KR101657986B1 - 열전 소자의 접촉 저항 측정 모듈 및 이를 포함하는 측정 장치 - Google Patents

열전 소자의 접촉 저항 측정 모듈 및 이를 포함하는 측정 장치 Download PDF

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박상현
서민수
서용석
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Abstract

본 발명은 열전 소자가 안착되는 시편 안착 영역을 구비하는 베이스 기판과, 상기 시편 안착 영역의 상면에 상기 열전 소자의 측정 전압을 측정하는 방향인 측정 방향을 따라 단위 측정 간격으로 이격되어 배치되도록 코팅되며, 상기 열전 소자와 접촉되는 복수 개의 시편 접촉 패드와, 일측이 상기 시편 접촉 패드와 연결되도록 상기 베이스 기판의 상면에 코팅되어 형성되는 복수 개의 연결 배선 및 상기 연결 배선의 타측과 연결되도록 상기 베이스 기판의 상면에 코팅되어 형성되는 복수 개의 프로브 접촉 패드를 포함하는 열전 소자의 접촉 저항 측정 모듈 및 이를 포함하는 측정 장치를 개시한다.

Description

열전 소자의 접촉 저항 측정 모듈 및 이를 포함하는 측정 장치{Contact Resistance Measuring Module of Thermal Device and Measuring Apparatus Having The Same}
본 발명은 열전 소자를 구성하는 열전 소재와 금속 전극 사이의 접촉 저항을 측정하는 열전 소자의 접촉 저항 측정 모듈 및 이를 포함하는 측정 장치에 관한 것이다.
열전 소자는 열전 특성을 가지는 열전 소재와 열전 소재의 양측면에 결합되는 금속 전극을 구비하여 형성된다. 상기 열전 소자는 좋은 성능을 위하여 열전 소재와 금속 전극 사이에서 발생되는 접촉 저항이 작은 것이 바람직하다. 상기 접촉 저항을 작게 하기 위해서는 열전 소자의 접촉 저항을 정확하게 측정하는 것이 중요하다. 상기 접촉 저항은 열전 소재와 금속 전극 사이의 계면에 의하여 발생하는 저항이므로 정확하게 측정하기 어려운 측면이 있다. 상기 금속 전극 사이의 저항을 측정하는 경우에 접촉 저항뿐만 아니라 열전 소재와 금속 전극의 자체 저항도 함께 포함되므로 접촉 저항을 분리하여 측정하기가 용이하지 않다.
따라서, 상기 접촉 저항을 측정하는 방법으로 4-프로브(probe) 저항 측정 원리를 이용하여, 열전 소자의 양단에 전류 인가 단자를 각각 연결하고 제 1 전압 측정 단자의 하나를 일측의 금속 전극에 연결한 후에 제 2 전압 측정 단자를 프로브 단자 형태로 형성하여 제 1 전압 측정 단자를 일정 간격으로 멀어지게 하면서 열전 소재에 직접 접촉시켜 측정하는 방법이 개발되고 있다.
그러나, 상기와 같은 측정 방법은 일정한 측정 간격에 따라 전압을 측정해야 하는데 측정 간격이 작아 제 2 전압 측정 단자인 프로브 단자를 일정한 측정 간격으로 이동시키기 어려워 접촉 저항의 측정 오차를 유발한다. 또한, 상기 열전 소재는 세라믹 소재이므로 표면에 미세한 돌기나 굴곡이 형성될 수 있으며, 프로브 단자는 열전 소재의 표면에 접촉하면서 원하는 측정 위치로부터 이탈된 위치에 접촉하여 저항을 측정하므로 접촉 저항의 측정 오차를 증가시키게 된다.
본 발명은 접촉 저항의 측정 오차를 감소시킬 수 있는 열전 소자의 접촉 저항 측정 모듈 및 이를 포함하는 측정 장치를 제공한다.
본 발명의 열전 소자의 접촉 저항 측정 모듈은 열전 소자가 안착되는 시편 안착 영역을 구비하는 베이스 기판과, 상기 시편 안착 영역의 상면에 상기 열전 소자의 측정 전압을 측정하는 방향인 측정 방향을 따라 단위 측정 간격으로 이격되어 배치되도록 코팅되며, 상기 열전 소자와 접촉되는 복수 개의 시편 접촉 패드와, 일측이 상기 시편 접촉 패드와 연결되도록 상기 베이스 기판의 상면에 코팅되어 형성되는 복수 개의 연결 배선 및 상기 연결 배선의 타측과 연결되도록 상기 베이스 기판의 상면에 코팅되어 형성되는 복수 개의 프로브 접촉 패드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 시편 접촉 패드는 바 형상이며, 길이 방향이 상기 베이스 기판의 상면과 평행을 이루면서 상기 측정 방향과 수직을 이루도록 배치될 수 있다.
또한, 상기 시편 접촉 패드는 기둥 또는 돌기 형상이며, 상기 측정 방향으로 이격되어 형성되며, 상기 시편 접촉 패드의 높이와 동일하거나 작은 높이를 갖는 바 형상으로 형성되며, 길이 방향이 상기 측정 방향과 평행한 방향을 이루도록 배치되는 더미 블록을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 시편 접촉 패드는 기둥 또는 돌기 형상이며, 상기 측정 방향으로 이격되어 형성되며, 상기 시편 접촉 패드의 높이와 동일하거나 작은 높이를 갖는 바 형상으로 형성되며, 길이 방향이 상기 측정 방향과 수직을 이루도록 배치되는 더미 블록을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 시편 접촉 패드는 기둥 또는 돌기 형상이며, 상기 측정 방향으로 이격되어 형성되며, 상기 시편 접촉 패드의 높이와 동일하거나 작은 높이를 갖는 기둥 또는 돌기로 형성되며, 상기 시편 접촉 패드의 양측에 상기 측정 방향을 따라 배치되는 더미 블록을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 시편 접촉 패드는 전기 전도성 금속, 전기 전도성 산화물 또는 전기 전도성 폴리머로 형성되며, 단층 또는 서로 다른 물질로 형성되는 적어도 2층으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 연결 배선은 모두 동일한 길이를 갖는 직선, 동일한 길이를 갖는 절곡선 또는 지그재그선, 동일한 길이를 갖는 곡선으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 베이스 기판은 상기 시편 안착 영역에 형성되는 기판 홈에 형성되는 탄성층을 더 포함하며, 상기 시편 접촉 패드는 상기 탄성층의 상면에 형성될 수 있다. 이때, 상기 탄성층은 폴리에스테르 필름(PET:polyethyleneterephthalate) 필름, 폴리카보네이트(PC; PolyCarbonate) 필름 또는 폴리에틸렌(PE; polyethylene) 필름으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 열전 소자의 접촉 저항 측정 모듈은 바 형상이며, 상기 베이스 기판의 상면에서 상기 측정 방향을 기준으로 가장 외측에 위치하는 시편 접촉 패드와 이격되어 설치되는 스페이서를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 열전 소자의 접촉 저항 측정 장치는 상기와 같은 접촉 저항 측정 모듈과, 상기 열전 소자에 전기적으로 접촉되는 한 쌍의 전류 단자와 상기 전류 단자에 전류를 공급하는 전류 공급원을 구비하는 전류 공급부 및 상기 전류 단자에 연결되는 제 1 전압 단자와 상기 프로브 접촉 패드에 연결되는 제 2 전압 단자를 구비하는 전압 단자 및 상기 제 1 전압 단자와 제 2 전압 단자에 연결되어 측정 전압을 측정하는 전압 측정원을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 열전 소자의 접촉 저항 측정 장치는 지지 베이스와, 상기 지지 베이스 상부에 위치하는 지지 탄성체 및 상기 지지 탄성체의 상부에 결합되며, 상기 접촉 저항 측정 모듈을 지지하는 모듈 지지판을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 지지 탄성체는 스프링 또는 탄성이 있는 소정 두께의 폴리머 블록으로 형성될 수 있다.
