KR101123026B1 - 환경 시험장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시험 온도에 도달할 때까지의 시간이 짧고, 또한 소비전력이 낮은 번 인(burn-in) 시험장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

환경 시험장치(1)는 4기의 챔버(A, B, C, D)와, 공통 덕트(2)를 구비하고 있다. 4기의 챔버(A, B, C, D)는 모두 단독으로 번 인 시험장치로서 기능하는 것으로, 본 실시형태의 번 인 시험장치(1)는 4대의 번 인 시험장치를 공통 덕트(2)로 연결한 것이라고도 할 수 있다. 챔버(A, B, C, D)를 승온할 때에는 공통 덕트(2)로부터 공기를 도입된다. 공통 덕트(2) 내에는 온도가 지나치게 높은 경우에 챔버로부터 배출된 고온의 공기가 흐르고 있기 때문에, 챔버를 승온할 때에 도입되는 공기는 상당히 고온이고, 챔버 내의 온도 상승에 기여한다.

챔버, 환경 시험장치, 공통 덕트, 공기 도입구, 공기 배기구, 환기수단, 개폐전환수단, 송풍기

Description

환경 시험장치{Environment test device}

본 발명은 환경 시험장치에 관한 것으로, 특히 전자기기 등을 소정의 환경에 두고, 이 상태에서 전자기기 등에 통전하는 시험을 하는 번 인(burn in) 시험장치에 관한 것이다.

IC(Integrated Circuit)나 LSI(Large Scale Integration) 등의 전자기기에 대해서는 출하 전에 번 인 시험이라고 불리는 환경 시험이 행하여지는 경우가 많다. 번 인 시험이란 전자기기를 고온 등의 소정의 환경에 두고, 전자기기에 전원전압이나 소정의 신호를 입력하여 행하여지는 시험이다.

번 인 시험에서는 전자기기를 고온 환경 등에 둘 필요가 있기 때문에, 항온항습 챔버를 구비한 환경 시험장치가 이용된다. 즉 번 인 시험장치는 히터를 구비하고, 상기 챔버 내를 고온으로 유지하는 기능을 구비하고 있다.

그리고 번 인 시험에서는 챔버 내에 피시험물인 전자기기를 삽입하고, 히터에 의해서 챔버 내를 승온한다. 챔버 내가 시험 온도에 도달하면, 소정의 시간에 걸쳐 번 인 시험을 실시한다. 즉 전자기기를 항온항습 챔버 내에 두고 고온 환경에 노출시키고, 이 상태에서 외부로부터 전원전력이나 신호를 전자기기에 입력하여 전 자기기의 기능을 시험한다.

소정시간에 걸친 시험이 종료하면, 챔버의 온도를 저하시키고, 그 후에 피시험물인 전자기기를 추출한다.

다시 시험을 하는 경우는 상온 상태의 챔버 내에 피시험물인 전자기기를 삽입하고, 다시 히터에 의해서 챔버 내를 승온한다.

구체적인 번 인 시험장치는 예를 들면 특허문헌 1, 2에 개시되어 있다.

[특허문헌 1] 일본 공개특허공보 제(평)3-48780호

[특허문헌 2] 일본 공개특허공보 2001-147251호

상기한 바와 같이 번 인 시험은 고온 환경하에서 전자기기의 성능을 시험하는 것으로, 챔버 내에 전자기기를 삽입하고 나서 히터에 의해서 챔버 내를 승온하여, 챔버 내가 시험 온도에 도달한 후에 통전 시험 등을 행한다.

이 때문에 번 인 시험장치에서는 전자기기를 챔버 내에 삽입하고 나서 챔버 내가 시험 온도에 도달할 때까지의 시간이 짧은 것이 바람직하다.

또한 종래 기술의 번 인 시험은 챔버의 승온을 히터의 발열에만 의지하는 것으로, 소비전력이 높다고 하는 문제가 있다.

그래서 본 발명은 종래 기술의 환경 시험장치의 문제점에 주목하여, 시험 온도에 도달할 때까지의 시간이 짧고, 또한 소비전력이 낮은 환경 시험장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

상기한 과제를 해결하기 위한 청구항 1에 기재된 발명은 피시험물을 수납하는 승온 가능한 챔버를 갖고, 피시험물을 상기 챔버의 내부에 수납한 상태에서 챔버 내를 소정의 온도로 승온하고, 승온 상태를 유지하여 시험을 하는 환경 시험장치에 있어서, 복수의 챔버를 갖는 동시에 각 챔버를 연통하는 공통 덕트(duct)를 갖고, 상기 각 챔버는 환기수단을 갖고, 챔버의 외부로부터 공기를 도입 또는 배기하여 내부의 환경을 조절하는 기능을 구비하고, 상기 환기수단에 의해서 승온 상태에 있어서의 배기를 상기 공통 덕트로 배출하고, 챔버를 승온할 때에는 상기 환기 수단에 의해서 상기 공통 덕트로부터 공기를 도입하는 것을 특징으로 하는 환경 시험장치이다.

본 발명의 환경 시험장치에서는 각 챔버가 공통 덕트에 의해서 연통되어 있다. 본 발명의 환경 시험장치에서 채용하는 챔버는 환기수단을 갖고, 챔버의 외부로부터 공기를 도입 또는 배기하여 내부의 환경을 조절하는 기능을 구비한다. 즉 챔버 내의 온도가 지나치게 높은 경우에는 외부로부터 챔버 내에 상온의 공기를 채용하여 넣어, 챔버 내의 온도를 저하시킨다. 이때 챔버로부터는 도입된 공기에 상당하는 양의 공기가 외부로 방출되게 된다. 그리고 본 발명에서는 승온 상태에 있어서의 배기는 상기한 공통 덕트로 배출된다.

