KR101981170B1

KR101981170B1 - 장치 테스트용 장비

Info

Publication number: KR101981170B1
Application number: KR1020137024081A
Authority: KR
Inventors: 데이비드 월터 루위넥; 레이 미르카니; 잭 마이클 톰슨; 존 켄지 나라사키
Original assignee: 테라다인 인코퍼레이티드
Priority date: 2011-05-16
Filing date: 2012-05-15
Publication date: 2019-05-22
Also published as: US20120291999A1; KR20140015362A; TW201248173A; SG192840A1; WO2012158687A3; US8736288B2; TWI559010B; WO2012158687A2

Abstract

시스템은 장치를 테스트하는 전자기기, 가압가능한 벨로우즈를 포함하고 냉각제를 저장하기 위한 용기, 상기 전자기기를 냉각시키기 위해 용기 밖으로 냉각제를 이동시키는 펌프 시스템, 및 벨로우즈를 압축하여 냉각제가 상기 펌프 시스템에 대한 인터페이스와 실질적으로 동일 평면이 되도록 상기 용기 내에 저장된 냉각제를 압축하기 위한 수단;을 포함한다.

Description

장치 테스트용 장비 {AN APPARATUS FOR TESTING A DEVICE}

본 특허출원은 일반적으로 테스트 동안의 액체 냉각에 관한 것이다.

테스트 헤드는 장치를 테스트하는 전자기기를 포함한다. 전자기기는 대개 지나친 가열을 감소시키기 위해 냉각된다. 냉각은 HFE(hydrofluoroether)와 같은 액체 냉각제를 이용하여 수행될 수 있다. 액체 냉각은 일반적으로 저장소, 열 교환기, 및 펌프를 포함하는 외부 고정 조립체를 이용하여 수행된다. 이러한 조립체는 일반적으로 가요성 호스를 통해 테스트 헤드로 연결되고, 테스트 헤드와 함께 이동되지 않는다. 대개, 조립체는 시험 설비의 플로어 상에 배치된다.

본 특허출원은 예를 들면 테스트 동안 사용되는 회전가능한 테스트 헤드를 액체냉각시키는 것과 같은, 테스트 동안 액체 냉각을 수행하는 방법 및 장비를 기술한다.

본 특허출원은 장치를 테스트하기 위한 장비를 기술한다. 장비는 하기의: 테스트 동안 회전가능한 구조물, 및 상기 구조물에 연결되고 상기 장치를 테스트하는 데에 사용하기 위한 전자기기;를 포함한다. 상기 구조물은 액체를 이용하여 상기 전자기기를 냉각시키는 냉각 시스템을 포함한다. 상기 냉각 시스템은 상기 액체를 저장하기 위한 용기, 및 상기 전자기기를 냉각시키기 위해 액체를 상기 용기 밖으로 이동시키는 상기 용기에 대한 인터페이스를 구비하는 펌프 시스템을 포함한다. 기구(mechanics)가 상기 용기내의 액체를 가압할 수 있다. 상기 장비는 본 특허출원서에 기술된 임의의 적절한 피처를 포함할 수 있고, 그의 예시는 하기와 같다.

상기 액체는 상기 구조물의 회전동안 상기 인터페이스와 실질적으로 동일 평면(flush)을 유지할 수 있다. 상기 용기는 압축가능하며, 상기 기구는 상기 용기를 압축하기 위해 상기 용기를 밀도록 배치된 스프링을 포함할 수 있다. 상기 기구는 상기 용기를 압축하기 위해 상기 용기를 밀도록 배치된 다중 스프링을 포함할 수 있다. 상기 기구는 실질적으로 상기 용기를 둘러싸는 인클로저를 포함하고, 인클로저는 상기 인클로저의 내부가 적어도 상기 용기가 압축하는 포인트로 가압되도록 가스를 받아들이기 위한 주입부를 포함할 수 있다. 상기 기구는 상기 용기내부에서 이동하는 피스톤을 포함할 수 있다. 상기 기구는 상기 피스톤의 적어도 일부를 둘러싸고 상기 피스톤과 상기 용기의 내벽 사이에 있는 실링 링을 포함할 수 있다. 상기 실링 링은 고무로 만들어질 수 있다.

펌프 시스템은 단지 하나의 펌프만을 포함하거나 또는 다중 펌프를 포함할 수 있다. 다중 펌프는 상기 용기와 상기 전자기기 사이에서 직렬로 연결될 수 있다. 상기 냉각 시스템은 상기 액체로부터 열을 제거하기 위한 열 교환기를 포함할 수 있다.

본 특허출원은 또한: 장치 테스트용 전자기기; 압축가능한 벨로우즈를 구비하고 냉각제를 저장하기 위한 용기; 상기 전자기기를 냉각시키기 위해 상기 용기 밖으로 냉각제를 이동시키는 펌프 시스템; 및 상기 벨로우즈를 압축하고 그에 의해 상기 용기에 저장된 상기 냉각제를 가압하여 상기 냉각제가 상기 펌프 시스템에 대한 인터페이스와 실질적으로 동일 평면을 유지하도록 하기 위한 수단(예를 들면, 스프링, 피스톤 등);을 포함하는 장비를 기술한다.

상기 스프링은 제 1 스프링이고, 상기 장비는 제 2 스프링 및 상기 제 1 스프링 및 제 2 스프링이 유지되는 제 1 및 제 2 마운트를 포함한다. 상기 제 1 및 제 2 마운트는 각각 헤드를 구비한다. 상기 제 1 스프링은 상기 제 1 마운트의 헤드와 상기 벨로우즈 사이의 상기 제 1 마운트 상에 있고, 상기 제 2 스프링은 상기 제 2 마운트의 헤드와 상기 벨로우즈 사이의 상기 제 2 마운트 상에 있다.

상기 장비는 회전가능한 구조물을 포함한다. 상기 전자기기, 상기 용기, 상기 펌프 시스템, 및 상기 스프링은 상기 장치의 테스트 동안에 회전하도록 상기 구조물 내에 유지된다.

