(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を配置して被試験品を低温液槽と高温液槽に交互に浸漬し、熱媒液に混入する水分等を分離する分離装置を配置した液槽式熱衝撃試験装置において、熱媒液を分離装置に汲み上げながら一部を低温液槽に拡散して戻し、再度、分離装置に汲み上げる様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、特に熱媒液中の水分等を分離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に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り返し（たとえば各槽に１０００回以上）浸漬することが実施されている。
【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。また熱媒液として使用されるフッ素系不活性液体は、水と比較して表面張力が小さく（たとえば温度が２５℃のとき水が７２dynes／cmに対して、１６dynes／cm）また、比重が大きい（たとえば温度が２５℃のとき水が１.０ｇ／cm3に対して、１.７７ｇ／cm3）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、特開昭60−  263836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、試験の継続とともに周囲の空気中等の水分や塵埃等が低温液槽内の熱媒液に混入することによって、熱媒液からの被試験品に対する温度ストレスの効率が低下する。従ってこれらを除去するために水分離装置を装備している。
【０００６】
熱衝撃試験の継続により低温液槽内の熱媒液に水分が混入した場合、一旦試験を中断し、低温液槽内の熱媒液を水分離装置に汲み上げて水分離装置に装備するフイルタによって水分・塵埃等を除去しながら低温液槽に熱媒液を戻し、再び熱衝撃試験を継続することとしている。これによって混入した水分を定期的に除去することができ、熱衝撃試験の効率や信頼性を向上させるようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、熱媒液として使用されるフッ素系不活性液体は、前述のとおり低温液槽に混入する水に対して比重が大きく、表面張力が小さいという性質をもっている。したがって、低温液槽から水分離装置に熱媒液を汲み上げる際、水分は熱媒液に対して比重が小さいため熱媒液の上面に存在する。
【０００８】
このため低温液槽から排出される際、低温液槽の床面から最後に排出され、低温液槽と汲み上げ用のポンプ間の排出管内に少量が残存する。また水分は表面張力が大きいために、低温液槽内に装備されている冷却管，低温液槽の壁面等に付着して低温液槽内にも残存し、その全量を水分離装置に汲み上げることができず、本来の水分離装置として機能させることができなかった。
【０００９】
上記の事情に鑑み本発明の目的は、水分離の際に、熱媒液と共に水もその全量を水分離装置に汲み上げるようにして、水分離装置を有効に機能させることができる液槽式熱衝撃試験装置を提供することにある。
【００１０】
【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を配置して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、さらに熱媒液に混入した水分等を分離する水分離装置を配置した液槽式熱衝撃試験装置において、熱媒液を水分離装置に汲み上げながら一部を低温液槽内に拡散して戻し、さらに汲み上げの際熱媒液を液槽内で拡散させる様にして、低温液槽の排出管に残存した水分および低温液槽内の冷却管や壁面等に残存した水分を熱媒液とともに水分離装置に汲み上げる様にした。
【００１１】
【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。
【００１２】
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（図示せず）の出し入れを行う。