여기에서 승온 상태에 있어서의 배기는 챔버 내의 온도가 지나치게 높은 경우에 배출되는 챔버 내의 공기이고, 시험 온도와 동등하거나 그것보다도 높은 것이고, 상당한 고온이다.

이 때문에 공통 덕트에는 상당히 높은 온도의 배기가 흐른다.

여기에서 본 발명의 환경 시험장치에서는 챔버 내를 승온할 때에는 환기수단에 의해서 상기 공통 덕트로부터 공기를 도입한다. 상기한 바와 같이, 공통 덕트 내에는 온도가 지나치게 높은 경우에 챔버로부터 배출된 고온의 공기가 흐르고 있기 때문에, 챔버 내를 승온할 때에 도입되는 공기는 상당히 고온이고, 챔버 내의 온도 상승에 기여한다.

청구항 2에 기재된 발명은 전자기기를 시험하는 번 인 시험장치이며, 피시험물인 전자기기에 통전하는 통전수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 청구항 1에 기 재된 환경 시험장치이다.

본 발명은 환경 시험장치를 번 인 시험장치에 응용한 것이다. 본 발명의 번 인 시험장치에서는 피시험물인 전자기기에 통전하는 통전수단을 구비한다. 이 때문에 번 인 시험이 한창일 때에는 통전에 의해 피시험물인 전자기기가 발열하여, 챔버 내는 전자기기가 발하는 열에 의해서 승온 경향이 된다. 따라서 번 인 시험이 한창일 때에는 챔버 내를 소정의 온도범위로 유지하기 위해서, 외부로부터 저온의 공기를 도입하고, 내부의 고온의 공기를 공통 덕트로 배출하게 된다. 이 때문에 공통 덕트에는 지금부터 승온시키고자 하는 챔버에 공급할 수 있는 고온의 공기가 흐른다.

청구항 3에 기재된 발명은 챔버는 챔버 내부를, 시험을 실시할 때의 시험 온도로 온도 조절 가능하고, 챔버 내를 승온할 때에는 상기 시험 온도에 대해서 섭씨 3 내지 20도 낮은 온도에 도달할 때까지 공통 덕트로부터 공기를 도입하는 것을 특징으로 하는 청구항 1 또는 2에 기재된 환경 시험장치이다.

공통 덕트를 흐르고 있는 공기는 시험 온도로 가까운 고온이다. 그리고 본 발명에서는 새롭게 승온시키는 챔버에, 공통 덕트로부터 공기를 도입하기 때문에, 공통 덕트로부터 공기가 도입되는 챔버는 단시간 내에 시험 온도에 가까운 온도에 도달한다. 그러나, 챔버의 온도 상승 커브(curve)는 점차로 둔화되게 된다. 그래서 본 발명에서는 챔버의 온도 상승 커브가 둔화되는 곳을 가늠하여 공통 덕트로부터의 공기 도입을 정지하고, 그 후에는 내장하는 히터 등에 의해서 챔버 내부의 온도를 시험 온도까지 상승시킨다.

청구항 4에 기재된 발명은 챔버는 챔버 내부를, 시험을 실시할 때의 시험 온도로 온도 조절 가능하고, 챔버는 공기 도입구와, 공기 배기구를 갖고, 환기수단은 공기 도입구 및 공기 배기구를 지나서 챔버 내가 환기되는 상태와 챔버 내가 환기되지 않는 상태를 바꾸는 전환수단 및 송풍기이며, 챔버 내를 승온할 때에는 상기 시험 온도에 대해서 섭씨 3 내지 20도 낮은 온도에 도달할 때까지 챔버 내가 환기되는 상태로 하고, 챔버 내가 그 이상의 온도에 도달하면 챔버 내가 환기되지 않은 상태로 하는 것을 특징으로 하는 청구항 1 또는 2에 기재된 환경 시험장치이다.

본 발명에 있어서도, 챔버의 온도 상승 커브가 둔화되는 곳을 가늠하여 전환수단을 바꿔, 공통 덕트로부터의 공기 도입을 정지한다.

또한 챔버의 수는 4이상인 것이 바람직하다.

상기한 바와 같이, 챔버 내의 온도가 지나치게 높은 경우에 챔버로부터 공통 덕트에 고온의 공기가 배출되지만, 1기의 챔버로부터 배출되는 고온의 공기의 양은 조금이다. 이 때문에 새롭게 승온시키고자 하는 챔버에 1기의 챔버로부터 배출되는 고온의 공기만을 채운다면 지나치게 시간이 걸린다.

여기에서 본 발명자 등의 실험에서는 3기의 챔버로부터 배출되는 고온의 공기를 이용하면, 새롭게 승온시키고자 하는 챔버가 필요로 하는 공기량을 단시간에 확보할 수 있는 것이 판명되었다.

청구항 5에 기재된 발명은 공통 덕트를 거치지 않고 챔버에 공기를 도입하는 외기 도입로를 갖는 것을 특징으로 하는 청구항 1 또는 2에 기재된 환경 시험장치이다.

본 발명의 환경 시험장치에서는 공통 덕트를 거치지 않고 챔버에 공기를 도입하는 외기 도입로를 갖기 때문에, 챔버 내의 온도가 시험 온도보다도 높아졌을 때에, 챔버 내에 외기를 도입하여 챔버 내의 온도를 내릴 수 있다.

청구항 6에 기재된 발명은 공통 덕트를 거치지 않고 챔버로부터 공기를 배출하는 배기 개방로를 갖는 것을 특징으로 하는 청구항 1 또는 2에 기재된 환경 시험장치이다.