본 발명의 열전 소자의 접촉 저항 측정 모듈 및 이를 포함하는 측정 장치는 균일한 단위 측정 간격으로 배치되는 시편 접촉 패드에 열전 소자를 접촉시킨 상태에서 열전 소자의 거리별 전압을 측정하고 이로부터 접촉 저항을 산출하므로 접촉 저항의 측정 오차를 감소시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열전 소자의 접촉 저항 측정 모듈의 평면도이다.
도 2는 도 1의 베이스 기판에서 시편 안착 영역에 대한 부분 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 열전 소자의 접촉 저항 측정 모듈의 도 2에 대응되는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열전 소자의 접촉 저항 측정 모듈의 도 2에 대응되는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열전 소자의 접촉 저항 측정 모듈의 도 2에 대응되는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열전 소자의 접촉 저항 측정 모듈의 평면도이다.
도 7은 도 1의 열전 소자의 접촉 저항 측정 모듈의 포함하는 측정 장치에 대한 구성도이다.
도 8은 도 7의 열전 소자의 접촉 저항 측정 모듈을 포함하는 부분에 대한 평면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 접촉 저항 측정 장치에서 측정한 측정 전압과 배선 전압으로부터 접촉 전압을 산출하는 그래프이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 따른 열전 소자의 접촉 저항 측정 모듈과 이를 포함하는 측정 장치에 대하여 설명한다.
이하의 설명에서, 폭과 길이와 높이를 가지는 바 형상의 구성에서 길이는 폭과 높이에 비하여 상대적으로 크기가 큰 변을 의미하며, 폭은 길이보다 크기가 작은 변 중에서 길이와 수평면을 이루는 변을 의미하고 높이는 길이보다 크기가 작은 변에서 길이와 수직면을 이루는 변을 의미한다. 따라서, 길이 방향은 x축 또는 y축 방향인 경우에 폭 방향은 y축 또는 x축 방향이며, 높이는 z축 방향이 된다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 열전 소자(a)의 접촉 저항 측정 모듈에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열전 소자의 접촉 저항 측정 모듈의 평면도이다. 도 2는 도 1의 베이스 기판에서 시편 안착 영역에 대한 부분 사시도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 열전 소자의 접촉 저항 측정 모듈(100)은, 도 1 및 도 2를 참조하면, 베이스 기판(110)과 시편 접촉 패드(120)와 연결 배선(130) 및 프로브 접촉 패드(140)를 포함하여 형성된다. 또한, 상기 접촉 저항 측정 모듈(100)은 스페이서(150)를 더 포함하여 형성될 수 있다.
상기 접촉 저항 측정 모듈(100)은 열전 소재와 열전 소재의 양측면에 결합되는 금속 전극으로 구성되는 열전 소자(a)에서 열전 소재와 금속 전극 사이의 접촉 저항을 산출한다. 이를 위하여, 상기 접촉 저항 측정 모듈(100)은 열전 소재의 일측 단면으로부터 측정 전압의 측정 방향을 따라 일정한 단위 측정 간격으로 측정 전압을 측정한다. 즉, 상기 접촉 저항 측정 모듈(100)은 시편 접촉 패드(120)가 베이스 기판(110)의 상면에 일정한 단위 측정 간격으로 형성되고. 열전 소자(a)가 시편 접촉 패드(120)에 안착된 상태에서 측정 방향을 따라 단위 측정 간격만큼씩 측정 거리를 증가시키면서 측정 전압을 측정한다. 여기서, 상기 측정 방향은 단위 측정 간격을 따라 열전 소자(a)의 측정 전압을 측정하는 방향으로 열전 소재의 양측면에 결합되는 금속 전극을 연결하는 방향을 의미한다. 상기 접촉 저항 측정 모듈(100)은 일정한 측정 간격에 따라 측정 전압을 측정하여 열전 소자(a)의 접촉 저항을 정확하게 산출하도록 한다.
또한, 상기 접촉 저항 측정 모듈(100)은 바람직하게는 시편 접촉 패드(120)로부터 프로브 접촉 패드(140) 사이의 연결 배선(130)의 길이를 모두 동일하게 하여, 연결 배선(130)에 의한 배선 전압이 일정하게 되도록 형성된다. 따라서, 상기 접촉 저항 측정 모듈(100)에서 각 프로브 접촉 패드(140)에서 측정되는 측정 전압은 일정한 배선 전압을 포함하므로, 열전 소자(a)의 접촉 저항 산출을 위한 접촉 전압을 계산할 때 각 측정 전압에서 동일한 배선 전압을 제거한다. 여기서 상기 접촉 전압은 각각의 측정 전압에서 순수하게 열전 소자에 의한 전압을 의미하며, 공급되는 전류로 나누면 접촉 저항이 된다.
상기 베이스 기판(110)은 소정의 면적과 두께를 갖는 원형 판 또는 사각 판으로 형성된다. 상기 베이스 기판(110)은 열전 소자(a)가 안착되는 영역인 소자 안착 영역(110a)이 상면에 형성된다. 상기 베이스 기판(110)은 상면에 소자 안착 영역(110a)에 위치하는 시편 접촉 패드(120)를 중심으로 하여 방사상으로 연결 배선(130)과 프로브 접촉 패드(140)가 형성되도록 한다. 상기 베이스 기판(110)은 전기적 절연 물질로 형성되며, 알루미나, 지르코니아, 쿼츠(Quartz) 또는 유리(glass)와 같은 세라믹 재질, 실리콘 웨이퍼 또는 PCB 기판으로 형성될 수 있다.
상기 베이스 기판(110)은 시편 접촉 패드(120)가 형성되는 영역의 평단도가 시편 접촉 패드(120)의 높이보다 작도록 형성되며, 바람직하게는 시편 접촉 패드(120)의 높이의 1/2이하가 되도록 형성된다. 상기 베이스 기판(110)에서 시편 접촉 패드(120)가 형성되는 영역의 평탄도가 높으면 열전 소자(a)와 시편 접촉 패드(120)의 접촉이 균일하지 않을 수 있다.
