一种用于电子器件的加速带电老化测试装置的制作方法

1.本发明涉及一种用于电子器件的加速带电老化测试装置，适用于电子元器件老化测试技术领域。


背景技术：

2.在5g通信、航空航天、半导体等高精密产业中，大多数电子器件在投入市场前都需要进行可靠性验证，以确保产品的质量。可靠性验证一般是通过改变产品周围的温度、湿度、压力等基础参数，以检测产品在复杂环境中发生的化学或物理变化；或者对产品施加偏压电源，以测试极端情况下产品的电变量。
3.加速老化试验机是通过将水蒸气压力增加到一定程度来提高环境应力，加速产品的老化进程，进而缩短测试周期。现有的加速老化试验机多是直接在腔体内加热水以形成水蒸气，例如申请号为cn201710368553.6的专利中所公开的设备，通过设置在测试舱后侧的加热风机来为测试舱加热，然后通过抽水马达往腔体中注入一定水量，再通过设置在腔体底部的加热管加热水体产生水蒸气，以此形成高温、高湿、高压的测试环境。但是由于腔体内设置的加热风机和腔体底部的水会对电源的接入造成阻碍，尤其是腔内的水容易在试验过程中造成电源短路损坏，所以此类设备只能进行普通的加速老化试验，而无法对产品通电进行偏压试验，其检测结果具有很大的局限性。


技术实现要素：

4.为了解决上述现有技术存在的缺陷，本发明提出了一种用于电子器件的加速带电老化测试装置。
5.本发明采用的技术方案是：一种用于电子器件的加速带电老化测试装置，包括箱体、设置在箱体内部的测试舱、设置在箱体内部的用于为测试舱供给水蒸气的加湿装置、用于控制测试装置运行的控制组件。
6.测试舱的下部设置有层架，层架上架设有用于容纳被测电子器件的分隔箱，分隔箱罩设在被测电子器件的上方，测试舱内设置有用于对测试舱的内部空间进行加热的第一加热装置，分隔箱与测试舱连通，测试舱的后壁穿设有用于为被测电子器件供电的转接端子，箱体的表面设置有用于连接电源的接入端子，转接端子分别与被测电子器件和接入端子电连接，可以在进行加速老化试验的同时对被测电子器件进行偏压测试，以检测极限状态下被测电子器件的运行状态，提高验证结果的全面性与可靠性，而由于上述分隔箱及第一加热装置的设置，使得分隔箱的箱壁受热较快，且快于测试舱的内壁，可以避免水蒸气在分隔箱的内侧液化，并且可以阻挡测试舱内壁滴落的冷凝水，防止被测电子器件以及连接转接端子的线路异常损坏，使偏压测试能够正常进行，第一加热装置与控制组件的输出端相连接，可由控制组件控制其加热或停止。
7.加湿装置包括加湿桶、设置在加湿桶的内部且用于使加湿桶内产生水蒸气的第二加热装置、用于测量测试舱内的温湿度的温湿度传感器、用于将加湿桶内的水蒸气通入测
试舱的进气管、用于将测试舱内产生的冷凝水回收至加湿桶的回水管，通过在加湿桶内产生水蒸气后通入测试舱，避免了进行偏压测试时在测试舱内直接加热水带来的短路风险，并且可以防止拿取被测器件时意外掉进水里导致的器件损坏，又可以通过水蒸气流动带动第一加热装置散发的热量实现快速升温，代替现有技术中的风机加热，简化测试舱的结构，实现在测试舱内接通电源，避免配件老化带来的成本增加，进气管的一端连接在测试舱的中上部，且进气管的另一端连接在加湿桶的上部，方便水蒸气顺利通入测试舱，防止冷凝水聚集淹没进气口，回水管的一端连接在测试舱的底部，便于冷凝水回收，温湿度传感器包括干球传感器和湿球传感器，干球传感器穿设在测试舱的后壁且延伸进测试舱的内部，可以在获取对比湿度值的同时测量温度值，湿球传感器设置在加湿桶内部的靠近进气管的位置，通过进气口处的高湿蒸汽确保湿球传感器获取的湿度值精准，无需在湿球处设置纱布与水槽，不仅简化了装置结构，也避免了水槽缺水时湿度检测显示100%的问题，第二加热装置与控制组件的输出端相连，温湿度传感器与控制组件的输入端相连，控制组件可根据温湿度传感器输入的温湿度值控制测试装置加热或增压增湿。