본 발명의 환경 시험장치에서는 공통 덕트를 거치지 않고 챔버로부터 공기를 배출할 수 있다. 이 때문에 시험 종료 후에 챔버 내의 온도를 저하시킬 때에 배출되는 중간 온도의 배기가 공통 덕트에 혼입되지 않는다.

예를 들면 번 인 시험에 있어서는 시험 후에 피시험물을 꺼낼 때, 챔버 내의 온도를 상온까지 저하시킨다.

이 공정에서는 챔버 내에 상온의 공기를 대량으로 도입하여 내부의 고온의 공기를 치환하지만, 이 때에 배기되는 공기는 상온보다도 높지만, 시험 온도와 비교하면 낮다. 이 때문에, 이 공기를 공통 덕트에 배기하면 공통 덕트를 흐르는 공기의 온도가 저하되고, 새롭게 승온시키고자 하는 챔버에 도입되는 공기의 온도가 저하된다.

이것에 대하여 본 발명에서는 공통 덕트를 거치지 않고 챔버로부터 공기를 배출할 수 있기 때문에, 중간 온도의 배기가 공통 덕트에 혼입되지 않고, 새롭게 승온시키고자 하는 챔버에 도입하는 공기는 고온 상태로 유지된다.

또한 같은 목적을 달성하기 위한 청구항 7에 기재된 발명은 피시험물을 수납 하는 승온 가능한 챔버를 갖고, 피시험물을 상기 챔버의 내부에 수납한 상태에서 챔버 내를 소정의 시험 온도로 승온하고, 상기 시험 온도를 유지하여 시험을 하는 환경 시험장치에 있어서, 챔버는 공기 도입구와, 공기 배기구 및 환기수단을 갖고, 상기 환기수단은 상기 공기 도입구와 상기 공기 배기구의 개폐를 바꾸는 개폐 전환수단 및 송풍기이며, 챔버 내를 승온할 때에는 상기 시험 온도에 대해서 섭씨 3 내지 20도 낮은 온도에 도달할 때까지 상기 공기 도입구를 열고, 챔버 내가 그 이상의 온도에 도달하면 상기 공기 도입구를 닫는 것을 특징으로 하는 환경 시험장치이다.

본 발명의 환경 시험장치는 별도 준비하는 공통 덕트에 접속함으로써, 병설하는 다른 환경 시험장치의 폐열을 이용하여 챔버 내를 승온할 수 있다.

본 발명의 환경 시험장치는 고온 상태의 챔버로부터 배기되는 공기를 새롭게 승온시키고자 하는 챔버에 도입하기 때문에, 챔버 내의 분위기 온도의 승온이 빨라, 챔버 내를 단시간에 시험 온도에 도달시킬 수 있다는 효과가 있다. 또한 본 발명의 환경 시험장치는 종래 폐기되었던 고온의 공기를 유효하게 이용하는 것으로, 소비전력이 낮다고 하는 효과가 있다.

이하 본 발명의 실시형태에 관해서 설명하다.

도 1은 본 발명의 실시형태의 환경 시험장치의 구성도이다. 도 2는 도 1의 환경 시험장치의 하나의 챔버를 확대하여 도시하는 챔버의 확대도이다.

도 1은 본 발명의 번 인 시험장치(1; 환경 시험장치)를 도시한다. 본 발명의 환경 시험장치(1)는 4기의 챔버(A, B, C, D)와 공통 덕트(2)를 구비하고 있다.

4기의 챔버(A, B, C, D)는 모두 단독으로 번 인 시험장치로서 기능하는 것으로, 본 실시형태의 번 인 시험장치(1)는 4대의 번 인 시험장치를 공통 덕트(2)로 연결한 것이라고도 할 수 있다.

이하, 혼란을 막기 위해서 장치 전체를 번 인 시험장치(1)라고 부르고, 개개의 번 인 시험장치를 청구항 1의 표현에 맞추어 챔버(A, B, C, D)라고 부르기로 한다.

번 인 시험장치(1)의 구성물인 챔버(A, B, C, D)는 모두 동일한 구조를 갖는 것이기 때문에, 대표로서 챔버(B)에 관해서 설명하고, 다른 챔버(A, C, D)에는 동일한 부재에 동일한 번호를 붙이고 중복된 설명을 생략한다.

챔버(B)는 도 2에 도시하는 바와 같이, 단열벽(3)으로 덮인 상자이고, 도시하지 않는 문을 닫음으로써 내부를 대략 밀폐 상태로 할 수 있다. 또한 문을 여는 것으로 피시험물인 전자기기의 출납을 행할 수 있다.

챔버(B)의 천장부에는 송풍기(5)가 설치되어 있다. 송풍기(5)는 챔버(B)의 내부에 도면에서 시계방향(화살표시방향)의 공기류를 발생시키는 것이다.

챔버(B) 내에는 시료 설치 선반(7)이 설치되어 있다. 시료 설치 선반(7)은 피시험물인 전자기기를 재치하는 것으로, 또 전자기기에 통전하기 위한 단자(도시하지 않음)가 설치되어 있다.

또한 챔버(B)의 천장부에는 공기 도입구(10)와 공기 배기구(11)가 설치되어 있다. 또한 공기 도입구(10)와 공기 배기구(11)의 경계부분에는 전환 댐퍼(13; 전환수단)가 설치되어 있다.

