一种测试温度控制装置及方法与流程

1.本发明属于测试温度控制技术领域，具体涉及一种测试温度控制装置及方法。


背景技术：

2.测试包括有温度测试，如温循测试、在不同温度下的性能或功能测试。在温度相关的测试中，对被测模块(芯片或模组)周围温度的控制是一项关键技术。现有技术下，一般将被测模块放置在温箱内，利用空气循环维持温箱内各个空间的温度一致性；还有一种是直接在被测模块测试座上加温或降温的方法。但两者都有缺点，温箱内使用空气作为热传导媒介，热传导效率较差，存在局部温度温差过大的情况。使用测试座加热是一个比较好的方法，但降温时有结霜结露的情况存在。
3.被测模块温度相关的测试过程中需要精确控制被测模块周围的温度，由于被测模块自身也会产生热量，有时热量甚至会很高，如果不及时散出去，会出现被测模块局部温度过高的情况，从而导致测试结果的不准确。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种测试温度控制装置及方法，解决被测模块自身产生热量而导致测试结果不准确的问题。
5.本发明的技术方案如下：
6.一种测试温度控制装置，该装置包括：
7.温箱，用于提供基础温度，基础温度低于目标温度；
8.被测模块，置于温箱内且自身会产生热量；
9.加热模块，与被测模块相接触，且加热模块在一开始时并不工作；
10.温度传感器，用于检测被测模块的温度；当被测模块的温度高于目标温度时，温箱降低基础温度，加热模块不工作且由于加热模块与被测模块相接触而相当于散热器；当被测模块的温度低于目标温度时，加热模块开始工作以加热被测模块，使被测模块的温度达到目标温度，并在被测模块的温度达到目标温度后停止加热，当被测模块的温度低于目标温度一定幅度时，加热模块继续工作以加热被测模块直至被测模块的温度达到目标温度，并不断重复。
11.进一步的，加热模块和温度传感器均置于被测模块上。
12.进一步的，加热模块和/或温度传感为至少一个。
13.进一步的，加热模块的材质热导率高于空气，优选为金属。
14.进一步的，当被测模块的温度恰好等于目标温度时，温箱维持基础温度且加热模块不工作。
15.进一步的，测试前，先对箱内空气进行抽湿。
16.一种利用上述中任意一项的测试温度控制装置实现的测试温度控制方法，包括以下步骤：
17.将被测模块和加热模块置于温箱内，并使二者相接触；
18.温箱提供基础温度，被测模块工作并产生热量，加热模块不工作；
19.稳定后，利用温度传感器检测被测模块的温度；
20.当被测模块的温度高于目标温度时，温箱降低基础温度，加热模块不工作且由于加热模块与被测模块相接触而相当于散热器；当被测模块的温度低于目标温度时，加热模块开始工作以加热被测模块，使被测模块的温度达到目标温度，并在被测模块的温度达到目标温度后停止加热，当被测模块的温度低于目标温度一定幅度时，加热模块继续工作以加热被测模块直至被测模块的温度达到目标温度，并不断重复。
21.进一步的，当被测模块的温度恰好等于目标温度时，温箱维持基础温度且加热模块不工作。
22.进一步的，测试前，先对箱内空气进行抽湿。
23.进一步的，加热模块在被测模块的温度达到目标温度一定幅度后再停止加热。
24.本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
25.本发明使用粗调加细调的方法，可做到精确控制温度的目标：用温箱提供基础温度，作为温度粗调，使用加热模块和温度模块协同工作，作为温度细调。
26.本发明装置中热源有三个，分别是温箱、加热模块和被测模块。现有技术往往没有将被测模块的热源考虑在内，或只通过空气作为热传导介质，导致被测模块因自身发热导致温差过大，影响测试结果准确性。本发明则是使用金属作为热传导介质，热导率高于空气且扩大了散热面积，散热效率高，温度控制会更加精确。
附图说明
27.图1是本发明的测试温度控制装置的结构示意图。
具体实施方式
28.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
29.现有技术分两种：一种是高低温箱方案，使用空气作为热传导介质，散热效率较差，局部存在温差过大等情况；一种是直接利用被测模块顶部加热的方式，这种方式在高温控制有较好效果，低温控制时有结霜或结露的可能。