8.具体的，测试装置具有非饱和加速老化试验及饱和高压加速老化试验两种工作模式：当通过第一加热装置调节测试舱内的温度，通过加湿装置调节测试舱内的湿度及压力时，测试装置可以进行非饱和加速老化试验；当只通过加湿装置调节测试舱内的温度、湿度及压力时，测试装置可以进行饱和高压加速老化试验。
9.进一步地，加湿装置还包括用于测量水位的水位传感器、用于为加湿桶补水的补水装置以及与补水装置连通的水箱，水位传感器与控制组件的输入端相连，补水装置与控制组件的输出端相连，水位传感器设置在加湿桶的顶部并延伸至加湿桶内部，当水位传感器检测到加湿桶内的水量低于设定下限值时，则控制组件控制补水装置为加湿桶补水；当水位传感器检测到加湿桶内的水量高于设定上限值时，则控制组件控制补水装置停止补水，以确保加湿桶内存有足够水量，防止因缺水造成测试装置损坏。
10.进一步地，第二加热装置上设置有用于检测第二加热装置温度的超温保护器，当超温保护器检测到第二加热装置的温度高于上限值时，则第二加热装置的电源切断，防止加湿桶内缺水导致的第二加热装置干烧，提高测试装置的使用安全性。
11.进一步地，第一加热装置设置在层架与分隔箱的底面之间，不仅可以快速对分隔箱内部加热升温，还可以合理布置第一加热装置的电源线走向，提高了测试舱内的空间利用。
12.进一步地，分隔箱的顶面自两侧向中间由下而上的拱起形成圆弧形，使得冷凝水可以顺着分隔箱的壁流淌至两侧，而不会滴落到被测器件上，并且当测试舱顶的冷凝水滴到分隔箱顶面时可以流淌至测试舱底部，方便聚集回收。
13.进一步地，转接端子与测试舱的后壁之间通过密封胶密封固定，防止连接处漏水漏气，确保测试舱的密封性。
14.进一步地，测试舱的后壁设置有与测试舱连通的用于平衡测试舱内气压的平衡阀，平衡阀与控制组件的输出端相连，便于随时调控测试舱内的温度、湿度及压力。
15.进一步地，测试舱的后壁设置有与测试舱连通的用于检测测试舱内气压的安全阀，当安全阀检测到测试舱内的气压高于设定上限值时，则安全阀打开；当安全阀检测到测试舱内的气压低于设定下限值时，则安全阀关闭，防止测试舱内压力过大而发生爆炸。
16.进一步地，箱体内还设置有用于冷却测试舱内水蒸气的冷凝器，可以在测试完成后使测试舱内的水蒸气快速冷却液化，提高冷凝水回收的效率。
17.进一步地，箱体表面设置有用于控制测试装置运行的控制面板和用于显示测试舱内气压的压力表，控制面板与控制组件通讯连接，提高测试装置的操作便捷性，压力表可以实时显示测试舱内的气压，方便操作人员观察。
18.由于上述技术方案运用，本发明相较现有技术具有以下优点：本发明的用于电子器件的加速带电老化测试装置，通过在测试舱外部产生水蒸气后通入测试舱，不仅避免了在测试舱内加热水所产生的隐患，还可以利用水蒸气形成空气流动，避免了在测试舱内设置加热风机，简化了测试舱内的结构，实现了对测试舱内的产品接通电源，使其可以在进行老化试验的同时进行偏压测试，不仅提高了测试的效率与结果的全面性，还降低了测试成本；另外，在测试舱内设置分隔箱，不仅可以避免冷凝水在分隔箱内壁凝结，还可以阻挡测试舱内壁滴落的冷凝水，防止冷凝水滴落在被测器件以及连接转接端子的线路上导致的器件和线路异常损坏。
附图说明