전환 댐퍼(13; Damper)는 한 장의 댐퍼판(15)을 요동시키는 것으로, 도 2의 실선으로 도시하는 바와 같은 수직으로 수하(垂下)된 자세와, 파선으로 도시하는 바와 같은 수평 자세로 자세 변경할 수 있다. 또한 본 실시형태에서 채용하는 전환 댐퍼(13)는 댐퍼판(15)을 수하된 자세와 수평 자세의 중간적 자세로 할 수도 있다.

그리고 실선으로 도시하는 바와 같이, 댐퍼판(15)이 수직으로 수하된 자세일 때에는 공기 도입구(10)와 공기 배기구(11)의 쌍방이 개방된다. 또한 댐퍼판(15)이 수직으로 수하된 자세일 때에는 댐퍼판(15)에 의해서 공기 배기구(11)와 송풍기(5)의 흡기구(16)의 사이가 폐쇄되고, 송풍기(5)의 흡기구(16)는 공기 도입구(10)와만 연통하는 상태가 된다.

따라서 이 상태에서 송풍기(5)를 회전시키면, 공기 도입구(10)로부터 공기가 도입되어 송풍기(5)에 들어가고, 챔버(B)의 내부를 통과하여 공기 배기구(11)로부터 배출된다.

한편, 파선으로 도시하는 바와 같이, 댐퍼판(15)이 수평 자세일 때에는 공기 도입구(10)와 공기 배기구(11)가 폐쇄된다.

이 상태에서 송풍기(5)를 회전시키면, 챔버(B) 내에서 공기가 순환하게 된다.

댐퍼판(15)을 수평 자세도 수하 자세도 아닌 중간 자세로 한 경우에는 챔버(B) 내의 일부의 공기가 치환되면서, 공기가 챔버(B) 내를 순환한다.

또 본 실시형태에서는 송풍기(5)와 전환 댐퍼(13)에 의해서 환기수단(17)을 구성하고 있다.

또한 챔버(B)의 내부에는 도시하지 않은 히터가 내장되어 있고, 히터에 의해서 챔버(B) 내를 승온할 수 있다. 또 챔버(B) 내의 습도를 조절하기 위한 가습기(도시하지 않음)를 구비하는 것도 가능하다.

챔버(B)에는 공통 덕트(2)와 챔버(B)를 연결하는 접속 덕트(18)가 설치되어 있다. 접속 덕트(18)는 내부가 2유로로 분할되어 있고, 한쪽(도입측 유로(20))이 챔버(B)의 공기 도입구(10)에 접속되고, 다른쪽(배출측 유로(21))이 공기 배기구(11)에 접속되어 있다.

그리고 접속 덕트(18)의 도입측 유로(20)의 유로벽에는 도입측 개폐부재(25)가 설치되어 있다. 도입측 개폐부재(25)는 구체적으로는 개폐 댐퍼이고, 도입측 개폐부재(25)를 여는 것으로 도입측 유로(20)의 일부가 외부로 열린다. 또 도입측 개폐부재(25)를 열면, 공통 덕트(2)에 도달하는 유로는 실질적으로 폐쇄된다. 도입측 개폐부재(25)로부터 공기 도입구(10)에 도달하는 유로는 공통 덕트(2)를 거치지 않고 챔버에 공기를 도입할 수 있는 유로이고, 외기 도입로(27)로서 기능한다.

또한 마찬가지로, 배출측 유로(21)의 유로벽에도 배출측 개폐부재(26)가 설치되어 있다. 배출측 개폐부재(26)도 개폐 댐퍼이고, 배출측 개폐부재(26)를 여는 것으로 배출측 유로(21)의 일부가 외부로 열린다. 또 배출측 개폐부재(26)를 열면, 배출측 유로(21)로부터 공통 덕트(2)에 도달하는 유로는 실질적으로 폐쇄된다.

챔버(B)의 공기 배기구(11)로부터 배출측 개폐부재(26)에 도달하는 유로는 공통 덕트(2)를 거치지 않고 챔버(B)로부터 공기를 배출할 수 있는 유로이고, 배기 개방로(28)로서 기능한다.

접속 덕트(18)에는 도시하지 않은 단열재가 배치되어 있다.

공통 덕트(2)는 각 챔버(A, B, C, D)와, 접속 덕트(18)를 통해서 접속된 것이다. 즉 각 챔버(A, B, C, D)는 공통 덕트(2)를 통해서 연통해 있다. 공통 덕트(2)는 일부가 대기에 개방되어 있다. 또 대기 개방부를 가지지 않는 공통 덕트(2)를 채용하는 것도 가능하다.

공통 덕트(2)에는 도시하지 않은 단열재가 배치되어 있다.

다음에 본 실시형태의 번 인 시험장치(1)의 기능에 관해서 설명한다.

본 실시형태의 번 인 시험장치(1)에서는 각 챔버(A, B, C, D) 내에 피시험물인 전자기기를 삽입하고, 고온 환경하에서 전자기기에 통전하여 전자기기를 시험한다.

본 실시형태의 번 인 시험장치(1)는 각 챔버(A, B, C, D)에 온도 조절 장치가 설치되고, 각 챔버(A, B, C, D)의 온도가 소정의 시험 온도가 되도록 제어되어 있다. 즉 각 챔버(A, B, C, D)는 도시하지 않은 히터를 구비하고 있고, 각 챔버(A, B, C, D) 내의 온도가 시험 온도보다도 낮은 경우에는 히터에 의해서 내부가 승온된다. 또한 각 챔버(A, B, C, D) 내의 온도가 시험 온도보다도 높은 경우에는 접속 덕트(18)의 도입측 유로(20)에 설치된 도입측 개폐부재(25)가 열린다. 그 결과, 외기 도입로(27)를 지나서 각 챔버(A, B, C, D)에 외기가 도입되어, 각 챔버(A, B, C, D) 내의 공기의 일부가 외기와 치환되어 각 챔버(A, B, C, D) 내의 온도가 저하 된다.