본 특허출원은 또한: 장치를 테스트하기 위한 전자기기; 압축가능한 벨로우즈를 포함하고 냉각제를 저장하기 위한 용기, 상기 전자기기를 냉각시키기 위해 상기 용기 밖으로 냉각제를 이동시키는 펌프 시스템, 및 상기 펌프 시스템을 실질적으로 둘러싸고 있는 인클로저;를 포함할 수 있는 장비를 기술한다. 상기 인클로저는 상기 인클로저의 내부가 적어도 상기 벨로우즈가 압축하는 포인트로 가압되도록 가스를 받아들이는 개구를 포함한다. 상기 벨로우즈의 압력은 상기 냉각제가 실질적으로 상기 펌프 시스템에 대한 인터페이스와 동일 평면을 유지하도록 상기 용기에 저장된 상기 냉각제를 가압한다. 상기 장비는 본 특허출원에서 기술된 임의의 적절한 피처를 포함할 수 있으며, 그의 예시는 하기와 같다.

상기 인클로저는 실질적으로 가스 기밀의 챔버를 형성할 수 있다. 상기 장비는 회전가능한 구조물을 포함한다. 상기 전자기기, 상기 용기, 상기 펌프 시스템, 및 상기 인클로저는 상기 장치의 테스트 동안 회전하도록 상기 구조물에 연결된다.

본 특허출원은 또한: 장치를 테스트하기 위한 전자기기; 냉각제를 저장하기 위한 용기; 상기 전자기기를 냉각시키기 위해 상기 용기 밖으로 냉각제를 이동시키는 펌프 시스템; 및 상기 용기내의 냉각제가 상기 펌프 시스템에 대한 인터페이스와 실질적으로 동일 평면을 유지하도록 상기 용기에서의 냉각제를 가압하기 위해 상기 용기 내에서 이동하는 피스톤;을 포함하는 장비를 기술한다. 상기 장비는 또한 회전가능한 구조물을 포함할 수 있고, 여기서 상기 전자기기, 상기 용기, 및 상기 펌프 시스템은 상기 장치의 테스트 동안 회전하기 위해 상기 구조물에 연결된다.

본 특허출원은 또한: 테스트 동안 회전가능한 구조물, 및 상기 구조물에 연결되고 상기 장치를 테스트하는 데에 사용하기 위한 전자기기를 포함하는 장비를 기술한다. 상기 구조물은 상기 구조물에 연결되고 액체를 이용하여 상기 전자기기를 냉각시키기 위한 냉각 시스템을 포함할 수 있다. 상기 냉각 시스템은 상기 액체를 저장하기 위한 용기, 및 상기 전자기기를 냉각시키기 위해 상기 용기 밖으로 액체를 이송시키는 상기 용기에 대한 인터페이스를 포함하는 펌프 시스템을 포함할 수 있다. 가압 수단은 상기 액체를 상기 용기 내에서 가압할 수 있다.
상기 가압 수단은 상기 벨로우즈를 압축하고 그에 의해 상기 용기 내에 저장된 냉각제를 가압하여 상기 냉각제가 상기 펌프 시스템에 대한 인터페이스와 동일 평면을 유지하도록 하는 수단을 포함할 수 있다.
본 특허출원은 또한 용기가 탱크; 및 상기 액체를 저장하기 위한 탱크 내부의 블레이더;를 포함하고, 상기 블레이더는 회전동안 상기 구조물의 방향에 관계없이 상기 액체가 인터페이스와 동일 평면을 유지하도록 구성될 수 있다. 상기 액체는 상기 블레이더 내에 진공저장될 수 있다.
본 특허출원은 또한 테스트 동안 회전가능한 구조물; 및 상기 구조물에 연결되고 장치를 테스트하는 데에 사용하기 위한 전자기기;를 포함하고, 상기 구조물은, 상기 구조물에 연결되고 액체를 이용하여 상기 전자기기를 냉각시키기 위한 냉각 시스템으로서, 탱크; 상기 액체를 저장하기 위한 탱크 내부의 블레이더 - 상기 블레이더와 상기 탱크가 함께 용기를 구성함- ; 및 상기 전자기기를 냉각시키기 위해 상기 용기 밖으로 액체를 이동시키는 상기 용기에 대한 인터페이스를 포함하는 펌프 시스템; 을 구비하는 상기 냉각 시스템을 포함하고, 상기 블레이더는 회전동안 상기 구조물의 방향에 관계없이 상기 액체가 인터페이스와 동일 평면을 유지하도록 구성될 수 있다. 상기 액체는 상기 블레이더 내에 진공저장될 수 있다. 상기 액체는 냉각제를 포함하고, 상기 블레이더는 상기 냉각제가 열화되지 않는 재료를 포함할 수 있다. 상기 회전동안 상기 구조물의 방향에 관계없이 상기 액체가 인터페이스와 동일 평면을 유지하도록, 상기 블레이더는 상기 블레이더로부터 액체가 이동됨에 따라 수축하도록 구성될 수 있다. 상기 펌프 시스템은 하나의 펌프만을 포함할 수 있다. 상기 펌프 시스템은 다중 펌프를 포함할 수 있다. 상기 다중 펌프는 상기 용기와 상기 전자기기 사이에서 직렬로 연결될 수 있다. 상기 냉각 시스템은 상기 액체로부터 열을 제거하기 위한 열 교환기를 더 포함할 수 있다.

본 요약부를 포함하는, 본 특허출원에 기술된 특징부 중 임의의 2개 이상은 본 특허출원에서 특정하여 기술되지 않은 실시예들을 형성하기 위해 조합될 수 있다.

상술한 부분들은 하나 이상의 임시적이지 않은(non-transitory) 기계판독가능한 저장 매체에 저장되고, 하나 이상의 처리 장치상에서 실행가능한 명령어로 구성된 컴퓨터 프로그램 제품으로서 구현될 수 있다. 상기의 일부 또는 전부는 하나 이상의 처리 장치, 및 기능을 구현하기 위한 실행가능한 명령어를 저장하기 위한 메모리를 포함할 수 있는 장비, 방법 또는 시스템으로서 구현될 수 있다.

