Гибридно-пленочный микротермостат
1. ГИБРИДНО-ПЛЕНОЧНЫЙ МИКРОТЕРМОСТАТ , содержащий корпус, на основании которого через теплоизоляционную подставку установлена первая термостабилизируемая подложка, о т личающийся тем, что, с целью повышения точности, он содержит вторую термостабилизируемую подложку , установленную на первой термостабилизируемой подложке через теплоизолирующий элемент, причем термоста- -ируемые элементы размещены между первой и второй термостабилизируемыми подложками. 2. Микротермостат по п.1, о т лич ающийс я тем, что выводы с второй термостабштизируемой подложки на выходы в корпусе микротермостата осуществлены через распайку на первой термостабилизируемой подложке.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН
4(51) G 05 D 23 30
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ.(21) 3592766/24-24 (22) 19.05.83 (46) 30.06.85. Бюл. № 24 (72) Н.В.Панин и В.В.Панин (71) Томский институт автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (53) 621 .555(088.8) (56) 1. Орехов А,П. Микросхема на термостатируемой подложке, "Микроэлектроника", т. 5,.вып. 2, 1976.
2. Алексеев В.П., Вибе П.Ф. К вопросу.об оптимизации конструкции микротермостата для гибридных пленочных схем. Известия ВУЗов, "Приборостроение", т. ХХШ, ¹ 3, 1980 (прототип).
„,,SO,, 11 4 79, (54) (57) 1 . ГИБРИДНО-ПЛЕНОЧНЫЙ МИКРОTEPNCCTAT, содержащий корпус, на основании которого через теплоизоляционную подставку установлена первая термостабилизируемая подложка, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повьппения точности,,он содер— жит вторую термостабилизируемую подложку, установленную на первой термостабилизируемой подложке через теплоизолирующий элемент, причем термоста тируемые элементы размещены между первой и второй термостабилизируемьг ми подложками.
2. Микротермостат по п.1, о т— л и ч а ю шийся тем, что выводы с второй термостабилизируемой подложки на выходы в корпусе микротермостата осуществлены через распайку на первой термостабилизируемой подложке.
1164б79
Изрбретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в устройствах с жесткими требованиями по температурной стабильности, например в источниках опорного постоян- 5 ного напряжения, задающих,, генераторах, измерительных усилителях постоянного тока.
Известно устройство для стабилизации температуры подложки микросхе- tO мы (1) .
Недостатками данного устройства являются низкая технологичность и относительно высокая потребляемая мощность. 15
Наиболее близким к предлагаемому является гибридно-пленочный микро- термостат, содержащий корпус с размещенной в нем на теплоизоляционной подставке термостабилизируемой под- . 2g ложкбй, на которой расположен нагреватель, датчик температуры и термостатируемые элементы (2j .
Данный микротермостат потребляет малую мощность и обладает высокой 25 технологичностью. так как полнрстью выполнен по широко распространенной гибридно-пленочной технологии.
Недостатком микротермостата является сравнительно низкая точность ЗО поддержания температуры термостатируемых элементов. Действительно погрешность поддержания температуры статирования складывается из погрешности регулятора и погрешности, обуславливаемой конструкцией микротермостата. Точность поддержания температуры в точке расположения датчика
iтемпературы в основном определяется точностью регулятора и даже при использовании простейшего пропорциональ ного регулятора составляет 0 05 К и меньше.
Цель изобретения — повышение точности поддержания температуры термостатируемых элементов.
Поставленная цель достигается тем, что в гибридно-пленочный микротермостат, содержащий корпус, на основа- 5р нии которого через теплоизоляционную подставку установлена первая термостабилизируемая подложка, введена вторая термостабилизируемая подложка, установленная на первой термостабилизи- 55 руемой подложке через теплоизолирующий элемент, причем термостатируемые элементы размещены между первой и второй термостабилизируемыми подложками.
Кроме того, выводы с второй термостабилизируемой подложки на выводы в корпус е микро термос тата ос ущес твлены через распайку на первой термостабилизируемой подложке, На чертеже схематически представлен гибридно-пленочный микротермостат.
Микротермостат содержит корпус 1, первую термостабилизируемую подложку 2, установленную на основание 3 корпуса l через теплоизоляционную подставку 4, вторую термостабилизируемую .подложку 5, установленную на первую через теплоиэоляционный элемент б, термостатируемые элементы 7, установленные на поверхности второй термостабилизируемой подложки 5, обращенной к подложке 2, при этом выводы с подложки 5 распаяны на подложку 2.
Микротермостат работает следующим образом.
Значение температуры статирования второй подложки 5 задается на несколько градусов больше, чем температура статирования подложки 2. Таким образом, после включения микротермостата и выхода его на режим уста новятся следующие температуры
const
= conts
Следовательно,и 1 =. <- 4 = const °
При этом величина мощности потерь через выводы с подлом<и 5 составляет д1
Р=— э
Вывода а ее изменение при изменении температуры окружающей среды определяет-. ся величиной погрешности подцержания разности g$, т. е. ь.(аЦ
SblSoga
Аналогичным выражением описываются потери непосредственно через тер-. мостатируемый элемент. Различие состоит в том, что вместо g слеВыВофа дует подставить значение теплового сопротивления участка между подложками 2 и 5.
Таким образом, изменение температуры в зоне присоединения вывода к подложке 5 составляет
1164
3 i д(д1) выв R выводq д(Ю д1
Я -op I -2
25
Составитель Н.Мирная
Редак тор Ю. Ковач Техред М. Гергель Корректор И. Зрдейи
Заказ 4186/44 Тираж 863 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 где к — тепловое сопротивление
Ю-ф участка- подложки между точкой расположения датчика температуры схемы регулирования и точкой присоединения вывода. 10
Изменение температуры в зоне
Р- и перехода термостатируемого элемента при изменении температуры окружающей среды вследствие потерь непосредственно через термостатируемый элемент составляет где К в д — тепловое сопротивление между термостабилизированной подложкой и р -и переходом термостатируемого элемента.
Следовательно, при прочих равных условиях точность поддержания температуры термостатируемых эЛементов определяется величиной Ь (gt), а не изменением температуры среды
679 4 как у прототипа. Изменение температуры среды превышает LOOK (например, от -60 до +60 С), а величина h(ht) определяется погрешностями статирования подложек и составляет Ь(И)1К, Таким образом, д4ср >) д (д1) (более чем в 100 раз) и во .столько же раз повышается точность поддержания температуры термостатируемых элементов, Предлагаемое устройство имеет ма лую потребляемую мощность, работает с простейшими регуляторами пропорционального типа, что обуславливает высокую надежность, изготавливается на основе гибридно-пленочной технологии, получившей широкое распространение. При этом вследствие введения второй термостабилизированной подложки точность поддержания .температуры термостатируемых элементов возростает с 0,8 до 0,1К.
Использование предлагаемого гибридно-пленочного микротермостата в различных устройствах радиоэлектроники, например в источниках опорного постоянного напряжения, задающих генераторах и т.д., позволяет повысить точность работы и другие техникоэкономические показатели этих устройс тв.