여기에서 본 실시형태에서는 각 챔버(A, B, C, D) 내의 온도가 시험 온도보다도 높고, 각 챔버(A, B, C, D) 내의 공기의 일부를 외기와 치환할 때, 배출측 유로(21)의 유로벽에 설치된 배출측 개폐부재(26)는 닫힌 상태를 유지하고 있다. 이 때문에 각 챔버(A, B, C, D) 내의 온도가 시험 온도보다도 높고, 각 챔버(A, B, C, D) 내의 공기의 일부를 외기와 치환할 때에는 각 챔버(A, B, C, D)의 공기 배기구(11)는 공통 덕트(2)와 연통한다.

따라서 각 챔버(A, B, C, D) 내의 온도가 시험 온도보다도 높고, 환기수단(17)에 의해서 각 챔버(A, B, C, D) 내의 공기의 일부를 외기와 치환할 때, 각 챔버(A, B, C, D)로부터 배출된 고온의 공기는 공통 덕트(2)에 흐른다.

또 본 실시형태의 번 인 시험장치(1)는 각 챔버(A, B, C, D) 내에서 전자기기에 통전하기 때문에, 전자기기 자체가 발열한다. 따라서 번 인 시험이 한창일 때에는 각 챔버(A, B, C, D) 내의 온도는 항상 상승 경향이 된다. 이 때문에 각 챔버(A, B, C, D) 내의 온도를 일정한 범위로 유지하기 위해서, 각 챔버(A, B, C, D)의 공기 배기구(11)는 빈번히 열리거나, 또는 상시 반개방 상태가 된다. 각 챔버(A, B, C, D)의 공기 배기구(11)가 빈번히 열리는 상황이 되는 경우에는 각 챔버(A, B, C, D) 내의 고온의 공기는 빈번히 공통 덕트(2)에 흐른다.

또한 각 챔버(A, B, C, D)의 공기 배기구(11)가 상시 반개방 상태로 되어 있는 경우에는 각 챔버(A, B, C, D) 내의 고온의 공기는 조금씩이기는 하지만 상시 연속적으로 공통 덕트(2)에 흐른다.

어떤 경우에 있어서나, 번 인 시험이 한창일 때에는 각 챔버(A, B, C, D)로부터, 단위시간당 대략 일정량의 고온의 공기가 공통 덕트(2)에 흐른다.

다음에 본 실시형태의 번 인 시험장치(1)의 일련의 동작을 도 3의 플로차트에 기초하여 설명한다. 즉 도 3은 본 실시형태의 번 인 시험장치(1)의 일련의 동작을 도시하는 플로차트이다.

상기한 바와 같이 본 실시형태의 번 인 시험장치(1)에서는 각 챔버(A, B, C, D) 내에 피시험물인 전자기기를 삽입하고, 고온 환경하에서 전자기기에 통전하여 전자기기를 시험하는 것으로, 번 인 시험이 행하여지고 있는 때에는 각 챔버(A, B, C, D) 내의 온도는 항상 상승 경향이 된다. 이 때문에 번 인 시험이 한창일 때에는 각 챔버(A, B, C, D)로부터, 단위시간당 대략 일정량의 고온의 공기가 공통 덕트(2)에 흐른다.

여기에서 본 실시형태에서는 4기의 챔버(A, B, C, D)를 가지기 때문에, 예를 들면 하나의 챔버가 시험 준비 중이더라도, 다른 3기의 챔버로부터 단위시간당 대략 일정량의 고온의 공기가 공통 덕트(2)에 흘러 들어간다.

본 실시형태에서는 4기의 챔버(A, B, C, D)에 일정시간마다 피시험물을 세트하고, 각각의 챔버(A, B, C, D)에서 번 인 시험을 행한다. 그리고 번 인 시험이 종료하면, 상기 챔버로부터 피시험물을 꺼내고, 또 상기 챔버에 새롭게 별도의 피시험물을 세트하여 번 인 시험을 하고, 이들 일련의 작업을 반복한다. 이렇게 본 실시형태에서는 4기의 챔버(A, B, C, D)에 대하여 순차 피시험물의 세트와 추출을 반복하여, 연속적으로 번 인 시험을 한다.

예를 들면 도 1에 있어서, 챔버(A)에 피시험물을 세트하여, 번 인 시험을 하는 경우는 챔버(A)의 도시하지 않은 문을 열고 시료 설치 선반(7)에 피시험물인 전자기기를 장착한다. 이 때의 챔버(A) 내의 온도는 상온에 가까운 온도이고, 예를 들면 섭씨 40도 정도이다.

그리고 도 3의 플로차트와 같이, 스텝 1로 진행하여, 접속 덕트(18) 내의 도입측 개폐부재(25)를 닫고, 배출측 개폐부재(26)를 연다. 계속해서 스텝 2로 이행하여, 챔버(A)의 전환 댐퍼(13)를 수하된 자세로 한다.

그 결과, 공통 덕트(2)로부터 접속 덕트(18)의 도입측 유로(20)를 지나서 챔버(A) 내에 도달하는 유로가 열린다. 또한 챔버(A)로부터 접속 덕트(18)의 배출측 유로(21), 배출측 개폐부재(26)를 지나서 대기 개방되는 유로가 열린다. 즉, 배출측 유로(21)로부터 공통 덕트(2)에 도달하는 유로는 폐색되고, 배기 개방로(28)를 지나서 직접 대기 개방되는 유로가 열린다.