하나 이상의 예시의 상세사항은 첨부 도면과 하기의 설명에서 설명된다. 추가적인 특징, 측면 및 이점은 설명, 도면 및 청구범위로부터 명확하게 될 것이다.

도 1은 테스트 헤드용 냉각 시스템의 다이어그램;
도 2는 도 1의 냉각 시스템의 구현의 측면도;
도 3은 도 2의 냉각 시스템의 구현의 사시도;
도 4는 벨로우즈로서 구현된 테스트 헤드 냉각 시스템의 용기의 전면도로서, 벨로우즈의 압축은 스프링 시스템에 의해 제어되는 전면도;
도 5는 벨로우즈로서 구현된 테스트 헤드 냉각 시스템의 용기의 전면도로서, 벨로우즈의 압축은 공기 압력에 의해 제어되는 전면도;
도 6은 그 안에 저장된 액체 냉각제의 압력을 제어하기 위한 내부 피스톤을 구비한 탱크로서 구현된 테스트 헤드 냉각 시스템의 용기의 전면도;
도 7은 탱크의 내부의 접을 수 있는 블레이더로서 구현된 테스트 헤드 냉각 시스템의 용기의 전면도; 및
도 8은 벨로우즈를 압축하기 위해 압력을 인가하는 공기 실린더에 의해 제어되는 벨로우즈의 예를 도시한다.

반도체 제조사는 일반적으로 생산의 다양한 스테이지에서 반도체 장치를 테스트한다. 제조하는 동안, 집적 회로는 단일 실리콘 웨이퍼 상에서 다수의 수량으로 제조된다. 웨이퍼는 다이라고 하는 개별 집적 회로로 커팅된다. 각각의 다이는 프레임으로 로딩되고, 본딩 와이어가 다이를 프레임으로부터 연장된 리드로 연결시키기 위해 부착된다. 로딩된 프레임은 그런다음 플라스틱 또는 최종 제품을 생산하기 위한 또다른 패키징 재료로 인캡슐화된다.

제조업체는 제조 공정에서 가능한 빨리 불량 부품을 검출하고 폐기하기 위한 경제적 인센티브를 가진다. 따라서, 다수의 반도체 제조업체는 웨이퍼가 다이로 커팅되기 전에 웨이퍼 레벨에서 집적회로를 테스트한다. 불량품인 회로가 마킹되고 일반적으로 패키징 전에 폐기되어, 불량품 다이를 패키징하는 비용을 절감한다. 마지막 체크로서, 다수의 제조업체는 제품이 선적되기 전에 각각의 최종 제품을 테스트한다.

다수의 반도체 부품을 테스트하기 위해, 제조업체는 일반적으로 자동 테스트 설비("ATE" 또는 "테스터")를 이용한다. 테스트 프로그램에서의 명령에 응답하여, 테스터는 자동으로 집적회로로 적용될 입력 신호를 생성하고, 출력 신호를 모니터링한다. 테스터는 출력 신호를 피시험 장치 또는 "DUT"가 불량품인지를 판정하기 위해 예측된 반응과 비교한다.

일반적으로, 부품 테스터는 2개의 상이한 부분으로 설계된다. "테스트 헤드"라고 하는, 제 1 부분은 예를 들면 구동 회로, 수신회로, 및 짧은 전기 경로가 효익을 가지는 기타 회로와 같은 DUT에 근접하여 배치될 수 있는 회로를 포함한다. "테스트 몸체"라고 하는, 제 2 부분은 케이블을 통해 테스트 헤드에 연결되고, DUT에 근접할 수 없는 전자기기를 포함한다.

특수한 기계가 연속하여 이동하고 전기적으로 장치들을 테스터에 연결시킨다. "프로버"가 반도체 웨이퍼 레벨에서 장치를 이동시키는 데에 사용된다. "핸들러"가 패키징된 장치 레벨에서 장치를 이동시키기 위해 사용된다. 프로버, 핸들러, 및 DUT를 테스터에 대해 위치시키는 기타 장치는 일반적으로 "주변장치"로 알려져있다. 주변장치는 일반적으로 테스트를 위해 DUT가 위치되는 위치를 포함한다. 주변장치는 DUT를 테스트 위치로 공급하고 테스터는 DUT를 테스트하고, 주변장치는 또다른 DUT가 테스트될 수 있도록 DUT를 테스트 위치로부터 멀리 이동시킨다.

테스트 헤드와 주변 장치는 일반적으로 개별 지지 구조물을 가지는 개별 피스의 기계류이다. 따라서, 테스트가 시작되기 전에, 테스트 헤드와 주변장치는 함께 부착된다. 일반적으로, 이는 테스트 헤드를 주변장치를 향해 이동시키고, 테스트 헤드를 정렬시키고, 테스트 헤드를 주변장치로 걸어 잠금(latching)으로써 달성된다. 걸어 잠금되면, 도킹 메커니즘이 테스트 헤드와 주변 장치를 함께 당겨서, 테스트 헤드와 주변 장치 사이에 스프링으로 고정된(spring-loaded) 접촉을 일으켜 테스터와 DUT 사이를 압축시키고 그 사이에서 전기 연결을 형성한다.

테스트 동안 열이 테스트 헤드에서 발생될 수 있다. 냉각 시스템이 그안에 포함된 전자기기를 냉각시키기 위해 사용될 수 있어서, 이러한 전자기기들이 과열될 가능성을 감소시킬 수 있다. 하나의 방법은 테스트 헤드를 냉각시키기 위해 액체 냉각제를 이용한다.