상기 시편 접촉 패드(120)는 길이와 폭과 높이를 갖는 바 형상으로 형성되며, 복수 개가 베이스 기판(110)의 상면에 소정의 단위 측정 간격으로 배치된다. 상기 시편 접촉 패드(120)는 길이 방향이 베이스 기판(110)의 상면과 평행을 이루도록 배치된다. 또한, 상기 시편 접촉 패드(120)는 길이 방향이 접촉 저항의 측정 방향과 수직을 이루도록 단위 측정 간격만큼씩 서로 이격되어 형성된다. 여기서, 상기 측정 방향은 단위 측정 간격이 연장되는 방향 또는 시편 안착 영역(110a)의 길이 방향과 평행한 방향을 의미한다. 상기 시편 접촉 패드(120)의 개수와 서로 이격되는 단위 측정 간격은 측정하고자 하는 열전 소자(a)의 길이와 필요로 하는 측정 정밀도에 따라 적정하게 설정될 수 있다. 예를 들면, 상기 시편 접촉 패드(120)는 40 ~ 50개가 수십 마이크로미터(㎛) 또는 수백 마이크로미터의 단위 측정 간격으로 서로 이격되어 배치될 수 있다. 또한, 상기 시편 접촉 패드(120)는 열전 소자를 구성하는 열전 소재와 열전 소재의 양측에 접촉되는 금속 전극에도 각각 접촉되도록 형성될 수 있다. 상기 금속 전극에 접촉되는 시편 접촉 패드는 배선 전압을 측정하는데 사용되며, 측정 전압과 함께 배선 전압을 측정할 수 있도록 한다.
상기 시편 접촉 패드(120)는 상면에 안착되는 열전 소자(a)를 지지하는 역할과 전압 측정을 위한 전압 단자의 역할을 한다. 상기 시편 접촉 패드(120)는 상면에 안착되는 열전 소자(a)를 안정적으로 지지하기 위하여 열전 소자(a) 폭의 1/3보다 큰 길이로 형성된다. 또한, 상기 시편 접촉 패드(120)는 열전 소자(a) 폭보다 작은 길이로 형성된다. 상기 시편 접촉 패드(120)의 길이가 길어지는 경우에 전체 시편 접촉 패드(120) 상면의 평편도가 저하되므로 열전 소자(a)와 접촉이 불균일해질 가능성이 증가한다.
또한, 상기 시편 접촉 패드(120)는 2 ~ 10 마이크로미터의 폭과 2 ~ 20 마이크로미터의 높이로 형성될 수 있다. 상기 시편 접촉 패드(120)의 폭이 너무 좁으면 열전 소자(a)와의 접촉시 단부가 변형되거나 손상되어 접촉이 불균해질 수 있다. 상기 시편 접촉 패드(120)의 높이가 너무 높으면 열전 소자(a)와의 접촉 과정에서 변형될 가능성이 증가한다. 또한, 상기 시편 접촉 패드(120)는 열전 소자(a)와 접촉되는 상면이 길이 방향에 수직한 형상이 호 또는 사다리꼴 형상을 이루도록 형성될 수 있다. 상기 시편 접촉 패드(120)는 상면의 폭이 하면보다 상대적으로 감소되는 경우에 열전 소자(a)와 보다 균일하게 접촉할 수 있다.
상기 시편 접촉 패드(120)는 마이크로미터 단위의 미세한 단위 측정 간격으로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 시편 접속 패드(120)는 보다 많은 수의 측정 전압을 측정하고, 이를 바탕으로 보다 정확한 접촉 저항이 산출될 수 있도록 한다. 상기 시편 접촉 패드(120)는 이하에서 설명하는 바와 같이 반도체 공정에 하여 코팅되어 형성되므로 미세한 단위 측정 간격으로 형성되는 것이 가능하다.
상기 시편 접촉 패드(120)는 전기 전도성 금속, 전기 전도성 산화물 또는 전기 전도성 폴리머로 형성된다. 예를 들면, 상기 전기 전도성 금속은 구리, 은, 니켈, 알루미늄과 같은 금속일 수 있다. 상기 전기 전도성 산화물은 ITO(InSnO), IGZO(InGaZnO), ZnO, SnO3와 같은 산화물일 수 있다. 또한, 상기 전기 전도성 폴리머는 티오펜(Thiophene)과 같은 폴리머 또는 탄소나노튜브와 같은 전도성 입자와 폴리머의 복합물로 형성될 수 있다. 상기 시편 접촉 패드(120)는 전기 전도성 폴리머로 형성되는 경우에 탄성을 가지게 되므로, 열전 소자(a)와 접촉성이 증가될 수 있다.
또한, 상기 시편 접촉 패드(120)는 서로 다른 물질로 형성되는 적어도 2층 구조로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 시편 접촉 패드(120)는 구리 금속과 은 또는 금 금속이 순차적으로 적층되어 형성될 수 있다. 또한, 상기 시편 접촉 패드(120)는 니켈 금속, 티타늄 금속과 같은 상대적으로 강도가 높은 금속으로 형성된 후에 표면에 금 또는 은 금속이 코팅되어 형성될 수 있다. 상기 시편 접촉 패드(120)는 전기 전도도가 상대적으로 높은 금속이 열전 소자와 직접 접촉되도록 형성되어 접촉 특성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 시편 접촉 패드(120)는 전기 전도성 금속과 전기 전도성 산화물이 순차적으로 적층되거나, 전기 전도성 금속과 전기 전도성 폴리머가 순차적으로 적층되어 형성될 수 있다.
상기 시편 접촉 패드(120)는 전기 전도성 금속 또는 전기 전도성 산화물로 형성되는 경우에 반도체 공정으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 시편 접촉 패드(120)는 CVD 공정, PECVD 공정 또는 스퍼터링 공정과 같은 공정으로 형성될 수 있다. 상기 시편 접촉 패드(120)는 전기 전도성 금속 또는 전기 전도성 산화물을 베이스 기판(110)에 소정 두께로 코팅한 후에 소정 길이와 폭을 가지도록 식각하여 형성할 수 있다. 또한, 상기 시편 접촉 패드(120)는 열전 소자와의 균일한 접촉을 위하여 동일한 높이로 그라인딩 또는 폴리싱되어 형성될 수 있다. 또한, 상기 시편 접촉 패드(120)는 전기 전도성 폴리머로 형성되는 경우에 프린팅 공정으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 시편 접촉 패드(120)는 베이스 기판(110)에 전기 전도성 폴리머를 포함하는 잉크를 잉크젯 방식으로 분사하여 형성할 수 있다.