19.后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的组件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：图1是本发明中一个实施例的结构示意图；图2是图1所示实施例的侧面剖视图；图3是图1所示实施例中测试舱的结构示意图；其中，附图标记说明如下：1、箱体；11、接入端子；12、冷凝器；13、控制面板；14、压力表；2、测试舱；21、层架；22、分隔箱；23、第一加热装置；24、转接端子；25、平衡阀；26、安全阀；3、加湿装置；31、加湿桶；32、第二加热装置；321、超温保护器；33、进气管；34、回水管；35、干球传感器；36、湿球传感器；37、水位传感器；38、补水装置；39、水箱。
具体实施方式
20.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
21.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
22.参考附图1-3，本实施例提供了一种用于电子器件的加速带电老化测试装置，包括箱体1、设置在箱体1内部的测试舱2、设置在箱体1内部的用于为测试舱2供给水蒸气的加湿装置3、用于控制测试装置运行的控制组件。
23.箱体1表面设置有用于控制测试装置运行的控制面板13、用于显示测试舱2内气压的压力表14，控制面板13与控制组件通讯连接，提高测试装置的操作便捷性，压力表14可以
实时显示测试舱2内的气压，方便操作人员观察。
24.测试舱2的下部设置有层架21，层架21上架设有用于容纳被测电子器件的分隔箱22，分隔箱22罩设在被测电子器件的上方，测试舱2内设置有用于对测试舱2的内部空间进行加热的第一加热装置23，分隔箱22与测试舱2连通，第一加热装置23与控制组件的输出端相连接，可由控制组件控制其加热或停止，测试舱2的后壁穿设有用于为被测电子器件供电的转接端子24，转接端子24与测试舱2的后壁之间通过密封胶密封固定，防止连接处漏水漏气，确保测试舱2的密封性，箱体1的表面设置有用于连接电源的接入端子11，转接端子分别与被测电子器件和接入端子11电连接，可以在进行加速老化试验的同时对被测电子器件进行偏压测试，以检测极限状态下被测电子器件的运行状态，提高验证结果的全面性与可靠性，而由于上述分隔箱22及第一加热装置23的设置，使得分隔箱22的箱壁受热较快，且快于测试舱2的内壁，可以避免水蒸气在分隔箱22的内侧液化，并且可以阻挡测试舱2内壁滴落的冷凝水，防止被测电子器件以及连接转接端子11的线路异常损坏，使偏压测试能够正常进行，测试舱2的后壁设置有与测试舱2连通的用于平衡测试舱2内气压的平衡阀25、与测试舱2连通的用于检测测试舱2内气压的安全阀26，平衡阀25与控制组件的输出端相连，便于随时调控测试舱2内的温度、湿度及压力，当安全阀26检测到测试舱2内的气压高于设定上限值时，则安全阀26打开；当安全阀26检测到测试舱2内的气压低于设定下限值时，则安全阀26关闭，防止测试舱2内压力过大而发生爆炸。
25.加湿装置3包括加湿桶31、设置在加湿桶31的内部且用于使加湿桶31内产生水蒸气的第二加热装置32、用于测量测试舱2内的温湿度的温湿度传感器、用于将加湿桶31内的水蒸气通入测试舱2的进气管33、用于将测试舱2内产生的冷凝水回收至加湿桶31的回水管34，通过在加湿桶31内产生水蒸气后通入测试舱2，避免了进行偏压测试时在测试舱2内直接加热水带来的短路风险，并且可以防止拿取被测器件时意外掉进水里导致的器件损坏，又可以通过水蒸气流动带动第一加热装置23散发的热量实现快速升温，代替现有技术中的风机加热，简化测试舱2的结构，实现在测试舱2内接通电源，避免配件老化带来的成本增加，进气管33的一端连接