이러한 점에서, 장치를 테스트하는 장비(예를 들면 테스트 헤드)가 본문에 기술된다. 장비는 테스트하는 동안 회전가능한 구조물, 및 상기 구조물에 연결되고 장치를 테스트하는 데에 사용하는 전자기기를 포함한다. 냉각 시스템은 또한 액체를 이용하여 전자기기를 냉각시키기 위해 구조물에 연결된다. 냉각 시스템은 액체를 저장하기 위한 용기 및 전자기기를 냉각시키기 위해 용기 밖으로 액체를 이송하기 위한 상기 용기에 대한 인터페이스를 구비하는 펌프 시스템을 포함한다. 용기 내의 액체는 액체가 테스트 헤드의 방향에 관계없이 구조물의 회전동안 인터페이스와 실질적으로 동일 평면을 유지하도록 가압된다. 하기에 기술된 바와 같이, 액체는 스프링 또는 피스톤과 같은 기구, 또는 회전하는 동안 액체를 유지하는 접이식(collapsible) 백과 같은 기타 구조물을 이용하여 가압될 수 있다.

구현시, 테스트 헤드는 테스트 헤드 외부가 아닌 내부에 있는 냉각 시스템을 포함한다. 도 1은 이러한 테스트 헤드 냉각 시스템(10)의 예를 도시한다. 테스트 헤드 냉각 시스템(10)은 펌프 시스템(12), 열 교환기(14), 및 HFE와 같은 액체 냉각제를 저장하는 용기(16)를 포함한다. 본 예시에서, 용기(16)는 압축가능한 벨로우즈이다. 그러나, 냉각 시스템(10)은 하기에 더 상세히 기술된 바와 같이 이러한 유형의 용기에 한정되지 않는다. 또한, 본 예시에서 펌프 시스템(12)은 용기(16)와 전자기기(18) 사이에서 직렬로 연결된 3개의 펌프를 포함한다. 그러나, 펌프 시스템(12)은 이러한 방식으로 연결된 3개의 펌프에 한정되지 않고, 하나의 펌프 또는 임의의 적절한 직렬 및/또는 병렬 구성으로 연결된 하나 이상의 펌프를 포함할 수 있다.

동작시, 용기(16)는 액체 냉각제를 저장한다. 펌프 시스템(12)은 용기(16)로부터 액체 냉각제를 이동시켜, 전자기기(18)를 냉각시키기 위해 파이프 또는 홀과 같은 경로(20)를 통해 액체 냉각제를 펌핑시킨다. 그런다음 냉각제는 유사한 경로(20)를 따라서 열 교환기(14)로 복귀한다. 이러한 포인트에서, 경로(22)에서의 냉각제는 용기(16)내의 냉각제 보다 더 따뜻하다. 따라서 냉각제는 열 교환기(14)를 통과하고, 이는 냉각제의 온도를 감소시킨다. 그런다음, 감소된 온도의 냉각제는 용기(16)로 지나가거나 또는 다시 이러한 폐루프 시스템에서의 펌프 시스템(12)을 통과하여 되돌아간다. 상기 프로세스는 그런다음 미리 정해진 온도 범위 내에서 전자기기를 유지하기 위해 반복된다. 예시에서, 전자기기의 온도는 모니터링 장치등(도시되지 않음)에 의해 측정되고, 전자기기(18)의 온도를 조정하기 위해 냉각 시스템의 동작을 제어하는 처리 장치(예를 들면, 펌프 시스템)로 보고된다.

도 2 및 3은 각각 테스트 헤드(24)의 측면도 및 사시도를 도시한다. 본 구현에서, 테스트 헤드(24)는 도 1에 도시된 냉각 시스템과 유사하거나 또는 동일한 냉각 시스템(26)을 포함한다. 즉, 냉각 시스템(26)은 용기(28), 펌프 시스템(30), 열 교환기(32), 및 액체 냉각제가 통과하는 경로(34a 내지 34f)(도 2)를 포함한다. 냉각 시스템(26)의 컴포넌트는 테스트 헤드(26)의 구조물에 장착되고, 이는 본 예시에서 프레임(36)을 포함한다. DUT를 테스트하기 위한 전자기기(40)는 또한 프레임(36)에 장착된다. 도 2 및 3에 도시된 바와 같이, 마운팅은 브래킷, 나사 또는 기타 고정 재료를 통해 수행된다. 냉각제를 통과시키는 경로는 금속 파이프, 플라스틱 호스, 튜브 또는 이러한 재료의 2개 이상의 조합을 포함할 수 있다. 이들 컴포넌트는 도 2 및 3에 도시된 방식으로 또는 기타 적절한 방식으로 연결될 수 있다.

펌프 시스템(30)은 용기(28)와 전자기기(40) 사이에서 직렬로 연결된 3개의 펌프를 포함한다. 이러한 예시에서, 펌프(30a, 30b, 30c)는 경로(34a, 34b, 34c, 34d, 34e)를 통해서 용기(28)로부터 냉각제 배포 유닛(CDU)(42)으로 액체 냉각제를 이동시킨다. CDU(42)는 호스, 튜브 등(도시되지 않음)을 통해서 이들 냉각제가 전자기기(40)를 통과하도록 하고, "사용된" 냉각제를 경로(34f)를 통해 열 교환기(32)로 복귀시킨다. 펌프 시스템(30)은 도 2 및 3에 도시된 구성으로 연결된 3개의 펌프에 한정되지 않고, 하나의 펌프 또는 임의의 적절한 직렬 및/또는 병렬 구성으로 연결된 하나 이상의 펌프를 포함할 수 있다. 도 2 및 3의 시스템에서의 3개의 펌프 각각에 사용될 수 있는 예시적인 펌프는 리앙 SM-1212-BS-26 펌프이다. 냉각 시스템에서 사용될 수 있는 예시적인 열 교환기는 GEA FG5X12-16 열 교환기이다.