30.本发明提供一种测试温度控制装置，该装置包括：温箱、被测模块、加热模块和温度传感器。
31.其中，温箱用于提供基础温度，基础温度需低于目标温度。基础温度可由目标温度以及被测模块的产热能力综合确定。被测模块的产热能力越强，则基础温度与目标温度相差越远。也可以直接利用目标温度减去一个定值，来得到基础温度。
32.被测模块置于温箱内且自身会产生热量。被测模块置于温箱内后，可直接开始工作，以便在后续的温度控制之前就趋于稳定。
33.加热模块与被测模块相接触，且加热模块在一开始时并不工作。加热模块和温度
传感器均可以置于被测模块上。加热模块和/或温度传感为至少一个，可以覆盖于被测模块上。当被测模块的温度低于目标温度较多时，多个加热模块可一同工作。多个温度传感感测到的数值可以求平均，以作为被测模块的温度。
34.加热模块的材质热导率高于空气，优选为金属，可以提高导热效率。当加热模块不工作时，由于加热模块与被测模块相接触，其相当于一个散热器。此外，加热模块与空气相接触的面积大于与被测模块相接触的面积，相当于扩大了被测模块的散热面积。
35.温度传感器，用于检测被测模块的温度；当被测模块的温度高于目标温度时，温箱降低基础温度，加热模块不工作且由于加热模块与被测模块相接触而相当于散热器；当被测模块的温度恰好等于目标温度时，温箱维持基础温度且加热模块不工作；当被测模块的温度低于目标温度时，加热模块开始工作以加热被测模块，使被测模块的温度达到目标温度，并在被测模块的温度达到目标温度后停止加热，当被测模块的温度低于目标温度一定幅度时，加热模块继续工作以加热被测模块直至被测模块的温度达到目标温度，并不断重复。
36.进一步的，测试前，先对箱内空气进行抽湿，防止结霜或结露。
37.一种利用上述中任意一项的测试温度控制装置实现的测试温度控制方法，包括以下步骤：
38.将被测模块和加热模块置于温箱内，并使二者相接触；
39.温箱提供基础温度，被测模块工作并产生热量，加热模块不工作；
40.稳定后，利用温度传感器检测被测模块的温度；
41.当被测模块的温度高于目标温度时，温箱降低基础温度，加热模块不工作且由于加热模块与被测模块相接触而相当于散热器；当被测模块的温度低于目标温度时，加热模块开始工作以加热被测模块，使被测模块的温度达到目标温度，并在被测模块的温度达到目标温度后停止加热，当被测模块的温度低于目标温度一定幅度时，加热模块继续工作以加热被测模块直至被测模块的温度达到目标温度，并不断重复。
42.进一步的，当被测模块的温度恰好等于目标温度时，温箱维持基础温度且加热模块不工作。
43.进一步的，测试前，先对箱内空气进行抽湿，防止结霜或结露。
44.进一步的，加热模块在被测模块的温度达到目标温度一定幅度后再停止加热，即让测模块的温度位于目标温度附近。
45.具体的，如图1所示，外面边框为温箱，最下面的是被测模块，标志为r的方块为加热模块，标志为m的方块为温度传感器。加热模块一是可以加热，二是如果被测模块温度过高，则相当于一个散热器，可以散热。这是因为加热模块的材质为热导率高于空气的材质，例如金属等。金属导热系统远高于空气(一万倍以上)，而热量最终热发到空气当中，停止加热时，就相当于一个散热器(增大被测模块与空气的接触面积)，由于环境基础温度低于目标温度，最终热量被散发出去。
46.其中，外部高低温箱，用于提供被测模块运行的基础温度，用于温度的粗调。
47.加热模块(图中标示为r的方块)，用于加热和散热。
48.温度传感器(图中标示为m的方块)，用于采集温度信息。
49.温度控制模块，用于加热模块和温度传感器的协同控制，简单来说低于目标温度
加热，高于目标温度散热，把温度精确控制在一个范围内。
50.温度控制方法如下：
51.当需要高温时，比如60摄氏度，温箱将基础温度加热到55摄氏度，剩余5摄氏度，由加热模块和温度监控模块协同工作。当被测模块自身热源产生的热量较大并且监测到的温度超过60度，则降低温箱基础温度，否则使用加热模块加热，靠近到目标温度时停止加热，当温度低于目标温度一定幅度时继续加热。高于室温都可以使用此方法控制温度。
52.当需要低温时，如-40摄氏度，首先将温箱内温度降低到-42左右，然后由加热模块和温度监控模块协同工作，将被测模块表面温度控制在-40摄氏度。
53.当温度在0度附近到室温附近时，由于空间中水蒸气存在，有结霜或结露的可能存在，这时温箱的升温和降温需要一个特殊的过程，如首先抽湿，再降低到目标温度，然后再由加热模块和温度监控模块协同工作控制温度。