상기 연결 배선(130)은 소정 폭과 두께를 갖는 선 또는 띠 형상으로 형성되며, 베이스 기판(110)의 상면에 코팅되어 형성된다. 상기 연결 배선(130)은 적어도 시편 접촉 패드(120)에 대응되는 개수로 형성된다. 상기 연결 배선(130)은 일측이 시편 접촉 패드(120)에 연결되며, 타측단이 프로브 접촉 패드(140)에 연결된다. 상기 연결 배선(130)은 바람직하게는 모두 동일한 길이를 가지는 직선으로 형성된다. 또한, 상기 연결 배선(130)은 시편 접촉 패드(120)와 프로브 접촉 패드(140)를 연결하는 직선을 기준으로 지그재그로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 연결 배선(130)은 각각의 시편 접촉 패드(120)에서 전압을 측정할 때, 측정되는 전압에 자체 저항에 따른 전압의 영향이 동일하게 되도록 한다. 상기 연결 배선(130)은 구리, 은, 금과 같은 전기 전도성 금속이 코팅되어 형성된다. 또한, 상기 연결 배선(130)은 시편 접촉 패드(120)와 동일한 물질로 형성될 수 있다.
상기 프로브 접촉 패드(140)는 소정 면적과 두께를 갖는 판 형상으로 형성되며, 전압 측정 단자가 충분히 접촉할 수 있는 면적으로 형성된다. 상기 프로브 접촉 패드(140)는 베이스 기판(110)의 상면에서 연결 배선(130)의 타측에 연결되도록 코팅되어 형성된다. 따라서, 상기 프로브 접촉 패드(140)는 연결 배선(130)을 통하여 전기적으로 연결되는 시편 접촉 패드(120)와 동일한 거리로 이격되어 형성된다. 상기 프로브 접촉 패드(140)는 연결 배선(130)의 개수에 대응되는 개수로 형성된다. 상기 프로브 접촉 패드(140)는 구리, 은, 금과 같은 전기 전도성 금속이 코팅되어 형성된다. 또한, 상기 프로브 접촉 패드(140)는 시편 접촉 패드(120)와 동일한 물질로 형성될 수 있다. 또한, 상기 프로브 접촉 패드(140)는 시편 접촉 패드(120)와 일체로 형성될 수 있다.
상기 스페이서(150)는 소정 길이와 폭 및 높이를 갖는 바 형상으로 형성된다. 상기 스페이서(150)는 시편 접촉 패드(120)보다 큰 높이를 가지도록 형성된다. 상기 스페이서(150)는 세라믹 재질 또는 금속 재질로 형성될 수 있다. 상기 스페이서(150)는 베이스 기판(110)의 상면에서 가장 외측에 위치하는 시편 접촉 패드(120)와 소정 거리로 이격되어 설치된다. 상기 스페이서(150)는 바람직하게는 시편 접촉 패드(120)를 향하는 측면이 시편 접촉 패드(120)의 상면에 의하여 형성되는 면과 직각을 이루도록 형성된다. 상기 스페이서(150)는 시편 접촉 패드(120)가 정확한 측정 위치에 안착되도록 가이드한다. 또한, 상기 스페이서(150)는 안착되는 열전 소자(a)가 수평을 이룰 수 있도록 가이드한다.
다음은 본 발명의 다른 실시예에 따른 접촉 저항 측정 모듈에 대하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 열전 소자의 접촉 저항 측정 모듈의 도 2에 대응되는 사시도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 열전 소자(a)의 접촉 저항 측정 모듈(200)은, 도 1 및 도 3을 참조하면, 베이스 기판(110)과 시편 접촉 패드(220)와 연결 배선(130)과 프로브 접촉 패드(140) 및 더미 블록(260)을 포함하여 형성된다. 또한, 상기 접촉 저항 측정 모듈(200)은 스페이서(150)를 더 포함하여 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 접촉 저항 측정 모듈(200)은 시편 접촉 패드(220) 및 더미 블록(260)를 제외하고 도 1 및 도 2에 따른 접촉 저항 측정 모듈(100)과 동일 또는 유사하게 형성된다. 따라서, 이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 접촉 저항 측정 모듈(200)에 대한 전체 구조를 도시하지 않고 시편 접촉 패드(220)와 더미 블록(260)을 중심으로 도시하여 설명한다. 또한, 상기 접촉 저항 측정 모듈(200)에 대하여는 도 1 및 도 2에 따른 접촉 저항 측정 모듈(100)과 동일한 구성은 동일한 도면부호를 사용하며 구체적인 설명을 생략하고, 이하에서는 차이가 있는 구성을 중심으로 설명한다.
상기 시편 접촉 패드(220)는 기둥 또는 돌기 형상으로 형성되며, 베이스 기판(110)의 상면에 단위 측정 간격으로 이격되면서 일직선으로 배열된다. 즉, 상기 시편 접촉 패드(220)는 측정 전압의 측정 방향을 따라 이격되어 배열되도록 형성된다. 한편, 상기 시편 접촉 패드(220)는 배열되는 방향으로 연장되는 가상의 직선을 기준으로 양측으로 지그재그로 배열될 수 있다. 상기 시편 접촉 패드(220)는 도 1 및 도 2의 실시예에 따른 시편 접촉 패드(120)보다 상대적으로 적은 면적으로 열전 소자(a)에 접촉된다. 따라서, 상기 시편 접촉 패드(220)는 상대적으로 일정한 위치에서 열전 소자(a)와 접촉되므로 연결 배선(130)의 내측단으로부터 시편 접촉 패드(220)와 열전 소자(a)의 접촉점과의 거리가 일정하게 된다.
상기 더미 블록(260)은 바 형상으로 형성되며, 높이가 시편 접촉 패드(220)의 높이와 같거나 작은 높이로 형성된다. 상기 더미 블록(260)은 베이스 기판(110)의 상면에서 시편 접촉 패드(220)를 기준으로 양측에 이격되어 형성된다. 상기 더미 블록(260)은 길이 방향이 측정 전압의 측정 방향과 동일한 방향을 이루도록 배치된다. 또한, 상기 더미 블록(260)은 길이 방향으로 서로 이격되도록 형성된다. 따라서, 상기 더비 블록(260)은 시편 접촉 패드(220)에 열전 소자(a)가 안착될 때 열전 소자(a)의 하면에서 양측단을 따라 측정 방향과 평행하게 열전 소자(a)를 지지한다. 또한, 상기 더미 블록(260)은 연결 배선(130) 사이의 거리 보다 짧은 길이로 형성되어 시편 접촉 패드(220)로부터 연장되는 연결 배선(130) 사이에 형성된다.
한편, 상기 더미 블록(260)은 시편 접촉 패드(220)와 같이 기둥 형상 또는 돌기 형상으로 형성될 수 있다. 상기 더미 블록(260)은 시편 접촉 패드(220)의 양측에서 측정 방향을 따라 복수 개가 배열되므로 기둥 형상 또는 돌기 형상으로 형성되어도 열전 소자(a)를 지지할 수 있다.
상기 더미 블록(260)은 세라믹 재질, 금속 재질 또는 폴리머 재질로 형성되며, 바람직하게는 전기 절연성의 세라믹 재질로 형성된다. 다만, 상기 더미 블록(260)은 시편 접촉 패드(220) 또는 연결 배선(130)과 전기적으로 접촉하지 않으므로 도전성 재질로 형성될 수 있다.