또한 도 1에서의 경우에서와 같이, 본 예시에서, 용기(28)는 압축가능한 벨로우즈이다. 벨로우즈는 스텐레스 강으로 만들어질 수 있고, 약 1 갤론의 체적으로부터 약 반 갤론의 체적으로, 외부 압력에 반응하여 압축될 수 있다. 이러한 벨로우즈의 예는 MetalFlex 벨로우즈 P/N 52535x50이다. 벨로우즈를 압축하면 벨로우즈 내에 포함되어있는 액체 냉각제가 가압된다. 충분한 압력하에서(예를 들면, 벨로우즈에 대한 압력은 용기 내의 액체 냉각제의 증기압보다 더 높다), 액체 냉각제는 테스트 헤드의 방위에 관계없이(예를 들면, 회전하는 동안) 용기에 대한 펌프 시스템의 인터페이스(44)와 실질적으로 동일 평면을 유지한다. 도시된 바와 같이, 이러한 인터페이스는 용기(28)에 연결된 튜브, 호스 등을 포함할 수 있다. 액체 냉각제를 인터페이스(44)와 실질적으로 동일 평면으로 유지함으로써, 펌프 시스템(30)이 액체 냉각제로부터의 증기를 경로로 펌핑시킬 가능성이 감소된다. 일반적으로 공지된 바와 같이, 액체 냉각 시스템에서의 가스 버블은 시일(예를 들면,펌프 시일)이 열화되도록 할 수 있고, 이는 결과적으로 시스템에서의 냉각제 누출을 가져올 수 있다. 그럼으로써, 액체 냉각제에서 가스 버블의 양을 감소시키는 것은 효익을 가진다.

테스트 헤드(24)는 테스트 동안 회전한다. 액체 냉각제가 압력하에 있지 않으면, 용기 내의 액체 냉각제는 이러한 회전에 반응하여 이동하거나 출렁거릴 것이다. 충분한 압력을 액체 냉각제에 인가함으로써, 액체 냉각제는 테스트 헤드의 회전동안 그리고 테스트 헤드의 방향에 관계없이 용기(28)에 대한 펌프 시스템의 인터페이스(44)와 실질적으로 동일 평면을 유지할 수 있다. 인가된 압력은 또한 액체 냉각제가 끓어오르는 것을 방지하고, 열 팽창 및 수축으로부터 야기되는 냉각제 체적의 변화에 연관된 문제를 처리할 수 있다. 예시에서, 액체 냉각제에 인가된 압력의 양은 평방 인치(PSI) 당 2 내지 3 파운드이지만; 본문에 기술된 시스템은 이러한 범위로 압력을 인가하는 것에 한정되지 않는다.

예시에서, 벨로우즈에 인가된 압력은 도 4에 도시된 하나 이상의 스프링과 같은 기구를 이용하여 인가될 수 있다. 이러한 점에서, 도 4는 마운드 헤드(54, 56)와 벨로우즈(60) 사이의 각각의 마운트(50, 52) 상에 유지되는 2개의 스프링(46, 48)(이는 용기(28)의 구현임)을 도시한다. 이러한 구성에서, 스프링은 벡터(62, 64)를 따라 압력을 인가하여, 벨로우즈(60)을 압축한다. 압축의 크기는 벨로우즈(60) 내에 포함된 액체 냉각제의 양 만큼으로 제한된다. 벨로우즈(60)에서의 액체의 양은 감소되기 때문에(예를 들면, 누설, 증발 등에 의해), 스프링(46, 48)은 액체의 체적을 맞추기 위해 벨로우즈(60)를 더 압축한다.

도 4의 예시에서, 2개의 스프링과 2개의 마운트가 도시된다. 그러나, 임의의 수의 스프링 및 마운트가 사용될 수 있다. 추가로, 도 4의 예시에서, 스프링은 케이스없이 도시된다. 다른 예시에서, 스프링은 플런저 등을 형성하기 위해 인케이싱될 수 있다. 또 다른 예시에서, 도 4의 스프링은 벨로우즈내에서 액체 냉각제의 양에 기초하여 인가된 압력의 크기를 조정하는 전기제어 피스톤(도시되지 않음)으로 대체될 수 있다. 예를 들면, 센서(도시되지 않음)는 벨로우즈(60) 내의 액체의 양을 검출하고 신호를 벨로우즈 내의 액체의 양에 대해 적절한 크기의 압력을 벨로우즈에 인가하도록 피스톤을 제어하는 컨트롤러(도시되지 않음)로 전송하도록 구성될 수 있다.

도 5에 도시된 또다른 예시에서, 벨로우즈(68)를 압축하여(이는 용기(28)의 구현임) 액체 냉각제를 가압하는 데에 사용되는 기구는 실질적으로 벨로우즈(68)를 둘러싸는 인클로저(70)를 포함한다. 인클로저(70)는 완전한 가스 밀봉이 필수적인 것은 아닐지라도 벨로우즈(68)에 대해 가스 밀봉 시일을 제공할 수 있다. 이를 위해, 개스킷 등(72)이 인클로저(70)와 벨로우즈(68)에 대한 평평한 마운팅 영역(74) 사이에 있을 수 있다. 인클로저(70)는 인클로저의 내부가 적어도 벨로우즈(68)가 압축하는 포인트로 가압되도록 가스를 받아들이는 주입부(76)를 포함한다. 이를 위해, 냉각 시스템은 가스 펌프(도시되지 않음)와 주입부(76)를 통해 인클로저(70)로 가스(예를 들면, 공기)를 펌핑시키기 위한 호스(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 가스 펌프와 호스는 테스트 헤드 내부에 있으며 테스트 헤드에 연결되어있을 수 있다. 결과적인 가스 압력에서의 증가는 벨로우즈(68)가 압축되도록 한다. 가스 압력의 크기는 액체에 대한 압력이 일정한 2 또는 3개의 PSI가 되도록 제어될 수 있다. 예를 들면, 인클로저(70)내에서의 모니터는 인클로저(70)에 의해 생성된 결과인 챔버(78)내의 가스 압력을 모니터링할 수 있다. 모니터는 가스 모니터 판독결과를 챔버에서 가스 압력의 크기를 증가 또는 감소시키도록 가스 펌프를 제어하는 컨트롤러(도시되지 않음)에 제공할 수 있다. 가스 압력을 모니터링하는 대신에, 레귤레이터가 또한 사용될 수 있다. 이러한 점에서, 레귤레이터는 압력이 임계치 미만으로 감소되는 경우 공기가 들어오게하고 또다른 임계치 이상으로 압력이 증가하는 경우 공기를 배출시키도록 하는 역학적 압력 감지(mechanical pressure sensitive) 밸브이다.