54.本发明能够控制装置内的所有热源，增加热量传导效率；同时采用温度粗调加细调的方法，可以精确控制被测模块的温度。
55.需要说明的是，上述实施例中各步骤的先后并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本技术实施例的实施过程构成任何限定。
56.需要指出，根据实施的需要，可将本技术中描述的各个步骤/部件拆分为更多步骤/部件，也可将两个或多个步骤/部件或者步骤/部件的部分操作组合成新的步骤/部件，以实现本发明的目的。
57.本领域的技术人员容易理解，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种测试温度控制装置，其特征在于，该装置包括：温箱，用于提供基础温度，所述基础温度低于目标温度；被测模块，置于所述温箱内且自身会产生热量；加热模块，与所述被测模块相接触，且所述加热模块在一开始时并不工作；温度传感器，用于检测所述被测模块的温度；当被测模块的温度高于所述目标温度时，温箱降低基础温度，加热模块不工作且由于加热模块与所述被测模块相接触而相当于散热器；当被测模块的温度低于所述目标温度时，加热模块开始工作以加热所述被测模块，使被测模块的温度达到目标温度，并在被测模块的温度达到目标温度后停止加热，当被测模块的温度低于目标温度一定幅度时，加热模块继续工作以加热所述被测模块直至被测模块的温度达到目标温度，并不断重复。2.根据权利要求1所述的测试温度控制装置，其特征在于，所述加热模块和所述温度传感器均置于所述被测模块上。3.根据权利要求1所述的测试温度控制装置，其特征在于，所述加热模块和/或所述温度传感为至少一个。4.根据权利要求1所述的测试温度控制装置，其特征在于，所述加热模块为金属材质，其热导率高于空气。5.根据权利要求1所述的测试温度控制装置，其特征在于，当被测模块的温度恰好等于所述目标温度时，所述温箱维持所述基础温度且所述加热模块不工作。6.根据权利要求1所述的测试温度控制装置，其特征在于，测试前，先对箱内空气进行抽湿。7.一种利用权利要求1至6中任意一项所述的测试温度控制装置实现的测试温度控制方法，其特征在于，包括以下步骤：将所述被测模块和所述加热模块置于所述温箱内，并使二者相接触；所述温箱提供所述基础温度，所述被测模块工作并产生热量，所述加热模块不工作；稳定后，利用所述温度传感器检测所述被测模块的温度；当被测模块的温度高于所述目标温度时，温箱降低基础温度，加热模块不工作且由于加热模块与所述被测模块相接触而相当于散热器；当被测模块的温度低于所述目标温度时，加热模块开始工作以加热所述被测模块，使被测模块的温度达到目标温度，并在被测模块的温度达到目标温度后停止加热，当被测模块的温度低于目标温度一定幅度时，加热模块继续工作以加热所述被测模块直至被测模块的温度达到目标温度，并不断重复。8.根据权利要求7所述的测试温度控制方法，其特征在于，当被测模块的温度恰好等于所述目标温度时，所述温箱维持所述基础温度且所述加热模块不工作。9.根据权利要求7所述的测试温度控制方法，其特征在于，测试前，先对箱内空气进行抽湿。10.根据权利要求7所述的测试温度控制方法，其特征在于，所述加热模块在所述被测模块的温度达到所述目标温度一定幅度后再停止加热。

技术总结
本发明公开了一种测试温度控制装置及方法，该装置包括：温箱，用于提供基础温度，基础温度低于目标温度；被测模块，置于温箱内且自身会产生热量；加热模块，与被测模块相接触且一开始时并不工作；温度传感器，用于检测被测模块的温度；当被测模块的温度高于目标温度时，温箱降低基础温度，加热模块不工作且由于与被测模块相接触而相当于散热器；当被测模块的温度低于目标温度时，加热模块开始工作以加热被测模块，使被测模块的温度达到目标温度，并在被测模块的温度达到目标温度后停止加热，当被测模块的温度低于目标温度一定幅度时，加热模块继续工作以加热被测模块直至被测模块的温度达到目标温度，并不断重复。本发明温度控制更加精确。控制更加精确。控制更加精确。


技术研发人员：张杰 吴国骏 赵周星 李四林
受保护的技术使用者：湖北长江万润半导体技术有限公司
技术研发日：2023.07.13
技术公布日：2023/10/15