다음은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 접촉 저항 측정 모듈에 대하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열전 소자의 접촉 저항 측정 모듈의 도 2에 대응되는 사시도이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열전 소자(a)의 접촉 저항 측정 모듈(300)은, 도 1 및 도 4를 참조하면, 베이스 기판(110)과 시편 접촉 패드(220)와 연결 배선(330)과 프로브 접촉 패드(140) 및 더미 블록(360)을 포함하여 형성된다. 또한, 상기 접촉 저항 측정 모듈(300)은 스페이서(150)를 더 포함하여 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 접촉 저항 측정 모듈(300)은 연결 배선(330) 및 더미 블록(360)를 제외하고 도 1 및 도 3에 따른 접촉 저항 측정 모듈(200)과 동일 또는 유사하게 형성된다. 따라서, 이하에서는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 접촉 저항 측정 모듈(300)에 대한 전체 구조를 도시하지 않고 시편 접촉 패드(220)와 연결 배선(330) 및 더미 블록(360)을 중심으로 도시하여 설명한다. 또한, 상기 접촉 저항 측정 모듈(300)에 대하여는 도 1 및 도 3에 따른 접촉 저항 측정 모듈(200)과 동일한 구성은 동일한 도면부호를 사용하며 구체적인 설명을 생략하고, 이하에서는 차이가 있는 구성을 중심으로 설명한다.
상기 더미 블록(360)은 바 형상으로 형성되며, 높이가 시편 접촉 패드(220)의 높이와 같거나 작은 높이로 형성된다. 상기 더미 블록(360)은 베이스 기판(110)의 상면에서 시편 접촉 패드(220)를 기준으로 양측에 이격되어 형성된다. 상기 더미 블록(360)은 길이 방향이 측정 방향과 수직을 이루도록 배치된다. 즉, 상기 더미 블록(360)은 길이 방향이 시편 접촉 패드(220)에 열전 소자(a)가 안착될 때 열전 소자(a)의 하면에서 양측단으로부터 측정 방향과 수직을 이루도록 배치된다. 따라서 상기 더미 블록(360)은 폭 방향으로 서로 이격되도록 형성된다. 이때, 상기 더미 블록(360)은 바람직하게는 이격되는 거리가 시편 접촉 패드(220)가 이격되는 거리인 단위 측정 간격에 대응되도록 한다. 따라서, 상기 더미 블록(360)은 시편 접촉 패드(220)로부터 양측으로 연장되는 형상으로 형성된다. 상기 더미 블록(260)은 시편 접촉 패드(220)에 열전 소자(a)가 안착될 때 열전 소자(a)의 측단과 시편 접촉 패드(220) 사이의 거리보다 작은 길이로 형성되어 시편 접촉 패드(220)와 접촉되지 않도록 형성된다.
한편, 상기 더미 블록(360)은 시편 접촉 패드(220)와 같이 기둥 형상 또는 돌기 형상으로 형성될 수 있다. 상기 더미 블록(360)은 시편 접촉 패드(220)의 양측에서 측정 방향을 따라 복수 개가 배열되므로 기둥 형상 또는 돌기 형상으로 형성되어도 열전 소자(a)를 지지할 수 있다.
상기 연결 배선(330)은 시편 접촉 패드(220)로부터 더미 블록(360)의 길이 방향이 아닌 다른 방향으로 적어도 한번 연장된 후에 더미 블록(360)의 길이 방향을 따라 연장되어 형성된다. 예를 들면, 상기 연결 배선(330)은 시편 접촉 패드(220)로부터 더미 블록(360)의 길이 방향과 수직인 방향으로 연장된 후에 다시 더미 블록(360)의 길이 방향으로 연장되어 전체적으로 “ㄴ”자 형상을 이루도록 형성될 수 있다.
다음은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 접촉 저항 측정 모듈에 대하여 설명한다
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열전 소자의 접촉 저항 측정 모듈의 도 2에 대응되는 사시도이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열전 소자의 접촉 저항 측정 모듈(400)은, 도 1 및 도 5를 참조하면, 베이스 기판(410)과 시편 접촉 패드(120)와 연결 배선(130)과 프로브 접촉 패드(140)를 포함하여 형성된다. 또한, 상기 접촉 저항 측정 모듈(400)은 스페이서(150)를 더 포함하여 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 접촉 저항 측정 모듈(400)은 베이스 기판(410)을 제외하고 도 1 및 도 2에 따른 접촉 저항 측정 모듈(100)과 동일 또는 유사하게 형성된다. 따라서, 이하에서는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 접촉 저항 측정 모듈(400)에 대하여는 베이스 기판(410)을 중심으로 설명한다. 또한, 상기 접촉 저항 측정 모듈(400)에 대하여는 도 1 및 도 2에 따른 접촉 저항 측정 모듈(100)과 동일한 구성은 동일한 도면부호를 사용하며 구체적인 설명을 생략하고, 이하에서는 차이가 있는 구성을 중심으로 설명한다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 접촉 저항 측정 모듈(400)에 적용되는 베이스 기판(410)은 도 3에 따른 접촉 저항 측정 모듈(200)과 도 4에 따른 접촉 저항 측정 모듈(300)에도 동일하게 적용할 수 있음은 물론이다.
상기 베이스 기판(410)은 탄성층(411)을 포함하여 형성된다.
상기 탄성층(411)은 폴리에스테르 필름(PET:polyethyleneterephthalate) 필름, 폴리카보네이트(PC; PolyCarbonate) 필름 또는 폴리에틸렌(PE; polyethylene) 필름과 같은 투명 필름으로 형성된다. 또한, 상기 탄성층(411)은 내열성이 있는 폴리머가 소정 두께로 도포되어 형성될 수 있다. 상기 탄성층(411)은 베이스 기판(410)의 상면에 형성되는 기판 홈에 삽입되어 형성된다. 상기 탄성층(411)은 바람직하게는 상면이 베이스 기판(410)의 상면과 동일 평면을 이루도록 형성된다. 상기 탄성층(411)의 상면에는 시편 접촉 패드(120) 또는 시편 접촉 패드(120)와 연결 배선(130)의 일부가 형성된다.
상기 탄성층(411)은 각각의 시편 접촉 패드(120)에 탄성력을 부여하여 시편 접촉 패드(120)가 열전 소자(a)의 표면에 보다 균일하게 접촉되도록 한다.