대안으로, 압력의 크기는 벨로우즈(68)에 저장된 액체의 크기에 비례할 수 있다. 예를 들면, 모니터는 벨로우즈(68) 내의 액체의 크기를 검출할 수 있다. 반응시, 컨트롤러는 벨로우즈 내의 액체의 크기에 기초하여 챔버 내에서의 압력의 크기를 증가(또는 감소)시키기 위해 가스 펌프를 제어할 수 있다. 예를 들면, 벨로우즈 내의 액체의 크기가 감소할 때, 챔버내의 압력의 크기는 증가하도록 제어될 수 있다. 결과로서, 벨로우즈는 더 압축하여, 일정한 또는 가변적인 압력 하에서 그 안에 담겨진 액체를 유지한다.

또다른 구현에서, 용기는 도 6에 도시된 바와 같은 압축가능하지 않은 탱크(80)가 될 수 있다. 본 예시에서, 피스톤(82)은 탱크내에서 액체 냉각제(84)를 가압하도록 탱크(80)내에서 이동하도록 구성된다. 실링 링(86)은 피스톤의 적어도 일부 주위에, 그리고 피스톤과 탱크의 내벽 사이에 배치될 수 있다. 실링 링(86)은 탱크의 내벽을 가지고 액체/가스 밀봉 시일을 생성한다. 피스톤(82)은 주입부(90)를 통해 챔버(88)로 가스(예를 들면, 공기)를 펌핑함으로써 제어될 수 있다. 가스 펌프(도시되지 않음)는 가스를 펌핑하도록 사용될 수 있다. 챔버(88)로 도입된 가스의 양은 피스톤(82)에 인가된 압력을 제어한다. 예시에서, 챔버(88)에 부가된 가스의 양은 그것이 액체 냉각제(84)에 대해 상대적으로 일정한 2 내지 3개의 PSI를 산출하도록 피스톤(82)을 제어할 수 있다. 피스톤(82)에 의해 생성된 이러한 압력의 결과로서, 용기 내의 액체 냉각제(84)는 테스트 헤드의 방향에 관계없이 펌프 시스템에 대한 인터페이스(94)와 실질적으로 동일 평면을 유지한다.

액체 냉각제를 제어하기 위해 기구를 이용하는 것이 아니라, 탱크 내부의 접이식 백 또는 블레이더가 그 안에 포함된 액체 냉각제가 테스트 헤드의 방향에 관계없이 용기에 대해 펌프 시스템의 인터페이스와 실질적으로 동일 평면을 유지하는 것을 보장하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들면, 도 7은 탱크(98) 내에서의 블레이더(96)(이는 함께 용기(28)의 구현을 구성한다)를 도시한다. 블레이더는 냉각제내에 부식되지 않는 재료로 만들어질 수 있다. 블레이더 내의 냉각제가 감소되면서, 블레이더는 테스트 헤드의 방향에 관계없이 냉각제가 펌프 시스템에 대한 인터페이스(100)와 실질적으로 동일 평면을 유지하도록 수축(contract)한다. 이는 냉각제를 블레이더 내에 진공저장시킴으로써 달성될 수 있다.

또다른 예시에서, 도 8은 벨로우즈를 압축시키기 위해 압력을 인가하는 공기 실린더(111)에 의해 제어되는 벨로우즈(110)의 예를 도시한다. 공기 실린더는 예를 들면 컴퓨터에 의한 것과 같이, 전자적으로 제어될 수 있다.

본문에 기술된 구현에서 사용될 수 있는 HFE의 유형의 예는 3M™의 Nove™ 7100을 포함한다. HFE에 부가하여, 기타 가능한 액체 냉각제는 물, 에틸렌 글리콜, 및 DOWTHERM™ 유기 유체를 포함하지만, 그에 한정되지는 않는다.

상술한 압력은 20℃±1℃에서 2 내지 3의 PSI를 포함한다. 그러나, 본문에 기술된 냉각 시스템은 이들 압력 및 온도에서 액체 냉각제를 가압하는 것에 한정되지 않는다. 임의의 적절한 압력은 적절한 온도에서 달성될 수 있다. 추가로, 일정한 또는 가변적인 압력이 사용될 수 있다. 예를 들면, 인가된 압력은 액체 냉각제가 펌프 인터페이스로부터 멀어지는 방향으로 흐르는 방식으로 액체 냉각제가 방향을 가질때 더 높게 되도록 제어될 수 있다.

본문에 기술된 냉각 시스템은 그것이 액체 냉각제를 전자기기로 출력하고, 액체 냉각제가 열 교환기로 통과하도록 하고, 액체 냉각제가 용기로 다시 및/또는 전자기기로 다시 통과하도록 하는 폐루프이다. 그러나, 냉각 시스템은 폐루프가 될 필요가 없다. 오히려, 새로운 냉각제가 필요시, 외부 소스로부터 용기로 공급될 수 있다. 본 예시에서, 순환된 냉각제가 용기를 보충하기 위해 이용될 필요가 없다.

본문에 기술된 테스트 헤드 구성의 이점 중에는, 테스트 헤드가 "제로 풋프린트(zero footprint)"를 가지는 것이 있다. 이러한 것이 통상적으로 의미하는 것은 냉각 시스템은 테스트 플로어 상에 공간을 차지하지 않는다는 것이다(냉각 시스템은 예를 들면 테스트 헤드내에 포함되는 것과 같이, 테스트 헤드에 내장되기 때문에). 또한 상술한 바와 같이, 본문에 기술된 냉각 시스템은 냉각제에서의 가스 버블을 감소시킨다.

본문에 기술된 제어 피처(예를 들면, 테스트 헤드의 제어, 공기 흐름, 피스톤 압력, 등)가 적어도 부분적으로 컴퓨터 프로그램, 즉, 예를 들면 프로그래밍가능한 프로세서, 컴퓨터, 또는 다중 컴퓨터와 같은 데이터 처리 장비의 동작을 제어하기 위해, 또는 데이터 처리장치에 의해 실행하기 위한 하나 이상의 촉지가능한 비임시적인 기계 판독가능한 저장 매체에서와 같이, 하나 이상의 정보 캐리어에 촉지가능하게 내장된 컴퓨터 프로그램을 통해서 구현될 수 있다.

