KR102384409B1 - 온도 시험장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 온도 시험장치에 관한 것으로서, 본 발명의 실시예에 따르는 온도 시험장치는 냉각수가 유입 및 배출되는 복수의 연결 홀과, 냉각수의 유로를 구비하는 쿨링 모듈, 쿨링 모듈 각각의 적어도 일면에 대면하도록 접촉 배치되며, 전류의 인가 방향에 따라 설정 온도로 가열 또는 냉각되는 펠티에 모듈, 펠티에 모듈의 하부에 위치하며, 온도시험공간으로부터 배출된 에어를 회수하여 설정 온도로 가열 또는 냉각시킨 후, 에어를 하측의 온도시험공간으로 순환 공급하는 제1 본체, 및 제1 본체의 하부와 연통하여 결합되며, 내부 공간을 통해 상기 제1 본체로부터 공급된 에어를 이용하여 복수의 대상체에 대한 온도 시험을 수행하는 온도시험공간을 제공하는 제2 본체를 포함한다.

Description

온도 시험장치{TEMPERATURE TEST DEVICE}

본 발명의 실시예들은 온도 시험장치로서, 더욱 상세하게는 특정 온도 범위 내에서 온도 시험이 필요한 소정의 대상체(예: 반도체 등)에 대하여 정확한 온도 시험을 실시할 수 있는 온도 시험장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 소자 등은 저온 또는 고온 하의 환경에서 전기적인 특성을 유지할 수 있어야 한다. 이를 위해 반도체 소자 등은 저온 또는 고온의 환경에서 전기적인 특성 검사를 거친 후 출하된다.

따라서, 이러한 반도체 소자(예: DIMM 등)(이하, '대상체'라 함)은 전반에 걸쳐 동작상태에서 설정 온도 범위 내에서 온도 시험이 필요하다.

종래의 선행문헌으로서 대한민국 공개특허공보 제10-2008-0096068호에는 반도체 패키지를 테스트하는 장치가 개시되어 있다.

선행문헌에 개시된 테스트 장치에 따르면 반도체의 특성을 테스트하기 위해 테스트 챔버 및 홀더 유닛, 그리고 온도 조절 유닛을 포함한다.

테스트 챔버는 외부로부터 차단된 검사공간을 제공한다. 홀더 유닛은 테스트 시 반도체를 고정한다. 온도 조절 유닛은 펠티에 블록을 이용하며 검사공간의 온도를 조절한다. 그리고 에어는 외부로부터 공급되어 설정된 유로를 따라 이동한다. 에어는 펠티어 블록에 의해 가열 또는 냉각된 후 검사공간으로 유동한다.

이와 같이 구성된 종래의 테스트 장치에 따르면 온도를 정확하게 조절할 수 있었으나, 다수의 반도체에 대하여 균일한 온도 조건을 형성하는 것이 어려워 반도체 각각에 대한 온도 차이를 억제시키는 것이 불가능한 문제가 있었다.

이에 더하여, 종래의 테스트 장치는 에어의 흐름을 집중시키거나 균일하게 배분시키는 구조가 제시되어 있지 않아, 다수의 반도체 각각의 온도 특성을 고려하여 보다 정확한 온도 시험을 실시하기에는 어려움이 있었다.

대한민국 공개특허공보 제10-2008-0096068호

본 발명의 목적은, 특정 온도 범위 내에서 온도 시험이 필요한 소정의 대상체(예: 반도체소자 등)에 대하여 정확한 온도 시험이 가능한 온도 시험장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은, 다수의 대상체에 대하여 균일한 온도 조건을 형성하여 각 대상체 간의 온도 차이를 억제시켜 정확한 온도 시험을 실시할 수 있는 온도 시험장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은, 공기 흐름의 집중 및 균일한 배분 작용을 함께 도모하여 다수의 대상체에 대한 균일한 온도특성을 실현해 낼 수 있는 온도 시험장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

상기 하나의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 온도 시험장치는 냉각수가 유입 및 배출되는 복수의 연결 홀과, 냉각수의 유로를 구비하는 쿨링 모듈; 상기 쿨링 모듈 각각의 적어도 일면에 대면하도록 접촉 배치되며, 전류의 인가 방향에 따라 설정 온도로 가열 또는 냉각되는 펠티에 모듈; 상기 펠티에 모듈의 하부에 위치하며, 온도시험공간으로부터 배출된 에어를 회수하여 설정 온도로 가열 또는 냉각시킨 후, 에어를 하측의 온도시험공간으로 순환 공급하는 제1 본체; 및 상기 제1 본체의 하부와 연통하여 결합되며, 내부 공간을 통해 상기 제1 본체로부터 공급된 에어를 이용하여 복수의 대상체에 대한 온도 시험을 수행하는 온도시험공간을 제공하는 제2 본체;를 포함한다.