다음은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 접촉 저항 측정 모듈에 대하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열전 소자의 접촉 저항 측정 모듈의 도 1에 대응되는 평면도이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열전 소자의 접촉 저항 측정 모듈(500)은, 도 1 및 도 6을 참조하면, 베이스 기판(110)과 시편 접촉 패드(120)와 연결 배선(530)과 프로브 접촉 패드(540)를 포함하여 형성된다. 또한, 상기 접촉 저항 측정 모듈(500)은 스페이서(150)를 더 포함하여 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 접촉 저항 측정 모듈(500)은 연결 배선(530) 및 프로브 접촉 패드(540)를 제외하고 도 1 및 도 2에 따른 접촉 저항 측정 모듈(100)과 동일 또는 유사하게 형성된다. 따라서, 이하에서는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 접촉 저항 측정 모듈(500)에 대하여는 연결 배선(530) 및 프로브 접촉 패드(540)를 중심으로 설명한다. 또한, 상기 접촉 저항 측정 모듈(500)에 대하여는 도 1 및 도 2에 따른 접촉 저항 측정 모듈(100)과 동일한 구성은 동일한 도면부호를 사용하며 구체적인 설명을 생략하고, 이하에서는 차이가 있는 구성을 중심으로 설명한다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 접촉 저항 측정 모듈(500)에 적용되는 연결 배선(530) 및 프로브 접촉 패드(540)는 도 3에 따른 접촉 저항 측정 모듈(200)과 도 4에 따른 접촉 저항 측정 모듈(300) 및 도 5에 따른 접촉 저항 측정 모듈(300)에도 동일하게 적용할 수 있음은 물론이다.
상기 연결 배선(530)은 내측단이 시편 접촉 패드(120)에 연결되며, 외측단이 프로브 접촉 패드(540)에 연결된다. 상기 연결 배선(130)은 시편 접촉 패드(120)로부터 직선 거리가 상대적으로 긴 프로브 접촉 패드(540)을 연결하는 배선(530a)과 직선 거리가 상대적으로 짧은 프로브 접촉 패드(540)을 연결하는 배선(530b)으로 이루어진다. 상기 연결 배선(530, 530a, 530b)은 모두 동일한 전체 길이를 가지며, 지그재그로 절곡되어 형성되는 절곡선으로 형성된다. 또한, 상기 연결 배선은 구체적으로 도시하지 않았지만, 지그재그로 휘어지는 곡선으로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 연결 배선(530)은 일직선으로 형성되는 경우에 비하여 상대적으로 적은 면적의 베이스 기판(110)에 형성될 수 있다.
상기 프로브 접촉 패드(540)는 연결 배선(530)의 외측단에 연결되도록 형성된다. 따라서, 상기 프로브 접촉 패드(540)는 연결 배선(530)을 통하여 전기적으로 연결되는 시편 접촉 패드(120)와 서로 다른 직선 거리로 이격되어 형성된다. 즉, 상기 프로브 접촉 패드(540)는 연결되는 연결 배선(530)의 연장 형상에 따라 다양하게 베이스 기판(110)에 위치할 수 있으며, 시편 접촉 패드(120)와의 직선 거리도 다르게 형성된다. 상기 프로브 접촉 패드(540)도 시편 접촉 패드(120)와 동일한 직선 거리로 형성되는 경우에 비하여 상대적으로 적은 면적의 베이스 기판(110)에 형성될 수 있다.
다음은 본 발명의 일 실시예에 따른 접촉 저항 측정 모듈을 포함하는 측정 장치에 대하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 접촉 저항 측정 모듈을 포함하는 측정 장치의 개략적인 수직 단면도이다. 도 8은 도 7에서 접촉 저항 측정 모듈을 중심으로 도시한 평면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 접촉 저항 측정 모듈을 포함하는 접촉 저항 측정 장치는, 도 7 및 도 8을 참조하면, 접촉 저항 측정 모듈(10)과 모듈 지지부(20)와 전류 인가부(30)와 전압 측정부(40)를 포함하여 형성된다. 또한, 상기 접촉 저항 측정 장치는 프레임부(50)를 더 포함하여 형성될 수 있다.
상기 접촉 저항 측정 장치는 접촉 저항 측정 모듈에 안착되는 열전 소자에 대하여 측정 간격을 단위 측정 간격으로 증가시키면서 전압을 측정하고 이로부터 접촉 저항을 산출한다.
상기 접촉 저항 측정 모듈(10)는 상기에서 설명한 바 있는 접촉 저항 측정 모듈(100, 200, 300, 400, 500)중에서 어느 하나로 형성될 수 있다.
상기 모듈 지지부(20)는 지지 베이스(21)와 지지 탄성체(22)와 모듈 지지판(23)을 포함하여 형성된다. 상기 모듈 지지부(20)는 모듈 지지판(23)에 안착되는 접촉 저항 측정 모듈(10)을 지지하며, 지지 탄성체(22)의 탄성에 의하여 접촉 저항 측정 모듈(10)과 열전 소자(a)의 하면에 보다 균일하게 접촉되도록 한다.
상기 지지 베이스(21)는 대략 판상으로 형성되며 상부에 위치하는 지지 탄성체를 지지한다.
상기 지지 탄성체(22)는 스프링 또는 탄성이 있는 소정 두께의 폴리머 블록으로 형성된다. 상기 지지 탄성체(22)는 자체의 탄성력으로 모듈 지지판(23)을 상하로 이동시킨다. 따라서, 상기 지지 탄성체(22)는 접촉 저항 측정 모듈(10)의 시편 접촉 패드(120)가 열전 소자(a)의 하면에 보다 균일하게 접촉되도록 한다.
상기 모듈 지지판(23)은 소정 두께의 판상으로 형성되며, 지지 탄성체(22)의 상부에 위치한다. 상기 모듈 지지판(23)은 상면에 안착되는 접촉 저항 측정 모듈(10)을 지지한다.
상기 전류 인가부(30)는 전류 단자(31, 33)와 전류 공급원(33)을 포함하여 형성된다. 상기 전류 인가부(30)는 접촉 저항 측정 모듈(10)에 안착되는 열전 소자(a)에 전류를 공급한다.
상기 전류 단자(31, 32)는 한 쌍으로 형성되며, 구리와 같은 전기 전도성 금속의 블록 또는 프로브로 형성된다. 상기 전류 단자(31,32)가 블록 형상으로 형성되는 경우에 별도의 이송수단(미도시)에 의하여 이동되면서 접촉 저항 측정 모듈(10)에 안착되는 열전 소자(a)에 전기적으로 접촉된다. 또한, 상기 전류 단자(31,33)가 프로브 형태로 형성되는 경우에, 별도의 지지 블록(미도시)에 의하여 지지되어 이동되면서 열전 소자(a)에 전기적으로 접촉된다.
상기 전류 단자(31, 33)는 접촉 저항 측정 모듈(10)에 안착되는 열전 소자(a)의 양단면에 각각 접촉되어 전류 공급원(33)으로부터 공급되는 전류를 열전 소자(a)에 공급한다. 또한, 상기 전류 단자(31, 33)는 열전 소자(a)를 지지할 수 있다.
상기 전류 공급원(33)은 일반적인 전류 공급 장치로 형성된다. 상기 전류 공급원(33)은 전류 단자(31,32)에 전류를 공급한다.
상기 전압 측정부(40)는 전압 단자(41, 42)와 전압 측정원(43)을 포함하여 형성된다. 상기 전압 측정부(40)는 접촉 저항 측정 모듈(10)에 안착되는 열전 소자(a)에 전류를 공급한다.
