一种半导体芯片测试专用制冷机的制作方法

1.本发明涉及制冷机技术领域，具体为一种半导体芯片测试专用制冷机。

背景技术：

2.半导体芯片封装检测过程，在低温测试阶段，一些芯片需要接触的冷板温度达到-80℃，对芯片的耐低温性能进行检测或筛选。
3.自负叠制冷技术由于只采用一台压缩机，通过混合制冷剂的合适配比，就可以实现-80℃及以下的低温，其主要特点是系统结构简单，机组可以做的比较紧凑，其主要应用场景在低温冷阱、低温冰箱、低温冻干、真空镀膜、航空航天、半导体、新材料与科研等低温需求场合；
4.随着国内半导体芯片行业自主研发与生产的快速发展，市场急需一种紧凑、简单、高效、可靠的专用制冷机组，服务该行业的科研及生产需求。

技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种半导体芯片测试专用制冷机，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种半导体芯片测试专用制冷机，包括换热组件与设置于一侧与下端的冷凝组件、蒸发组件；
7.所述换热组件包括回热器、一次分离器、二次分离器与三次分离器，所述回热器、一次分离器、二次分离器与三次分离器通过第一管路相连接，所述第一管路两端分别与所述蒸发组件、冷凝组件相连接；
8.所述冷凝组件包括压缩机、油分离器与冷凝器，所述冷凝器与所述压缩机、油分离器通过第二管路相连接，所述第二管路上设有与之连接的第三管路，所述冷凝器远离所述第二管路的另一端设有与所述回热器连接的第四管路，所述第四管路上设有与之连接的第六管路，所述第六管路另一端与所述回热器与二次分离器之间连接的第一管路相连接，所述第三管路上还设有热气旁通阀，所述冷凝器设有冷凝风机；
9.所述蒸发组件包括蒸发器、电子膨胀阀与干燥过滤器，所述蒸发器通过第五管路与所述三次分离器连接；
10.优选的，所述二次分离器与第一管路之间设有相连接的第七管路，且所述第七管路分别通过三通组件与所述二次分离器、第一管路连接。
11.优选的，所述一次分离器上下两端分别设有与之连接的第八管路与第九管路，所述第八管路另一端与所述二次分离器连接，所述第九管路另一端与所述二次分离器、三次分离器之间连接的第一管路连接。
12.优选的，所述第九管路与所述第七管路上分别设有一次节流装置与二次节流装置。
13.优选的，所述第五管路上依次设有干燥过滤器与电子膨胀阀。
14.优选的，所述蒸发器上还设有温度传感器。
15.优选的，所述一次分离器与所述回热器之间设有相连接的第十管路。
16.优选的，所述第一管路一端与所述压缩机连接，其另一端与所述蒸发器连接。
17.优选的，所述第六管路上依次设有与之连接的卸荷阀与膨胀容器。
18.优选的，所述压缩机与油分离器之间还设有相连接的第十一管路。
19.有益效果
20.本发明所提供的半导体芯片测试专用制冷机，其制冷基于混合工质自然复叠的原理，可实现冷板温度达到-80℃，由于温度控制需要热源参与，本发明采用热气旁通阀比例控温，相对电加热控温，更加节能，且有利于蒸发器内冷冻油返回压缩机，系统运行更加安全稳定。
附图说明
21.图1为本发明的整体结构平面示意图。
具体实施方式
22.以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
23.实施例
24.如图1所示，一种半导体芯片测试专用制冷机包括换热组件1与设置于一侧与下端的冷凝组件、蒸发组件；
25.换热组件1包括回热器6、一次分离器7、二次分离器8与三次分离器9，回热器6、一次分离器7、二次分离器8与三次分离器9通过第一管路19相连接，第一管路19两端分别与蒸发组件、冷凝组件相连接；
26.冷凝组件包括压缩机2、油分离器3与冷凝器5，冷凝器5与压缩机2、油分离器3通过第二管路24相连接，第二管路24上设有与之连接的第三管路23，冷凝器5远离第二管路24的另一端设有与回热器6连接的第四管路22，第四管路22上设有与之连接的第六管路25，第六管路25另一端与回热器6与二次分离器8之间连接的第一管路19相连接，第三管路23上还设有热气旁通阀16，冷凝器5设有冷凝风机4；
27.蒸发组件包括蒸发器14、电子膨胀阀13与干燥过滤器12，蒸发器14通过第五管路28与三次分离器9连接；
28.本实施中，二次分离器8与第一管路19之间设有相连接的第七管路27，且第七管路27分别通过三通组件与二次分离器8、第一管路19连接；一次分离器7上下两端分别设有与之连接的第八管路20与第九管路29，第八管路20另一端与二次分离器8连接，第九管路29另一端与二次分离器8、三次分离器9之间连接的第一管路19连接；第九管路29与第七管路27上分别设有一次节流装置11与二次节流装置10，第五管路28上依次设有干燥过滤器12与电子膨胀阀13，蒸发器14上还设有温度传感器15，一次分离器7与回热器6之间设有相连接的第十管路21，第一管路19一端与压缩机2连接，其另一端与蒸发器14连接。
29.第六管路25上依次设有与之连接的卸荷阀18与膨胀容器17，压缩机2与油分离器3之间还设有相连接的第十一管路26。
30.避震、降噪、降温速率等方面进行了优化设计，以适应特定行业的高标准要求。
31.主要组成部件包含温度传感器、蒸发器、压缩机、油分离器、冷凝器、干燥过滤器、中间换热组件、卸荷阀、膨胀容器、热气旁通阀、混合工质、内部连接管路等，其中中间换热组件内置一次分离器、一次节流装置、二次分离器、二次节流装置、三次分离器及热回收器。
32.制冷系统采用自复叠制冷循环，只采用一台压缩机，相对传统的机械复叠循环，整个制冷系统更加简单，因此成本更低，可靠性更高，采用氟利昂直接膨胀式直冷技术，蒸发器直接采用目标冷板，可实现更快的降温速率，满足测试条件中快速降温的要求。
33.蒸发器采用特殊设计，采用铝合金材料，内部机械加工冷却通道，通道设计耐压3.0mpa，制冷剂采用环保型混合工质，其成分为r404a、r508b、r14,其混合比例为质量比60％：20％：20％。
34.节流装置采用电子膨胀阀，相对传统的毛细管或热力膨胀阀，具有调节范围宽，响应速度快，控温更加精确等优势。
35.采用了高度结构集成的中间换热组件，中间换热组件内置一次分离器、一次节流装置、二次分离器、二次节流装置、三次分离器及热回收分离器，对混合制冷剂的三种组分有效分离，且吸气管路采用一根汇总管，减少了焊缝，提高了可靠性；中间换热组件采用同轴套管结构，结构非常紧凑，空间利用率高，有利于机组的小型化设计。
36.压缩机的吸气管和排气管均安装避震软管，压缩机的安装采用双层浮动减震平台设计，在已有的压缩机减震垫下面安装一个小的平台，小的平台再单独安装四个减震垫，与安装底座固定安装。这种设计能避免压缩机内部的震动过多的传递到外部框架，降低整机的振幅。
37.冷凝风机采用变频调速风机，根据冷凝压力自动控制风机电机转速，可实现机组运行时噪音较低。
38.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明性的保护范围之内的发明内容。