【００１３】
３は高温液槽で、フッソ系不活性液の熱媒液４（例えばアウジモント株式会社製  商品名ガルデンＤ０２ＴＳ）を収容する。５は加熱器で、高温液槽３の外周に固定されている。６は攪拌器で、高温液槽３に支持され、熱媒液４を攪拌して高温液槽３内の熱媒液４の温度を均一にする。７は温度検出器で、高温液槽３内の熱媒液４の温度を検出する。高温液槽３に収容された熱媒液４は、加熱器５の加熱量によって、高温試験温度をたとえば７０℃から１５０℃の間で任意の温度に保持することができる。
【００１４】
８は低温液槽で、フッソ系不活性液の熱媒液９（例えばアウジモント株式会社製  商品名ガルデンＤ０２ＴＳ）を収容する。１０は加熱器で、低温液槽８の外周に固定されている。１１は攪拌器で、低温液槽８に支持され、熱媒液９を攪拌して低温液槽８内の熱媒液９の温度を均一にする。１２は温度検出器で、低温液槽８内の熱媒液９の温度を検出する。１３は冷却管で、低温液槽８内に配置され、筐体１の外に設置された冷凍装置(図示せず)に接続され、蒸発潜熱を利用し熱媒液９を冷却する。低温液槽８に収容された熱媒液９は冷却管１３の冷却量と加熱器１０の加熱量の調整によって、低温試験温度をたとえば−１０℃から−６５℃の間で任意の温度に保持することができる。
【００１５】
１４はロッドレス型のシリンダで、筐体１に支持されている。１５は支持板で、シリンダ１４の可動部材に固定されている。１６はシリンダで、支持板１５に支持されている。１７は試料かごで、シリンダ１６の可動部材に支持されている。被試験品（図示せず）は試料かご１７に収容される。
【００１６】
図２は筐体１の外に設置された水分離装置の正面断面図である。
【００１７】
１８は水分離装置の本体で、低温液槽８に収容されている熱媒液９全量を収容可能な容積がある。水分離装置１８には水分，塵埃等を除去するための水分離フイルタ１９が装備されており、この水分離フイルタ１９は熱媒液９のみ通過し、水分，塵埃（図示せず）は通過しないという特徴を有している。
【００１８】
２０は低温液槽８から水分離装置１８に熱媒液９を汲み上げるためのポンプであり、熱媒液９は排出管２１を経由して、ポンプ２０により水分離装置１８に汲み上げられる。水分離装置１８内の熱媒液９は水分離フイルタ１９により水分，塵埃等を除去され、戻し管２２を経由して低温液槽８に戻される。
【００１９】
２３は流量検出器で、熱媒液９の流れを検出してポンプ２０の運転停止の制御を行う。２４は熱媒液９から分離された水分を収容するタンクである。２５は電磁弁で、水分離装置１８から水分と分離された熱媒液９を低温液槽８に戻すことを制御する。２６は電磁弁で、水分離装置１８から熱媒液９と分離された水分をタンク２４に排出することを制御する。
【００２０】
２７はフロートスイッチで、水分離装置１８から熱媒液９を戻す際に、全量の熱媒液９の戻しを完了したかを検知，制御する。２８は拡散器で、水分離装置
１８から熱媒液９を低温液槽８に戻す際に、低温液槽８内の壁面，冷却管１３に熱媒液９を拡散させ得る形状となっている。
【００２１】
図３は、図２に示した水分離運転の、制御フローチャートを示す。
【００２２】
熱衝撃試験を実施するにあたり、先ず、装置の運転を開始して低温液槽８，高温液槽３内の熱媒液９が所定の試験温度に到達するとシリンダ１４，１６が動作して試料かご１７に収容された試料を低温液槽８内に浸漬し、低温試験を実施する。そして所定の浸漬時間経過後、再度シリンダ１４，１６が動作して試料かご１７に収容された試料を高温液槽３内に浸漬し、高温試験を実施する。これを交互に繰り返して熱衝撃試験を実施する。
【００２３】
この熱衝撃試験の継続と共に、筐体１内及び装置の周囲の空気中に存在する水分は、例えば−６５℃の試験温度に保持されている低温液槽８の表面で凝縮し、氷結する。氷は試験の継続と共に成長し、熱媒液９からの被試験品に対する温度ストレスの効率が徐々に低下する。従ってこれらを除去するために一旦、熱衝撃試験を中断して水分離運転を実施する。
【００２４】