컴퓨터 프로그램은 컴파일 또는 번역 언어를 포함하는, 임의의 형태의 프로그래밍 언어로 기록될 수 있고, 그것은 단독 프로그램 또는 모들, 컴포넌트, 서브루틴, 또는 컴퓨팅 환경에서 사용하기에 적절한 기타 유닛으로서 포함하는 임의의 형태로 적절하게 사용될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 하나의 컴퓨터 상에서, 또는 하나의 사이트 또는 다중 사이트에 분산되고 네트워크에 의해 연결된 다중 컴퓨터 상에서 실행되기 위해 적절하게 사용될 수 있다.

제어 피처를 구현하는 것에 연관된 액션은 조정 프로세스의 기능을 수행하기 위해 하나 이상의 컴퓨터 프로그램을 실행하는 하나 이상의 프로그래밍가능한 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 프로세스 전체 또는 그 일부가 예를 들면 FPGA(필드 프로그래머블 게이트 어레이) 및/또는 ASIC(특정용도용 집적회로)와 같은 전용 논리 회로로서 구현될 수 있다.

예시의 방식에 의해, 컴퓨터 프로그램의 실행에 적절한 프로세서는 범용 및 전용 마이크로프로세서, 및 임의의 종류의 디지털 컴퓨터의 하나 이상의 프로세서를 포함한다. 일반적으로, 프로세서는 판독 전용 저장 영역 또는 랜덤 액세스 저장 영역 또는 그 양측으로부터 명령 및 데이터를 수신한다. 컴퓨터(서버를 포함하는)의 엘리먼트는 명령어를 실행하기 위한 하나 이상의 프로세서 및 명령어와 데이터를 저장하기 위한 하나 이상의 저장 영역 장치를 포함한다. 일반적으로, 컴퓨터는 또한 예를 들면 자기, 자기-광 디스크 또는 광 디스크와 같은 데이터 저장을 위한 대용량 저장 장치와 같은 하나 이상의 기계 판독가능한 저장 매체를 포함하거나, 또는 그로부터 데이터를 수신하고 또는 그로 데이터를 전송하거나 또는 송수신하기 위해 동작가능하게 결합된다. 컴퓨터 프로그램 명령어와 데이터를 실행하기에 적합한 기계판독가능한 저장 매체는 예를 들면 EPROM, EEPROM, 및 플래시 저장 영역 장치와 같은 반도체 저장 영역 장치; 예를 들면 내장 하드 디스크 또는 착탈가능한 디스크와 같은 자기 디스크; 및 자기-광 디스크; 및 CD-ROM 및 DVD-ROM 디스크를 포함하는 모든 유형의 비휘발정 저장 영역을 포함한다.

본문에 기술된 상이한 실시예들의 엘리먼트는 상기 특정하여 설명되지 않은 기타 실시예들을 형성하기 위해 조합될 수 있다. 엘리먼트들은 그의 동작에 악 영향을 주지않으면서 본문에 기술된 구조로부터 배제될 수 있다. 추가로, 다양한 개별 엘리먼트가 본문에 기술된 기능들을 수행하기 위해 하나 이상의 개별 엘리먼트들로 조합될 수 있다.

본문에 기술된 상이한 구현의 엘리먼트들은 상기 특정하여 설명되지 않은 기타 구현을 형성하기 위해 조합될 수 있다. 본문에 기술되지 않은 다른 구현은 하기의 청구범위의 범위 내에 있다.