技术特征：

1.一种半导体芯片测试专用制冷机，其特征在于：包括换热组件(1)与设置于一侧与下端的冷凝组件、蒸发组件；所述换热组件(1)包括回热器(6)、一次分离器(7)、二次分离器(8)与三次分离器(9)，所述回热器(6)、一次分离器(7)、二次分离器(8)与三次分离器(9)通过第一管路(19)相连接，所述第一管路(19)两端分别与所述蒸发组件、冷凝组件相连接；所述冷凝组件包括压缩机(2)、油分离器(3)与冷凝器(5)，所述冷凝器(5)与所述压缩机(2)、油分离器(3)通过第二管路(24)相连接，所述第二管路(24)上设有与之连接的第三管路(23)，所述冷凝器(5)远离所述第二管路(24)的另一端设有与所述回热器(6)连接的第四管路(22)，所述第四管路(22)上设有与之连接的第六管路(25)，所述第六管路(25)另一端与所述回热器(6)与二次分离器(8)之间连接的第一管路(19)相连接，所述第三管路(23)上还设有热气旁通阀(16)，所述冷凝器(5)设有冷凝风机(4)；所述蒸发组件包括蒸发器(14)、电子膨胀阀(13)与干燥过滤器(12)，所述蒸发器(14)通过第五管路(28)与所述三次分离器(9)连接。2.根据权利要求1所述的半导体芯片测试专用制冷机，其特征在于：所述二次分离器(8)与第一管路(19)之间设有相连接的第七管路(27)，且所述第七管路(27)分别通过三通组件与所述二次分离器(8)、第一管路(19)连接。3.根据权利要求1所述的半导体芯片测试专用制冷机，其特征在于：所述一次分离器(7)上下两端分别设有与之连接的第八管路(20)与第九管路(29)，所述第八管路(20)另一端与所述二次分离器(8)连接，所述第九管路(29)另一端与所述二次分离器(8)、三次分离器(9)之间连接的第一管路(19)连接。4.根据权利要求2所述的半导体芯片测试专用制冷机，其特征在于：所述第九管路(29)与所述第七管路(27)上分别设有一次节流装置(11)与二次节流装置(10)。5.根据权利要求1所述的半导体芯片测试专用制冷机，其特征在于：所述第五管路(28)上依次设有干燥过滤器(12)与电子膨胀阀(13)。6.根据权利要求1所述的半导体芯片测试专用制冷机，其特征在于：所述蒸发器(14)上还设有温度传感器(15)。7.根据权利要求1所述的半导体芯片测试专用制冷机，其特征在于：所述一次分离器(7)与所述回热器(6)之间设有相连接的第十管路(21)。8.根据权利要求1所述的半导体芯片测试专用制冷机，其特征在于：所述第一管路(19)一端与所述压缩机(2)连接，其另一端与所述蒸发器(14)连接。9.根据权利要求1所述的半导体芯片测试专用制冷机，其特征在于：所述第六管路(25)上依次设有与之连接的卸荷阀(18)与膨胀容器(17)。10.根据权利要求1所述的半导体芯片测试专用制冷机，其特征在于：所述压缩机(2)与油分离器(3)之间还设有相连接的第十一管路(26)。

技术总结

本发明公开了一种半导体芯片测试专用制冷机，包括换热组件与设置于一侧与下端的冷凝组件、蒸发组件，换热组件包括回热器、一次分离器、二次分离器与三次分离器，冷凝组件包括压缩机、油分离器与冷凝器，冷凝器设有冷凝风机，蒸发组件包括蒸发器、电子膨胀阀与干燥过滤器。本发明的有益效果：其制冷基于混合工质自然复叠的原理，可实现冷板温度达到-80℃，由于温度控制需要热源参与，本发明采用热气旁通阀比例控温，相对电加热控温，更加节能，且有利于蒸发器内冷冻油返回压缩机，系统运行更加安全稳定。稳定。