상기 전압 단자(41, 42)는 제 1 전압 단자(41)와 제 2 전압 단자(42)를 포함하며, 제 1 전압 단자(41)의 일측이 전류 단자(31) 또는 열전 소자(a)의 일측면에 전기적으로 연결되고, 제 2 전압 단자(42)의 일측이 접촉 저항 측정 모듈910)의 프로브 접촉 패드(140)에 전기적으로 연결된다. 또한, 상기 전압 단자(41, 42)는 타측이 각각 전압 측정원(43)에 전기적으로 연결된다. 상기 제 1 전압 단자(41)는 일측이 직접 또는 단부에 별도의 프로브가 결합되어 전류 단자(31) 또는 열전 소자의 일측면에 전기적으로 연결된다. 상기 제 2 전압 단자는 일측의 단부에 프로브가 결합되며, 전압을 측정하고자 하는 프로브 접촉 패드(140)에 일시적으로 접촉되도록 형성된다. 또한, 상기 제 2 전압 단자(42)는 프로브 접촉 패드에 대응되는 개수로 형성되어 프로브 접촉 패드(140)에 각각 연결되고, 스위칭 소자(미도시)를 통하여 전압 측정원(43)에 연결될 수 있다.
상기 전압 측정원(43)은 일반적인 전압 측정 장치로 형성된다. 상기 전압 측정원(43)은 제 1 전압 단자와 제 2 전압 단자 사이의 전압을 측정한다.
상기 프레임부(50)는 상부에 안착되는 모듈 지지부(20)와 전류 인가부(30)와 전압 측정부(40)를 지지한다. 상기 프레임부(50)는 모듈 지지부(20)등을 지지하는 다양한 구조로 형성될 수 있다.
예를 들면, 상기 프레임부(50)는 베이스 프레임(51)과 지지 프레임(52)을 포함하여 형성될 수 있다.
상기 베이스 프레임(51)은 소정 두께의 판상으로 형성되며 상부에 모듈 지지부가 안착된다. 상기 지지 프레임(52)은 소정 높이를 갖는 블록 형상으로 형성되며, 상부에 전류 인가부(30)와 전압 측정부(40)가 안착될 수 있다.
다음은 본 발명의 일 실시예에 따른 접촉 저항 측정 모듈과 이를 포함하는 측정 장치를 이용한 열전 소자의 접촉 저항 측정 방법에 대하여 설명한다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 접촉 저항 측정 장치에서 측정한 측정 전압과 배선 전압으로부터 접촉 전압을 산출하는 그래프이다.
먼저, 접촉 저항을 측정하고자 하는 열전 소자(a)를 접촉 저항 측정 모듈(100)의 소자 안착 영역(110a)에 형성되어 있는 시편 접촉 패드(120)에 안착시킨다. 상기 시편 접촉 패드(120)는 일정한 단위 측정 간격으로 이격되어 형성된다. 상기 전류 인가부(30)의 한 쌍의 전류 단자(31, 32)를 열전 소자(a)의 양측에 전기적으로 접촉시킨다. 상기 전압 측정부(40)의 제 2 전압 단자(42)를 프로브 접촉 패드(140)에 순차적으로 접촉시키며, 전압 측정원(43)이 전압을 측정하도록 한다. 이때, 상기 제 2 전압 단자(42)는 단부에 프로브가 연결되며 프로부가 프로브 접촉 패드(140)에 접촉된다. 또한, 상기 제 2 전압 단자(42)는 열전 소자(a)의 일측에 접촉되는 시편 접촉 패드(120)와 연결된 프로브 접촉 패드(140)부터, 열전 소자(a)의 타측에 접촉되는 시편 접촉 패드(120)와 연결된 프로브 접촉 패드(140)로 순차적으로 접촉한다.
따라서, 상기 전압 측정원(43)은 열전 소자(a)의 일측으로부터 타측으로 단위 측정 간격만큼씩 측정 거리를 증가시키면서 열전 소자(a)의 전압을 측정한다. 상기 시편 접촉 패드(120)가 균일한 단위 측정 간격으로 이격되어 형성되므로, 열전 소자(a)의 전압은 일정한 간격으로 측정된다.
상기 전압 측정원(43)에서 측정되는 측정 거리(x)에 따른 측정 전압(Vx)은 도 9와 같이 도시된다. X축은 열전 소자의 일측면(즉 제 1 전압 단자)으로부터의 거리를 나타내며, y축은 해당 측정 거리에서 측정된 측정 전압을 의미한다. 상기 측정 전압으로부터 접촉 저항을 산출하기 위해서는, 도 9에서 측정 거리(x)와 측정된 전압(y)에 의하여 결정되는 각 포인트를 연결되는 선을 y축 방향으로 연장하여 y축과 만나는 포인트에 대한 측정 전압(V0)을 구한다. 한편, 상기 측정 전압은 열전 소자(a)의 전압과 함께 시편 접촉 패드(120)로부터 프로브 접촉 패드(140) 사이의 배선 전압도 포함한다. 따라서, 상기 접촉 저항을 정확하게 산출하기 위해서는 측정 전압에서 배선 전압(Vi)을 차감하는 것이 바람직하다. 상기 배선 전압은 시편 접촉 패드(120)와 프로브 접촉 패드(140) 사이의 전압을 미리 측정하여 결정할 수 있다. 또한, 상기 배선 전압은 열전 소자(a)의 금속 전극과 접촉하는 시편 접촉 패드(120)와 이에 연결되는 프로브 접촉 패드(140) 사이의 전압을 실시간으로 측정하여 결정할 수 있다. 상기 배선 전압은 모든 시편 접촉 패드(120)와 프로브 접촉 패드(140) 사이에서 항상 일정하므로 수평선으로 표시될 수 있으며, y축과 직각으로 만나게 된다. 이는 상기에서 설명한 바와 같이 시편 접촉 패드(120)와 프로브 접촉 패드(140) 사이의 거리 일정하도록 연결 배선에 의하여 연결되기 때문이다. 상기 접촉 전압은 측정 전압에서 배선 전압을 차감한 V0값으로 산출되며, 접촉 저항은 접촉 전압을 공급되는 전류로 나눈 값으로 산출된다.
10, 100, 200, 300, 400, 500: 접촉 저항 측정 모듈
110, 410: 베이스 기판 120, 220: 시편 접촉 패드
130, 330, 530: 연결 배선 140, 540: 프로브 접촉 패드
150: 스페이서 260, 360: 더미 블록
20: 모듈 지지부 30: 전류 인가부
40: 전압 측정부 50: 프레임부

Claims (13)

  1. 삭제
  2. 열전 소자가 안착되는 시편 안착 영역을 구비하는 베이스 기판과,
    상기 시편 안착 영역의 상면에 상기 열전 소자의 측정 전압을 측정하는 방향인 측정 방향을 따라 단위 측정 간격으로 이격되어 배치되도록 코팅되며, 상기 열전 소자와 접촉되는 복수 개의 시편 접촉 패드와,
    일측이 상기 시편 접촉 패드와 연결되도록 상기 베이스 기판의 상면에 코팅되어 형성되는 복수 개의 연결 배선 및
    상기 연결 배선의 타측과 연결되도록 상기 베이스 기판의 상면에 코팅되어 형성되는 복수 개의 프로브 접촉 패드를 포함하며,
    상기 시편 접촉 패드는
    바 형상이며, 길이 방향이 상기 베이스 기판의 상면과 평행을 이루면서 상기 측정 방향과 수직을 이루도록 배치되는 것을 특징으로 하는 열전 소자의 접촉 저항 측정 모듈.