水分離運転を実施するにあたり、先ず、熱衝撃試験装置の水分離運転モードを開始して攪拌器１１，加熱器１０を運転し、熱媒液９の温度を１０℃にして氷結した水分を融解する。すると熱媒液に対して比重が小さい水分は、熱媒液の上面に存在するようになる。
【００２５】
次に、熱媒液９の汲み上げを実施するため、ポンプ２０を運転する。すると低温液槽８中の熱媒液９は、排出管２１を経由して水分離装置１８に汲み上げられる。この際液面の低下と共に、表面張力の大きい水分は壁面，冷却管１３等に付着して残存するが、攪拌器１１の運転が継続されているため、汲み上げによる熱媒液９の液面低下と共に、熱媒液９は低温液槽８内で拡散，飛散し、壁面や冷却管１３等に残存した水分を、排出されている熱媒液９上面に落下させる。排出管２１内に熱媒液９が流れると流量検出器２３がＯＮとなる。
【００２６】
そして熱媒液９の汲み上げがほぼ完了して排出管２１内の流量が低下するが、この際、低温液槽８とポンプ２０間の排出管２１には最後に汲み上げられた比重の小さい水分が残存している。流量低下を検出して流量検出器２３がＯＦＦとなるとこの信号で次に電磁弁２５がＯＮ（開）となる。
【００２７】
すると水分離装置１８に汲み上げられた熱媒液９は、戻し管２２を経由して低温液槽８に１分間の流量だけ戻される。低温液槽８に熱媒液９が戻る際、熱媒液９は拡散器２８によって低温液槽８内に拡散される。
【００２８】
これにより、さらに壁面や冷却管１３等に表面張力の大きい水分が残存していれば熱媒液９と共に低温液槽８の床面に落下して排出管２１内に集合し、運転を継続しているポンプ２０により、低温液槽８とポンプ２０間の排出管２１内に残存していた水分や１分間戻された熱媒液９と共に水分離装置１８に汲み上げられる。これにより低温液槽８内の水分は、全量が水分離装置１８に汲み上げられる。
【００２９】
さらにポンプ２０の運転を継続すると、再度流量検出器２３がＯＦＦとなり、この信号で攪拌器１１とポンプ２０は停止し、熱媒液９の汲み上げは終了する。尚、ここで低温液槽８とポンプ２０間の排出管２１に少量の液が残存するが、全て水と分離された熱媒液９である。
【００３０】
次に、熱媒液９の水分離と液戻しを実施するため、電磁弁２５がＯＮ（開）となる。するとフィルタ１９を通過した熱媒液９は、先程と同様に戻し管２２を経由して低温液槽８に戻される。そして熱媒液９の全量が低温液槽８に戻されると、フロートスイッチ２７がＯＦＦとなり、この信号により電磁弁２５がＯＦＦ  （閉）となり、水分離と液戻しは終了する。
【００３１】
次に、分離した水分を取り出すため、電磁弁２６が１分間ＯＮ（開）となる。これで分離した水分はタンク２４に排出される。以上で水分離運転が完了する。
【００３２】
次に、再度、装置の運転を開始して低温液槽８，高温液槽３内の熱媒液９を所定の試験温度に到達させ、試料かご１７に収容された試料を低温液槽８内と高温液槽３内に交互に浸漬し、熱衝撃試験を実施する。
【００３３】
【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を配置して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、さらに熱媒液に混入した水分等を分離するための水分離装置を配置した液槽式熱衝撃試験装置において、熱媒液を水分離装置に汲み上げながら一部を低温液槽内に拡散して戻し、さらに汲み上げの際熱媒液を液槽内で拡散させる様にして、低温液槽の排出管に残存した水分および低温液槽内の冷却管や壁面等に残存した水分を熱媒液とともに水分離装置に汲み上げる様にしたので、水分離装置によって熱媒液に混入した水分の全量を除去することができるようになり、液槽式熱衝撃試験装置の性能と信頼性を向上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】本発明による液槽式熱衝撃試験装置の水分離装置の正面断面図。
【図３】本発明による液槽式熱衝撃試験装置の水分離運転の制御フローチャート。
【符号の説明】
３…高温液槽、８…低温液槽、９…熱媒液、１８…水分離装置。
【図１】
0003817356.tif 000002
【図２】
0003817356.tif 000003
【図３】
0003817356.tif 000004