Claims

테스트 동안 회전가능한 구조물; 및
상기 구조물에 연결되고 장치를 테스트하는 데에 사용하기 위한 전자기기;
를 포함하고,
상기 구조물은,
상기 구조물에 연결되고, 액체를 이용하여 상기 전자기기를 냉각시키기 위한 냉각 시스템으로서,
상기 액체를 저장하기 위한 용기; 및
상기 전자기기를 냉각시키기 위해 상기 용기 밖으로 액체를 이동시키는 상기 용기에 대한 인터페이스를 포함하는 펌프 시스템;
을 구비하는 상기 냉각 시스템을 포함하고,
상기 액체는 회전동안 상기 인터페이스에서 유지되도록 가압되는 것을 특징으로 하는 장치 테스트용 장비.
제 1 항에 있어서, 상기 용기 내의 액체를 가압하는 기구(mechanics)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치 테스트용 장비.
제 1 항에 있어서, 상기 액체는 상기 구조물의 회전동안 상기 인터페이스와 동일 평면(flush)을 유지하는 것을 특징으로 하는 장치 테스트용 장비.
제 2 항에 있어서, 상기 용기는 압축가능하며, 상기 기구는 상기 용기를 압축하기 위해 상기 용기를 밀도록 배치된 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치 테스트용 장비.
제 4 항에 있어서, 상기 기구는 상기 용기를 압축하기 위해 상기 용기를 밀도록 배치된 다중 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치 테스트용 장비.
제 2 항에 있어서, 상기 용기는 압축가능하고;
상기 기구는 상기 용기를 둘러싸는 인클로저를 포함하고,
상기 인클로저는 상기 인클로저의 내부가 적어도 상기 용기가 압축하는 포인트로 가압되도록 가스를 받아들이기 위한 주입부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치 테스트용 장비.
제 2 항에 있어서, 상기 기구는 상기 용기내부에서 이동하는 피스톤을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치 테스트용 장비.
제 7 항에 있어서, 상기 기구는 상기 피스톤의 적어도 일부를 둘러싸고 상기 피스톤과 상기 용기의 내벽 사이에 있는 실링 링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치 테스트용 장비.
제 8 항에 있어서, 상기 실링 링은 고무를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치 테스트용 장비.
제 1 항에 있어서, 상기 펌프 시스템은 하나의 펌프만을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치 테스트용 장비.
제 1 항에 있어서, 상기 펌프 시스템은 다중 펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치 테스트용 장비.
제 11 항에 있어서, 상기 다중 펌프는 상기 용기와 상기 전자기기 사이에서 직렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 장치 테스트용 장비.
제 1 항에 있어서, 상기 냉각 시스템은 상기 액체로부터 열을 제거하기 위한 열 교환기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치 테스트용 장비.
제 1 항에 있어서, 상기 용기는 압축가능한 벨로우즈를 포함하고,
상기 액체는 냉각제를 포함하고,
상기 장비는 상기 벨로우즈를 압축하고 그에 의해 상기 용기에 저장된 상기 냉각제를 가압하여 상기 냉각제가 상기 펌프 시스템에 대한 인터페이스와 동일 평면이 되도록 하는 스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치 테스트용 장비.
제 14 항에 있어서, 상기 스프링은 제 1 스프링이고, 상기 장비는 제 2 스프링, 및 상기 제 1 스프링과 제 2 스프링이 유지되는 제 1 및 제 2 마운트를 더 구비하고, 상기 제 1 및 제 2 마운트는 각각 헤드를 구비하고,
상기 제 1 스프링은 상기 제 1 마운트의 헤드와 상기 벨로우즈 사이의 상기 제 1 마운트 상에 있고, 상기 제 2 스프링은 상기 제 2 마운트의 헤드와 상기 벨로우즈 사이의 상기 제 2 마운트 상에 있는 것을 특징으로 하는 장치 테스트용 장비.
제 14 항에 있어서, 상기 전자기기, 상기 용기, 상기 펌프 시스템, 및 상기 스프링은 상기 장치의 테스트 동안에 회전하도록 상기 구조물 내에 유지되는 것을 특징으로 하는 장치 테스트용 장비.
제 1 항에 있어서,
상기 용기는 압축가능한 벨로우즈를 포함하고,
상기 액체는 냉각제를 포함하고,
상기 장비는 상기 펌프 시스템을 둘러싸는 인클로저로서, 상기 인클로저의 내부가 적어도 상기 벨로우즈가 압축하는 포인트로 가압되도록 가스를 받아들이는 개구를 구비하는 인클로저를 더 포함하고,
상기 벨로우즈의 압력은 상기 냉각제가 상기 펌프 시스템에 대한 인터페이스와 동일한 평면을 유지하도록 상기 용기에 저장된 상기 냉각제를 가압하는 것을 특징으로 하는 장치 테스트용 장비.
제 17 항에 있어서, 상기 인클로저는 가스 기밀의 챔버를 형성하는 것을 특징으로 하는 장치 테스트용 장비.
제 17 항에 있어서, 상기 전자기기, 상기 용기, 상기 펌프 시스템, 및 상기 인클로저는 상기 장치의 테스트 동안 회전하기 위해 상기 구조물에 연결되는 것을 특징으로 하는 장치 테스트용 장비.
제 1 항에 있어서, 상기 액체는 냉각제를 포함하고,
상기 장비는 상기 용기내의 냉각제가 상기 펌프 시스템에 대한 인터페이스와 동일 평면을 유지하도록 상기 용기 내의 냉각제를 가압하기 위해 상기 용기 내에서 이동하는 피스톤을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치 테스트용 장비.
제 1 항에 있어서,
상기 용기 내의 상기 액체를 가압하는 가압 수단을 더 포함하고,
상기 용기는 압축가능한 벨로우즈를 포함하고, 상기 액체는 냉각제를 포함하고,
상기 가압 수단은 상기 벨로우즈를 압축하고 그에 의해 상기 용기 내에 저장된 냉각제를 가압하여 상기 냉각제가 상기 펌프 시스템에 대한 인터페이스와 동일 평면을 유지하도록 하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치 테스트용 장비.
제 1 항에 있어서,
상기 용기는
탱크; 및
상기 액체를 저장하기 위한 탱크 내부의 블레이더;를 포함하고,
상기 블레이더는 회전동안 상기 구조물의 방향에 관계없이 상기 액체가 인터페이스와 동일 평면을 유지하도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치 테스트용 장비.
제 22 항에 있어서, 상기 액체는 상기 블레이더 내에 진공저장된 것을 특징으로 하는 장치 테스트용 장비.
테스트 동안 회전가능한 구조물; 및
상기 구조물에 연결되고 장치를 테스트하는 데에 사용하기 위한 전자기기;
를 포함하고,
상기 구조물은,
상기 구조물에 연결되고 액체를 이용하여 상기 전자기기를 냉각시키기 위한 냉각 시스템으로서,
탱크;
상기 액체를 저장하기 위한 탱크 내부의 블레이더 - 상기 블레이더와 상기 탱크가 함께 용기를 구성함- ; 및
상기 전자기기를 냉각시키기 위해 상기 용기 밖으로 액체를 이동시키는 상기 용기에 대한 인터페이스를 포함하는 펌프 시스템;
을 구비하는 상기 냉각 시스템을 포함하고,
상기 블레이더는 회전동안 상기 구조물의 방향에 관계없이 상기 액체가 인터페이스와 동일 평면을 유지하도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치 테스트용 장비.
제 24 항에 있어서, 상기 액체는 상기 블레이더 내에 진공저장된 것을 특징으로 하는 장치 테스트용 장비.
제 24 항에 있어서, 상기 액체는 냉각제를 포함하고,
상기 블레이더는 상기 냉각제가 열화되지 않는 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치 테스트용 장비.
제 24 항에 있어서, 상기 회전동안 상기 구조물의 방향에 관계없이 상기 액체가 인터페이스와 동일 평면을 유지하도록, 상기 블레이더는 상기 블레이더로부터 액체가 이동됨에 따라 수축하도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치 테스트용 장비.
제 24 항에 있어서, 상기 펌프 시스템은 하나의 펌프만을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치 테스트용 장비.
제 24 항에 있어서, 상기 펌프 시스템은 다중 펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치 테스트용 장비.
제 29 항에 있어서, 상기 다중 펌프는 상기 용기와 상기 전자기기 사이에서 직렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 장치 테스트용 장비.
제 24 항에 있어서, 상기 냉각 시스템은 상기 액체로부터 열을 제거하기 위한 열 교환기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치 테스트용 장비.