[发明专利]珀尔帖元件驱动方法和电路、珀尔帖模块的安装结构和电子部件处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及珀尔帖元件的驱动方法和驱动电路、珀尔帖模块的安装结构和具备带有珀尔帖模块的推进器的电子部件处理(handling)装置。

背景技术

通常利用直流电源的通/断进行对作为冷却/加热元件的珀尔帖元件的驱动控制。但是，如果利用直流电源的通/断进行驱动控制，则一口气地在珀尔帖元件中流过电流，由此，珀尔帖元件的温度急剧地变化，对元件构成物施加温度应力。由于珀尔帖元件的一个面(冷却面)与另一个面(散热面)之间的温度差成为例如大于等于50℃，故因急剧的温度变化引起的温度应力容易导致元件的性能恶化，由此存在珀尔帖元件的寿命缩短这样的问题。

为了延长珀尔帖元件的寿命，也可考虑使用可变电源以模拟的方式用平缓的坡度流过电流的方法，但这样的可变电源装置的价格很高，在成本方面存在问题。

珀尔帖元件由P型热电元件和N型热电元件构成，通过串联地连接该热电元件并将其夹持在一对基板之间来构成珀尔帖模块。将这样的珀尔帖模块例如安装在试验IC设备等的电子部件处理装置的处理器内设置的推进器中，应用于经推进器将被试验IC设备控制在所希望的温度。

在该情况下，一般采用下述的结构：在推进器的上面经由硅酮酯(silicone grease)等压接珀尔帖模块，在该珀尔帖模块的上面经硅酮酯等压接散热元件(heat sink)等，使用另外的构件相对推进器固定该散热元件等。

但是，在上述那样的珀尔帖模块的安装结构中，对夹持在珀尔帖模块的基板间的珀尔帖元件持续地施加非常大的压力。这样，一般认为如果对珀尔帖元件持续地施加过大的压力，则对于因冷却和加热引起的热应力的抵抗力下降，珀尔帖元件的寿命缩短了。

发明内容

本发明是鉴于这样的实际状况而进行的，其目的在于提供能较长地维持珀尔帖元件的寿命的珀尔帖元件驱动方法·驱动电路、珀尔帖模块的安装结构和具备带有珀尔帖模块的推进器的电子部件处理装置。

为了达到上述目的，第1，本发明提供一种珀尔帖元件的驱动方法，其特征在于：对供给珀尔帖元件的驱动电流进行通/断控制并作为脉冲来提供，对上述驱动电流的脉冲宽度进行增减控制，以使该珀尔帖元件的温度变化不超过既定的温度坡度(发明1)。

如果流过珀尔帖元件的电流的电流变化率过大，则在珀尔帖元件内部产生不均匀的热分布，由此而产生的珀尔帖元件各部位的膨胀率·收缩率的离散成为机械的应力。但是，按照上述发明(发明1)，通过对脉冲宽度进行增减控制以使珀尔帖元件的温度变化不超过既定的温度坡度，可限制电流变化率，由此，可抑制珀尔帖元件各部位的膨胀率、收缩率的急剧的变动，其结果是，可减少对珀尔帖元件施加的机械的应力，对于珀尔帖元件可维持长寿命。此外，在实施上述发明(发明1)时，没有必要使用高价的可变电源，可使用廉价的直流电源和一般出售的电路等来构成驱动电路。

在上述发明(发明1)中，较为理想的是，对既定的每个周期、控制上述脉冲的周期时间，以使上述周期时间比该珀尔帖元件的热时常数充分地短(发明2)。如果一口气地在珀尔帖元件中流过电流，则珀尔帖元件的温度急剧地变化，对元件构成物施加热应力，但如上述发明(发明2)那样通过缩短脉冲的周期时间来进行通/断开关，在珀尔帖元件中难以产生急剧的温度变化(热应力)，可得到对珀尔帖元件的寿命不产生不良影响的优点。

在上述发明(发明1、2)中，可根据既定的控制信号控制上述驱动电流的脉冲宽度(发明3)。作为既定的控制信号，例如可举出来自检测珀尔帖元件的被冷却/加热物的温度的温度检测单元的温度信号等。按照这样的发明，能可靠地进行被冷却/加热物的温度控制。

第2，本发明提供一种珀尔帖元件的驱动电路，其特征在于，具备：脉冲宽度控制单元，对脉冲信号的脉冲宽度进行增减控制以使珀尔帖元件的温度变化不超过既定的温度坡度；以及开关单元，根据由上述脉冲宽度控制单元控制的脉冲宽度的脉冲信号，对供给珀尔帖元件的驱动电流进行通/断控制(发明4)。

在上述发明(发明4)中，较为理想的是，上述脉冲宽度控制单元对既定的每个周期、控制上述脉冲的周期时间，以使上述周期时间比该珀尔帖元件的热时常数充分地短(发明5)。

在上述发明(发明4)中，上述脉冲宽度控制单元根据来自外部的控制信号控制上述脉冲信号的脉冲宽度(发明6)。

在上述发明(发明4)中，还可具备检测珀尔帖元件的被冷却/加热物的温度的温度检测单元，根据来自上述温度检测单元的温度信号，以上述被冷却/加热物的温度成为既定的温度的方式控制该珀尔帖元件(发明7)。