  3. 열전 소자가 안착되는 시편 안착 영역을 구비하는 베이스 기판과,
    상기 시편 안착 영역의 상면에 상기 열전 소자의 측정 전압을 측정하는 방향인 측정 방향을 따라 단위 측정 간격으로 이격되어 배치되도록 코팅되며, 상기 열전 소자와 접촉되는 복수 개의 시편 접촉 패드와,
    일측이 상기 시편 접촉 패드와 연결되도록 상기 베이스 기판의 상면에 코팅되어 형성되는 복수 개의 연결 배선 및
    상기 연결 배선의 타측과 연결되도록 상기 베이스 기판의 상면에 코팅되어 형성되는 복수 개의 프로브 접촉 패드를 포함하며,
    상기 시편 접촉 패드는 기둥 또는 돌기 형상이며, 상기 측정 방향으로 이격되어 형성되며,
    상기 시편 접촉 패드의 높이와 동일하거나 작은 높이를 갖는 바 형상으로 형성되며, 길이 방향이 상기 측정 방향과 평행한 방향을 이루도록 배치되는 더미 블록을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열전 소자의 접촉 저항 측정 모듈.
  4. 열전 소자가 안착되는 시편 안착 영역을 구비하는 베이스 기판과,
    상기 시편 안착 영역의 상면에 상기 열전 소자의 측정 전압을 측정하는 방향인 측정 방향을 따라 단위 측정 간격으로 이격되어 배치되도록 코팅되며, 상기 열전 소자와 접촉되는 복수 개의 시편 접촉 패드와,
    일측이 상기 시편 접촉 패드와 연결되도록 상기 베이스 기판의 상면에 코팅되어 형성되는 복수 개의 연결 배선 및
    상기 연결 배선의 타측과 연결되도록 상기 베이스 기판의 상면에 코팅되어 형성되는 복수 개의 프로브 접촉 패드를 포함하며,
    상기 시편 접촉 패드는 기둥 또는 돌기 형상이며, 상기 측정 방향으로 이격되어 형성되며,
    상기 시편 접촉 패드의 높이와 동일하거나 작은 높이를 갖는 바 형상으로 형성되며, 길이 방향이 상기 측정 방향과 수직을 이루도록 배치되는 더미 블록을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열전 소자의 접촉 저항 측정 모듈.
  5. 열전 소자가 안착되는 시편 안착 영역을 구비하는 베이스 기판과,
    상기 시편 안착 영역의 상면에 상기 열전 소자의 측정 전압을 측정하는 방향인 측정 방향을 따라 단위 측정 간격으로 이격되어 배치되도록 코팅되며, 상기 열전 소자와 접촉되는 복수 개의 시편 접촉 패드와,
    일측이 상기 시편 접촉 패드와 연결되도록 상기 베이스 기판의 상면에 코팅되어 형성되는 복수 개의 연결 배선 및
    상기 연결 배선의 타측과 연결되도록 상기 베이스 기판의 상면에 코팅되어 형성되는 복수 개의 프로브 접촉 패드를 포함하며,
    상기 시편 접촉 패드는 기둥 또는 돌기 형상이며, 상기 측정 방향으로 이격되어 형성되며,
    상기 시편 접촉 패드의 높이와 동일하거나 작은 높이를 갖는 기둥 또는 돌기로 형성되며, 상기 시편 접촉 패드의 양측에 상기 측정 방향을 따라 배치되는 더미 블록을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열전 소자의 접촉 저항 측정 모듈.
  6. 제 2 항 내지 제 5 항중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 시편 접촉 패드는
    전기 전도성 금속, 전기 전도성 산화물 또는 전기 전도성 폴리머로 형성되며, 단층 또는 서로 다른 물질로 형성되는 적어도 2층으로 형성되는 것을 특징으로 하는 열전 소자의 접촉 저항 측정 모듈.
  7. 제 2 항 내지 제 5 항중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 연결 배선은 모두 동일한 길이를 갖는 직선, 동일한 길이를 갖는 절곡선 또는 지그재그선, 동일한 길이를 갖는 곡선으로 형성되는 것을 특징으로 하는 열전 소자의 접촉 저항 측정 모듈.
  8. 제 2 항 내지 제 5 항중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 베이스 기판은 상기 시편 안착 영역에 형성되는 기판 홈에 형성되는 탄성층을 더 포함하며,
    상기 시편 접촉 패드는 상기 탄성층의 상면에 형성되는 것을 특징으로 하는 열전 소자의 접촉 저항 측정 모듈.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 탄성층은 폴리에스테르 필름(PET:polyethyleneterephthalate) 필름, 폴리카보네이트(PC; PolyCarbonate) 필름 또는 폴리에틸렌(PE; polyethylene) 필름으로 형성되는 것을 특징으로 하는 열전 소자의 접촉 저항 측정 모듈.
  10. 제 2 항 내지 제 5 항중 어느 하나의 항에 있어서,
    바 형상이며, 상기 베이스 기판의 상면에서 상기 측정 방향을 기준으로 가장 외측에 위치하는 시편 접촉 패드와 이격되어 설치되는 스페이서를 더 포함하는 것을 특징으로 열전 소자의 접촉 저항 측정 모듈.
  11. 제 2 항 내지 제 5 항중 어느 하나의 항에 따른 접촉 저항 측정 모듈과
    상기 열전 소자에 전기적으로 접촉되는 한 쌍의 전류 단자와 상기 전류 단자에 전류를 공급하는 전류 공급원을 구비하는 전류 공급부 및
    상기 전류 단자에 연결되는 제 1 전압 단자와 상기 프로브 접촉 패드에 연결되는 제 2 전압 단자를 구비하는 전압 단자 및 상기 제 1 전압 단자와 제 2 전압 단자에 연결되어 측정 전압을 측정하는 전압 측정원을 포함하는 것을 특징으로 하는 열전 소자의 접촉 저항 측정 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    지지 베이스와,
    상기 지지 베이스 상부에 위치하는 지지 탄성체 및
    상기 지지 탄성체의 상부에 결합되며, 상기 접촉 저항 측정 모듈을 지지하는 모듈 지지판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열전 소자의 접촉 저항 측정 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 지지 탄성체는 스프링 또는 탄성이 있는 소정 두께의 폴리머 블록으로 형성되는 것을 특징으로 하는 열전 소자의 접촉 저항 측정 장치.
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