상기 쿨링 모듈과 상기 펠티에 모듈은 각각 세트로 구성되어 복수 개가 구비되며, 상기 제1 쿨링 모듈 및 상기 제1 펠티에 모듈은, 상기 제1 본체의 일측 상부에 위치하고, 상기 제2 쿨링 모듈 및 상기 제2 펠티에 모듈은, 상기 제1 본체의 타측 상부에 위치할 수 있다.

상기 제1 본체는, 내측에 밀폐형 에어유동공간이 마련되고, 상하 높이에 비해 좌우 폭 사이즈가 크게 형성된 박스형의 제1 하우징; 상기 제1 하우징의 내측에 마련된 상기 에어유동공간의 상부에서 가로로 배치되며, 길이 양단을 통해 유입된 에어를 길이 중앙 방향으로 유동시킨 후 하부로 배출시키며, 에어를 온도 조절시키는 메인 라디에이터; 및 상기 메인 라디에이터의 하부에 직결되며, 상기 메인 라디에이터의 하부로 배출된 에어를 하향 압송하는 송풍 모듈;을 포함한다.

상기 제1 본체는, 상기 제1 하우징의 내측 측면을 통해 상하로 길게 세로로 배치되며, 하단부를 통해 상기 제2 몸체의 온도시험공간으로부터 배출된 에어가 유입되고, 상단부는 상기 메인 라디에이터의 길이 양단에 연결되어 에어의 순환 공급을 가능하게 하며 에어를 온도 조절시키는 사이드 라디에이터;를 더 포함한다.

상기 사이드 라디에이터는, 상기 메인 라디에이터의 길이 양단에 각각 연결되도록 상기 제1 하우징의 내측 양 측면에 각각 구비될 수 있다.

상기 송풍 모듈은, 상기 메인 라디에이터의 전체 길이를 일정 영역으로 분할하여 에어의 송풍을 담당하도록 상기 메인 라디에이터의 하부에 직렬로 배치되는 복수의 팬;을 포함한다.

상기 송풍 모듈은, 상기 메인 라디에이터의 하부에 직렬로 배치되는 복수의 팬을 포함하며, 상기 복수의 팬은, 상기 메인 라디에이터의 하부에 직결되되, 상기 메인 라디에이터의 길이 중앙에 위치하여 상기 메인 라디에이터의 길이 중앙 영역을 통과한 에어를 하향 압송하는 센터 팬; 및 상기 센터 팬의 좌우 양측에 각각 밀착 배치되며, 상기 메인 라디에이터의 중앙 영역을 제외한 좌우 양단 부위를 통과한 에어를 하향 압송하는 복수의 사이드 팬;을 포함한다.

상기 송풍 모듈과, 상기 제2 본체의 상부 사이에 연통공간을 가로막아 설치되며, 상기 송풍 모듈에 의해 하향 압송된 에어를 상기 제2 본체의 내부에 마련된 온도시험공간으로 안내하는 정류블록;을 더 포함한다.

상기 정류블록은, 상기 연통공간에 대응하는 직육면체 형상의 블록몸체; 및 상기 블록몸체를 상하로 관통하여 에어의 유동을 안내하는 에어유로;를 포함하고, 상기 에어유로는 복수 개가 구비되되, 상기 복수의 팬 각각에 대응하는 위치마다 상기 블록몸체를 상하로 관통하여 형성되어, 각각의 팬으로부터 압송된 에어가 상기 제2 본체의 온도시험공간을 향해 균일하게 배분되어 토출될 수 있다.

여기서, 팬과 정류블록에 의해 대상체를 향해 에어의 유동을 확산시키지 않은 상태로 도달시켜 냉각효율이 향상되는 장점이 있다. 또한, 특정 대상체에 대해 에어의 흐름을 집중시키거나 에어의 흐름을 균일하게 배분시킬 수 있어 균일한 온도특성을 실현시키는데 유리한 장점이 있다. 만일, 이들 팬과 정류블록이 구성되지 않을 경우, 발열이 큰 대상체(예: DIMM 등)은 발열로 인한 상승기류에 의해 목표온도까지 냉각시킬 수 없는 단점이 있다.