그리고 스텝 3으로 이행하여, 송풍기(5)를 기동한다. 그 결과, 공통 덕트(2)로부터 접속 덕트(18)의 도입측 유로(20)를 지나서 챔버(A) 내에 도달하고, 또 접속 덕트(18)의 배출측 유로(21) 및 배출측 개폐부재(26)를 지나서 대기 개방되는 유로(배기 개방로(28))에 공기류가 생겨, 공통 덕트(2) 내의 공기가 챔버(A) 내에 도입된다.

여기에서 상기한 바와 같이 공통 덕트(2) 내에는 다른 챔버(B, C, D)로부터 배출된 고온의 공기가 흐르고 있기 때문에, 송풍기(5)를 기동하면, 상기한 유로를 지나서 고온의 공기가 챔버(A) 내에 들어간다.

또 챔버의 수가 적은 등의 이유에 의해서, 공통 덕트(2)를 흐르는 고온의 공기량이 적은 경우에는 급배기의 균형을 취하기 위해서, 스텝 2에서는 전환 댐퍼(13)를 반개방 상태로 하는 것이 추천 및 장려된다.

또한 스텝 4에서는 도시하지 않은 히터가 기동되어, 챔버(A)는 히터와 다른 챔버(B, C, D)로부터 공급되는 고온의 공기의 쌍방에 의해서 승온된다.

그리고 스텝 5에서 챔버(A) 내가 일정한 고온 상태가 되는 것을 기다린다. 여기에서, 스텝 5에서의 기준치가 되는 온도는 번 인 시험을 할 때의 온도(시험 온도)보다도 얼마쯤 낮은 온도이다. 예를 들면, 섭씨 125도에서 번 인 시험을 하는 경우는 이것보다도 섭씨 5도 정도 낮은 온도이다. 스텝 5의 기준이 되는 온도는 실험 및 경험상 결정되는 온도이고, 챔버(A) 내의 온도 상승 커브가 둔화되는 온도이다. 이 온도는 경험상, 시험 온도에 대해서 섭씨 3 내지 20도 낮은 온도이다.

본 실시형태에서는 시험 온도보다도 섭씨 5도 낮은 섭씨 120도를 채용하고 있다.

챔버(A) 내의 온도가 섭씨 120도가 되면, 스텝 6으로 이행하여, 전환 댐퍼(13)를 수평 자세로 하고, 공기 도입구(10) 및 공기 배기구(11)를 봉쇄한다. 그 결과, 챔버(A) 내는 대략 밀폐 상태가 되어, 송풍기(5)의 송풍에 의해서 내부의 공기는 챔버(A) 내를 순환한다.

이 때에도 도시하지 않은 히터는 통전을 계속하고 있기 때문에, 챔버(A) 내의 온도는 더욱 상승한다.

그리고 스텝 7에서, 챔버(A) 내의 온도가 시험 온도인 섭씨 125도가 된 것이 확인되면, 스텝 8로 이행하여, 번 인 시험이 실행된다. 즉 내부의 전자기기에 통전되어, 소정의 성능 시험이 행하여진다.

번 인 시험이 개시되면 스텝 9로 이행하여, 접속 덕트(18) 내의 도입측 개폐부재(25)를 열고, 배출측 개폐부재(26)를 닫는다.

그 결과, 외부로부터 도입측 개폐부재(25)를 지나서 챔버(A)에 도달하는 유로(외기 도입로(27))와, 챔버(A)로부터 접속 덕트(18)의 배출측 유로(21)를 지나서 공통 덕트(2)에 도달하는 유로가 열린다.

또 스텝 10으로 이행하여, 챔버(A) 내의 온도를 시험 온도로 유지하기 위해서 전환 댐퍼(13)를 제어한다. 즉 챔버(A) 내의 온도가 높아지면, 전환 댐퍼(13)를 수직 자세로 하고 챔버(A)의 공기 도입구(10) 및 공기 배기구(11)를 열고, 내부의 공기의 일부를 외기와 간헐적으로 치환하여, 고온의 공기를 공통 덕트(2)에 흘린다. 또는 전환 댐퍼(13)를 소정의 각도 자세로 하고, 전환 댐퍼(13)를 반개방 상태로 하고, 내부의 공기의 일부를 외기와 조금씩 치환하여, 고온의 공기를 공통 덕트(2)로 흘린다.

또 이때 배출되어 공통 덕트(2)에 흐른 고온의 공기는 다른 챔버(B, C, D)의 승온에 활용되게 된다.

그리고 스텝 11에서 번 인 시험의 종료를 기다린다. 번 인 시험이 종료하면, 스텝 12로 이동하여, 챔버(A) 내의 온도를 저하시키는 동작을 한다. 즉 접속 덕트(18) 내의 도입측 개폐부재(25)를 열고, 배출측 개폐부재(26)에 관해서도 연다.

그 결과, 외부로부터 도입측 개폐부재(25)를 지나서 챔버(A)에 도달하는 유 로(외기 도입로(27))와, 챔버(A)로부터 접속 덕트(18)의 배출측 유로(21)를 대기 개방되는 유로(배기 개방로(28))가 열린다.

그 결과, 챔버(A)의 공기는 급속히 외기와 치환되어, 챔버(A) 내의 온도가 저하된다. 그리고 예를 들면 섭씨 40도와 같은 소정의 저온에 도달하면(스텝 13), 스텝 14로 이동하여, 송풍기(5)를 정지하고, 일련의 공정을 끝낸다.

단 실제의 작업에 있어서는, 다시 챔버(A) 내에 피시험물이 세트되어, 새롭게 상기한 공정이 행하여지게 된다.