在测试舱2的中上部，且进气管33的另一端连接在加湿桶31的上部，方便水蒸气顺利通入测试舱2，防止冷凝水聚集淹没进气口，回水管34的一端连接在测试舱2的底部，便于冷凝水回收，温湿度传感器包括干球传感器35和湿球传感器36，干球传感器35穿设在测试舱2的后壁且延伸进测试舱2的内部，可以在获取对比湿度值的同时测量温度值，湿球传感器36设置在加湿桶31内部的靠近进气管33的位置，通过进气口处的高湿蒸汽确保湿球传感器36获取的湿度值精准，无需在湿球处设置纱布与水槽，不仅简化了装置结构，也避免了水槽缺水时湿度检测显示100%的问题，第二加热装置32与控制组件的输出端相连，温湿度传感器与控制组件的输入端相连，控制组件可根据温湿度传感器输入的温湿度值控制测试装置加热或增压增湿。
26.具体的，测试装置具有非饱和加速老化试验及饱和高压加速老化试验两种工作模式：当通过第一加热装置23调节测试舱2内的温度，通过加湿装置3调节测试舱2内的湿度及压力时，测试装置可以进行非饱和加速老化试验；当只通过加湿装置3调节测试舱2内的温度、湿度及压力时，测试装置可以进行饱和高压加速老化试验。
27.在一种更为优选的实施方案中，加湿装置3还包括用于测量水位的水位传感器37、用于为加湿桶31补水的补水装置38以及与补水装置38连通的水箱39，水位传感器37与控制
组件的输入端相连，补水装置38与控制组件的输出端相连，水位传感器37设置在加湿桶31的顶部并延伸至加湿桶31内部，当水位传感器37检测到加湿桶31内的水量低于设定下限值时，则控制组件控制补水装置38为加湿桶31补水；当水位传感器37检测到加湿桶31内的水量高于设定上限值时，则控制组件控制补水装置38停止补水，以确保加湿桶31内存有足够水量，防止因缺水造成测试装置损坏。
28.在一种更为优选的实施方案中，第二加热装置32上设置有用于检测第二加热装置32温度的超温保护器321，当超温保护器321检测到第二加热装置32的温度高于上限值时，则第二加热装置32的电源切断，防止加湿桶31内缺水导致的第二加热装置32干烧，提高测试装置的使用安全性。
29.在一种更为优选的实施方案中，第一加热装置23设置在层架21与分隔箱22的底面之间，不仅可以快速对分隔箱22内部加热升温，还可以合理布置第一加热装置23的电源线走向，提高测试舱内的空间利用。
30.在一种更为优选的实施方案中，分隔箱22的顶面自两侧向中间由下而上的拱起形成圆弧形，使得冷凝水可以顺着分隔箱22的壁流淌至两侧，而不会滴落到被测器件上，并且当测试舱2顶的冷凝水滴到分隔箱22顶面时可以流淌至测试舱2底部，方便聚集回收。
31.在一种更为优选的实施方案中，箱体1内还设置有用于冷却测试舱2内水蒸气的冷凝器12，可以在测试完成后使测试舱2内的水蒸气快速冷却液化，提高冷凝水回收的效率。
32.由于上述技术方案的运用，本发明相较现有技术具有以下优点：本发明的用于电子器件的加速带电老化测试装置，通过在测试舱外部产生水蒸气后通入测试舱，不仅避免了在测试舱内加热水所产生的隐患，还可以利用水蒸气形成空气流动，避免了在测试舱内设置加热风机，简化了测试舱内的结构，实现了对测试舱内的产品接通电源，使其可以在进行老化试验的同时进行偏压测试，不仅提高了测试的效率与结果的全面性，还降低了测试成本；另外，在测试舱内设置分隔箱，不仅可以避免冷凝水在分隔箱内壁凝结，还可以阻挡测试舱内壁滴落的冷凝水，防止冷凝水滴落在被测器件以及连接转接端子的线路上导致的器件和线路异常损坏。
33.上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。