになり、ランニングコストの増加につながっている。
【００１１】
上記の事情に鑑み、本発明の目的は、各液槽の熱媒液の液面の高さを管理を容易にして熱衝撃試験の作業性を向上させるとともに、熱媒液の適正な補充を行いランニングコストの増加を抑えるようにした液槽式熱衝撃試験装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明においては、熱媒液を入れた低温液槽と高温液槽とを並置し、被試験品を低温液槽と高温液槽に交互に浸漬するようにした液槽式熱衝撃試験装置において、前記低温液槽と高温液槽のそれぞれの重量を測定する重量測定手段と、前記低温液槽と高温液槽のそれぞれの熱媒液の温度を検出する温度検出器とを設け、それぞれの液槽の熱媒液の液面の高さにおける容積と、熱媒液の試験温度における比重または比体積とに基づいて、収容すべき熱媒液の重量を求め、試験開始前に測定された重量との差分を補充するようにした。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、液槽式熱衝撃試験装置の正面断面図である。同図において、１は筐体で、気密保持できるように形成されている。２は扉で、筐体１に開閉可能に支持され、被試験品の出し入れを行う。３、４は重量測定装置で、筐体１の底部に固定されている。
【００１４】
５は高温液槽で、重量測定装置３に支持されている。６は熱媒液で、高温液槽５に収容されている。７は加熱器で、高温液槽５の外周に固定されている。８は撹拌器で、高温液槽５に支持され、熱媒液６を撹拌して高温液槽５内の熱媒液６の温度を均一にする。９は温度検出器で、高温液槽５に支持され、高温液槽５内の熱媒液６の温度を検出する。
【００１５】
１０は低温液槽で、重量測定装置４に支持されている。１１は熱媒液で、低温液槽１０に収容されている。１２は加熱器で、低温液槽５の外周に固定されている。１３は撹拌器で、低温液槽５に支持され、熱媒液１１を撹拌して低温液槽１０内の熱媒液１１の温度を均一にする。１４は温度検出器で、低温液槽１０に支持され、低温液槽１０内の熱媒液１１の温度を検出する。１５は冷却管で、低温液槽１０内に配置され、筐体１の外に設置された図示しない冷凍装置に接続されている。
【００１６】
１６はロッドレス型のシリンダで、筐体１に支持されている。１７は支持板で、シリンダ１６の可動部材に固定されている。１８はシリンダで、支持板１７に支持されている。１９は試料かごで、シリンダ１８の可動部材に支持されている。被試験品は、試料かご１９に収容される。
【００１７】
上記の構成において、高温液槽５（または低温液槽１０）に熱媒液６（または１１）を収容する場合には、図２に示す液面高さａにおける高温液槽５（または低温液槽１０）の容積と、熱媒液６（または１１）の試験温度における比重（または比体積）に基づいて、高温液槽５（または低温液槽１０）に収容すべき熱媒液６（または１１）の重量を求め、その重量の熱媒液６（または１１）を収容する。
【００１８】
また、図２に示す試験の継続が可能な限界の液面高さｂにおける高温液槽５（または低温液槽１０）の容積と、熱媒液６（または１１）の試験温度における比重（または比体積）に基づいて、熱媒液６（または１１）の重量を求め、高温液槽５（または低温液槽１０）に収容された熱媒液６（または１１）の重量との差を求めておく。
【００１９】
重量測定装置３は、高温液槽５、高温液槽５に収容された熱媒液６、加熱器７、撹拌器８および温度検出器９の全重量を測定する。また、重量測定装置４は、低温液槽１０、低温液槽１０に収容された熱媒液１１、加熱器１２、撹拌器１３、温度検出器１４および冷却管１５の全重量を測定する。
【００２０】
したがって、図２に示すように、試験開始時に、所定の温度に調温された状態で高温液槽５（または低温液槽１０）の液面が規定の高さａになるように、基準量の熱媒液６（または１１）を収容した状態で、全体の重量を測定しておき、試験の進行にともなって、熱媒液６（または１１）が消費され、液面高さｂ（試料かご１９全体が浸漬可能な高さ、液面が高さｃになると、試料かご１９の一部が液面から露出する。）に相当する重量になるまでの時間と、重量の変化を連続的に測定することにより、熱媒液６（１１）の補充タイミングを適宜設定することができる。
【００２１】
熱媒液６（１１）の補充タイミングは、熱媒液６（１１）の液面高さｂになったとき、あるいは、高さａと高さｂの間の任意の高さで行うことができる。また、熱媒液６（１１）の補充量は、試験開始前に測定された重量と、補充時に測定された重量の差分でよい。
【００２２】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、熱媒液を入れた低温液槽と高温液槽とを並置し、被試験品を低温液槽と高温液槽に交互に浸漬するようにした液槽式熱衝撃試験装置において、前記低温液槽と高温液槽のそれぞれの重量を測定する重量測定手段と、前記低温液槽と高温液槽のそれぞれの熱媒液の温度を検出する温度検出器とを設け、それぞれの液槽の熱媒液の液面の高さにおける容積と、熱媒液の試験温度における比重または比体積とに基づいて、収容すべき熱媒液の重量を求め、試験開始前に測定された重量との差分を補充するようにしたので、熱媒液の液面の管理が容易になり、熱衝撃試験の信頼性を向上させることができる。また、熱媒液の補充を適正に行うことができるので、ランニングコストを低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による液槽式熱衝撃試験装置の正面断面図。
【図２】被試験品の浸漬位置と熱媒液の液面高さとの関係を示す拡大図。
【図３】液槽温度と熱媒液の高さの変化を示す特性図。
【符号の説明】
３、４…重量測定装置、５…高温液槽、１０…低温液槽、
６、１１…熱媒液。
【図１】
0003574864.tif 000002
【図２】
0003574864.tif 000003
【図３】
0003574864.tif 000004