이상 설명한 실시형태에서는 접속 덕트(18)의 배출측 유로(21)에, 배출측 개폐부재(26)를 설치하고, 챔버(A) 내의 온도를 저하시킬 때에, 챔버(A) 내의 공기를 대기 개방하는 구성을 채용하였다.

또한 챔버(A) 내의 온도를 상승시키는 공정에서도, 배출측 개폐부재(26)로부터 챔버(A) 내의 공기를 대기 개방시켰다.

이 구성은 챔버(A) 내의 온도를 저하시킬 때 등의 중간적인 온도의 공기가 공통 덕트(2)에 흘러 들지 않도록 배려한 것으로, 추천 및 장려되는 구성이다.

상기한 구성에 의하면, 중간적인 온도의 공기가 공통 덕트(2)에 흘러 들지 않기 때문에, 공통 덕트를 흐르는 공기는 상시 고온의 상태로 유지된다.

이 때문에 예를 들면 하나의 챔버가 온도 저하 공정이었다고 해도, 다른 챔버에 고온의 공기를 도입할 수 있다.

그러나 상기한 바와 같이, 배출측 개폐부재(26)를 설치하는 구성은 필수가 아니라, 이것을 생략하는 것도 가능하다.

도 4는 본 발명의 제 2 실시형태의 환경 시험장치의 구성도이고, 배출측 개폐부재(26)를 생략한 경우를 도시한다. 다른 구성은 이전의 실시형태와 동일하기 때문에, 동일한 부재에 동일한 번호를 붙이고 중복된 설명을 생략한다.

도 4에 도시하는 번 인 시험장치(30; 환경 시험장치)에서는 접속 덕트(18)의 배출측 유로(21)는 단순한 유통로에 불과하다.

도 4에 도시하는 환경 시험장치(30)에서는 챔버의 배기는 모두 공통 덕트(2)에 흐르기 때문에, 어느 하나의 챔버가 온도 저하 공정에 있는 경우는 중간적인 온도의 공기가 공통 덕트(2)에 흘러들어, 공통 덕트(2)를 흐르는 공기의 온도가 저하된다.

이 때문에 도 4에 도시하는 환경 시험장치(30)에서는 어느 하나의 챔버가 온도 저하 공정에 있는 경우에는 다른 챔버에 대한 공통 덕트(2)로부터의 공기의 공급을 정지하는 것이 바람직하다.

또 본 발명자 등의 실험에 의하면, 온도 저하 공정에 있는 챔버의 배기를 다른 챔버에 도입한 경우, 에너지 절감 효과가 현저히 저하되었다. 즉 도 1, 도 4와 같이 4기의 챔버를 갖는 환경 시험장치에서는 온도 저하 공정에 있는 챔버의 배기를 다른 챔버에 도입하지 않는 경우에는 5% 이상의 소비전력 저감 효과가 인정되었지만, 온도 저하 공정에 있는 챔버의 배기를 이용한 경우에는 만족할 수 있는 소비전력 저감 효과가 인정되지 않았다.

물론 온도 저하 공정에 있는 챔버의 배기를 공통 덕트(2)에 도입하여도, 공통 덕트(2)의 온도 저하가 작은 것이 예상되는 경우는 도 4에 도시하는 환경 시험 장치(30)라도, 공통 덕트(2)로부터의 공기의 공급을 정지할 필요는 없다. 예를 들면 온도 저하 공정의 챔버가 있었다고 해도, 이 공정의 챔버의 수보다도 통상 운전 중인 챔버의 수쪽이 훨씬 많은 경우에는 도 4에 도시하는 환경 시험장치(30)라도, 공통 덕트(2)로부터의 공기의 공급을 정지할 필요는 없다.

또 공통 덕트(2) 내의 온도를 검지하는 수단을 설치하고, 이 검지 온도에 의해서 공통 덕트(2)로부터의 공기의 공급을 받는지의 여부를 판단하여도 좋다.

또한 도 1의 실시형태에서는 상기한 바와 같이 접속 덕트(18)의 배출측 유로(21)에 배출측 개폐부재(26)가 있고, 챔버(A) 내의 온도를 상승시키는 공정에서는 배출측 개폐부재(26)를 열고 챔버(A) 내의 공기를 대기 개방시켰다. 이 동작은 상기한 바와 같이 챔버(A) 내의 온도를 상승시킬 때 등의 중간적인 온도의 공기가 공통 덕트(2)에 흘러 들지 않도록 배려한 것으로 추천 및 장려되는 구성이지만, 공통 덕트(2)의 온도 저하가 작은 것이 예상되는 경우는 배출측 개폐부재(26)를 닫아도 좋다.

이상 설명한 실시형태에서는 챔버를 4기 설치한 예를 설명하였지만, 챔버의 수는 임의이다. 단 챔버의 수는 4기 이상인 것이 추천 및 장려된다.

또한 이상 설명한 실시형태는 냉동장치를 갖지 않는 것이지만, 냉동장치를 추가하여 더욱 높은 정밀도의 온도 제어를 목표로 하는 것이어도 좋다.

또한 상기한 실시형태를 더욱 발전시켜, 각 챔버의 운전시간이나 운전주기를 통괄적으로 관리하는 제어 시스템을 구축하는 것도 고려할 수 있다.

즉 시험의 개시 시각이나 종료 시각의 스케줄을 결정하여, 각 챔버를 승온시 키는 공정의 시각을 엇갈리게 한다. 또는 각 챔버를 승온시키는 공정의 시각과 다른 챔버의 온도를 저하시키는 공정 시각을 엇갈리게 한다. 그 결과, 더욱 효율적으로 열 배출을 이용할 수 있게 된다.

