[发明专利]一种机械式热开关及探针台

说明书

本发明提供了一种机械式热开关，包括初级导冷连接部、第一次级导冷连接部、第二次级导冷连接部、导冷切换部、控制部，所述第一次级导冷连接部、第二次级导冷连接部间隔设置，所述初级导冷连接部与所述导冷切换部导冷连接，所述控制部被构造成能够带动所述导冷切换部移动的形式，所述控制部控制所述导冷切换部切换导冷路径。本发明还提供了一种使用机械式热开关的探针台。

技术领域

本发明属于探针测试技术领域，涉及导冷路径的切换，具体涉及一种机械式热开关。

背景技术

探针台测试设备是一种应用广泛的非破坏性测试手段，在物理及半导体领域中的应用十分丰富。在实际使用过程中，由于部分被测材料或器件的最终产品的使用环境为低温环境，需要测试被测材料或器件在低温状态下的性能表现，因此，需要使得探针台中的被测样品处于低温环境。为了满足部分特殊测试需求，例如在强磁场环境下的被测物的性能，常使用超导线圈产生测试所需的磁场，例如低温超导磁场探针台。此时，低温超导磁场探针台的被测样品与超导线圈均需要冷却至低温。由于低温超导磁场探针台的被测样品与超导线圈均需冷却，通常被测样品与超导线圈共同进行冷却。

发明内容

由于超导线圈必须工作在超导转变温度下，而被测样品温度则在液氦温度到室温乃至更高温度的温区内变动，当其处在低温时，与超导磁体共用冷源，当被测样品需要更高温度时，会使超导线圈温度上升，从而导致超导线圈不能正常工作。也即，采用超导线圈和待测样品直接连接这种形式，会导致被测物的温度区间被超导线圈的温度区间所限制，大大减小了被测物的测试的温度范围，减小了设备的适用范围。

为了避免超导线圈和被测物的温度区间之间的限制，本发明首先提供了一种机械式热开关。结构上包括初级导冷连接部、第一次级导冷连接部、第二次级导冷连接部、导冷切换部、控制部，所述第一次级导冷连接部、第二次级导冷连接部间隔设置，所述初级导冷连接部与所述导冷切换部导冷连接，所述控制部被构造成能够带动所述导冷切换部移动的形式，所述控制部控制所述导冷切换部在以下状态间切换：

第一状态：所述导冷切换部与所述第一次级导冷连接部面接触；

第二状态：所述导冷切换部与所述第一次级导冷连接部之间无面接触，所述导冷切换部与所述第二次级导冷连接部之间无面接触；

第三状态：所述导冷切换部与所述第二次级导冷连接部面接触。

优选地，所述第二状态下，所述导冷切换部与所述第一次级导冷连接部之间设置有间隙，所述导冷切换部与所述第二次级导冷连接部之间设置有间隙。

可选地，所述第二状态下，所述导冷切换部与所述第一次级导冷连接部之间线接触，所述导冷切换部与所述第二次级导冷连接部之间线接触。

优选地，所述机械式热开关还包括操作部，所述操作部包括推杆、球头、球碗，所述球碗的凹面与所述球头的凸面相匹配，所述球碗与所述控制部连接，所述球头与所述推杆传动连接，所述球头、球碗被构造成能够在接触与分离的状态间变化的形式。

进一步优选地，所述操作部还包括第一弹性件，所述第一弹性件将所述球碗向远离所述第一次级导冷连接部的方向推动。

进一步优选地，所述操作部还包括球头座、第二弹性件，所述球头通过所述球头座与所述推杆传动连接，所述球头座与所述球头在所述球头移动的方向上限位连接，所述第二弹性件将所述球头向远离所述球头座的方向推动。

更进一步优选地，所述推杆为螺杆，所述操作部还包括第一板、轴承、轴承座，所述推杆与所述第一板螺纹连接，所述推杆与所述轴承连接，所述轴承座与所述球头座连接，所述轴承的两个端面被所述轴承座、球头座限位并固定。

可选地，所述导冷切换部设置有导冷组件连结端，所述第一次级导冷连接部上设置有第一通孔，所述导冷组件连结端穿过所述第一通孔并与所述初级导冷连接部导冷连接。