본 실시형태에서는 전환 댐퍼(13)를 사용하여 공기 도입구(10) 및 공기 배기구(11)의 개폐를 제어하는 예를 개시하였지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니라, 도 5에 도시하는 바와 같이, 공기 도입측 버터플라이 밸브(13a)와 공기 배기측 버터플라이 밸브(13b)를 별개 구성으로 하고, 전환 댐퍼(13)와 바꾸어도 좋다. 또, 버터플라이 밸브는 중심축을 지점으로 하여 밸브가 회전하여 개폐 동작한다.

또한, 본 실시형태에서는 배출측 개폐부재(26)를 사용함으로써, 챔버로부터의 공기를 공통 덕트(2)에 배기하거나, 공통 덕트(2)를 거치지 않고 외부로 배기하거나로 제어했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니라, 도 5에 도시하는 바와 같이, 덕트 배출측 버터플라이 밸브(26a)와 외부 배출측 버터플라이 밸브(26b)를 별개 구성으로 하여, 배출측 개폐부재(26)와 바꾸어도 좋다. 또, 이 구성과 같은 구성을 도입측 개폐부재(25)로서 채용하여도 좋다.

도 1은 본 발명의 실시형태의 환경 시험장치의 구성도.

도 2는 도 1의 환경 시험장치의 하나의 챔버를 확대하여 도시하는 챔버의 확대도.

도 3은 본 실시형태의 번 인 시험장치의 일련의 동작을 도시하는 플로차트.

도 4는 본 발명의 제 2 실시형태의 환경 시험장치의 구성도이고, 배출측 개폐부재를 생략한 경우를 도시하는 도면.

도 5는 본 발명의 실시형태의 하나의 챔버의 변형예를 확대하여 도시하는 챔버의 확대도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 번 인 시험장치(환경 시험장치)

2 : 공통 덕트

5 : 송풍기

10 : 공기 도입구

11 : 공기 배기구

13 : 전환 댐퍼(바꾸고 수단)

17 : 환기수단

18 : 접속 덕트

20 : 도입측 유로

21 : 배출측 유로

25 : 도입측 개폐부재

26 : 배출측 개폐부재

27 : 외기 도입로

28 : 배기 개방로

30 : 번 인 시험장치(환경 시험장치)

A, B, C, D : 챔버

Claims (7)

1. 피시험물을 수납하는 승온 가능한 챔버를 갖고, 피시험물을 상기 챔버의 내부에 수납한 상태에서 챔버 내를 소정의 온도로 승온하고, 승온 상태를 유지하고 시험을 하는 환경 시험장치에 있어서,

   복수의 챔버와, 송풍기를 갖는 동시에 각 챔버를 연통하는 공통 덕트를 갖고, 상기 각 챔버는 공기 도입구와 공기 배기구를 가지며, 상기 송풍기의 회전에 의해 챔버의 외부로부터 공기를 도입 또는 배기하여 내부의 환경을 조절하는 기능을 구비하고, 상기 송풍기의 회전에 의해서 승온 상태에 있어서의 배기를 상기 공통 덕트로 배출하고, 챔버를 승온할 때에는 상기 송풍기의 회전에 의해서 상기 공통 덕트로부터 공기를 도입하는 것을 특징으로 하는 환경 시험장치.
2. 제 1 항에 있어서, 환경 시험장치는 전자기기를 시험하는 번 인 시험장치이며, 피시험물인 전자기기에 통전하는 통전수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 환경 시험장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 챔버는 챔버 내부를, 시험을 실시할 때의 시험 온도로 온도 조절 가능하고, 챔버 내를 승온할 때에는 상기 시험 온도에 대해서 섭씨 3 내지 20도 낮은 온도에 도달할 때까지 공통 덕트로부터 공기를 도입하는 것을 특징으로 하는 환경 시험장치.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 챔버는 챔버 내부를, 시험을 실시할 때의 시험 온도로 온도 조절 가능하며, 공기 도입구 및 공기 배기구를 지나서 챔버 내가 환기되는 상태와 챔버 내가 환기되지 않는 상태를 바꾸는 전환수단을 가지며, 챔버 내를 승온할 때에는 상기 시험 온도에 대해서 섭씨 3 내지 20도 낮은 온도에 도달할 때까지 챔버 내가 환기되는 상태로 하고, 챔버 내가 그 이상의 온도에 도달하면 챔버 내가 환기되지 않는 상태로 하는 것을 특징으로 하는 환경 시험장치.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 공통 덕트를 거치지 않고 챔버에 공기를 도입하는 외기 도입로를 갖는 것을 특징으로 하는 환경 시험장치.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 공통 덕트를 거치지 않고 챔버로부터 공기를 배출하는 배기 개방로를 갖는 것을 특징으로 하는 환경 시험장치.
7. 피시험물을 수납하는 승온 가능한 챔버를 갖고, 피시험물을 상기 챔버의 내부에 수납한 상태에서 챔버 내를 소정의 시험 온도로 승온하고, 상기 시험 온도를 유지하여 시험을 하는 환경 시험장치에 있어서,

   챔버는 공기 도입구와, 공기 배기구 및 환기수단을 갖고, 상기 환기수단은 상기 공기 도입구와 상기 공기 배기구의 개폐를 바꾸는 개폐전환수단 및 송풍기이며, 챔버 내를 승온할 때에는 상기 시험 온도에 대해서 섭씨 3 내지 20도 낮은 온 도에 도달할 때까지 상기 공기 도입구를 열고, 챔버 내가 그 이상의 온도에 도달하면 상기 공기 도입구를 닫는 것을 특징으로 하는 환경 시험장치.

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