상기 복수의 에어유로 각각은, 상기 복수의 팬 각각에 근접하는 위치에 형성되며, 상단은 각각의 팬의 하단 크기에 대응하는 유동 단면적을 가지며, 하단으로 갈수록 유동 단면적이 감소하는 형상을 갖는 제1 에어유로; 및 상단은 상기 제1 에어유로의 하단과 연결되며 동일한 유동 단면적을 가지며, 하단으로 갈수록 유동 단면적이 감소하는 제2 에어유로;를 포함하고, 상기 제2 에어유로는, 상기 블록몸체의 측면까지 관통하여 형성되고, 상기 블록몸체의 측면에는 상기 제2 에어유로의 상단에 대응하는 관통 홀과, 상기 제2 에어유로의 하단에 대응하는 슬릿 홀이 구비될 수 있다.

상기 제2 본체는, 상기 제1 본체의 하부에 결합되며, 상부는 상기 정류블록의 하부와 연통하여 형성되고, 상부를 제외한 나머지 영역은 밀폐 형성되어 내부에 온도시험공간이 마련되는 제2 하우징; 상기 제2 하우징의 내부에 설치되며, 복수의 대상체를 고정하는 고정부재; 및 상기 고정부재에 의해 고정된 복수의 대상체의 양측에서 설정 높이로 돌출되어 에어의 유동 방향을 안내하는 복수의 측면 플레이트;를 포함한다.

상기 고정부재는, 래치 형상을 갖는 고정몸체; 및 상기 고정몸체의 상부로 돌출되며, 상기 고정부재가 복수의 대상체를 고정 시 온도시험공간의 상단부의 틈새를 차단시켜 에어흐름을 차단하는 틈새차단돌기;를 포함한다. 여기서, 틈새차단돌기는 고정몸체의 상단부의 에어흐름을 차단함으로써 큰 발열량을 갖는 대상체(예: MCD 등)의 경우 설정 온도, 예를 들어 0℃ 이하의 저온까지 냉각할 수 있으며, 복수의 대상체 간의 온도 차이를 억제할 수 있는 유리한 장점이 있다.

상기 고정부재는, 상기 고정몸체를 사이드 방향으로 관통하여 형성되어 온도시험공간에서 에어를 배출시키는 배기 홀을 더 구비할 수 있다.

상기 배기 홀은, 상기 측면 플레이트의 상단 높이에 대응하여 위치할 수 있다. 이에 따라, 측면 플레이트를 이용하여 에어의 유동 방향을 고정부재 쪽으로 향하도록 유도한 후 최종적으로는 배기 홀을 통해 온도시험에 이용된 에어를 제2 하우징의 양측으로 이동시켜 상기 제1 하우징 내에 설치된 복수의 사이드 라디에이터의 하단부를 통해 회수시킬 수 있다. 이와 같이, 배기 홀은 냉각의 균일성 및 냉각효율을 향상시키는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르는 온도 시험장치는 상기 제1 하우징과 상기 제2 하우징 사이에 형성되며 상기 제1, 2 하우징 간의 체결을 지지하는 중앙 지지부와, 상기 제2 하우징의 하부에 결합되는 베이스 지지부를 더 포함한다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르는 온도 시험장치는 상기 제1 하우징의 내, 외부를 관통하여 형성되며 상기 제1 하우징에 건조공기를 공급하는 노즐;을 더 포함하고, 상기 노즐은 상기 제1 하우징의 상부 양측을 관통하여 복수 개가 구비되거나, 또는 상기 제1 하우징의 양측 면을 관통하여 복수 개가 구비될 수 있다. 이러한 노즐의 건조공기 공급을 통해 제1, 2 하우징 내에서 에어가 순환하며 가열 또는 냉각 조절된 후 온도시험에 이용되는 과정 중 발생되는 결로를 미연에 방지할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따르는 온도 시험장치에서 쿨링모듈에 사용되는 냉매의 사용량을 줄이기 위해 별도의 금속 플레이트를 설치할 수 있다. 금속 플레이트는 알루미늄 재질을 이용할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않으며 통상의 기술자에게 자명한 다양한 유사 소재를 이용할 수 있다.

본 발명인 온도 시험장치에 의하면 특정 온도 범위 내에서 온도 시험이 필요한 소정의 대상체(예: 반도체소자 등)에 대하여 정확한 온도 시험이 가능한 장점이 있다.

또한, 본 발명에 의하면 다수의 대상체에 대하여 균일한 온도 조건을 형성하여 각 대상체 간의 온도 차이를 억제시켜 정확한 온도 시험을 실시할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 의하면 공기 흐름의 집중 및 균일한 배분 작용을 함께 도모하여 다수의 대상체에 대한 균일한 온도특성을 실현해 낼 수 있는 장점이 있다.

구체적으로는, 본 발명에 의하면 다음과 같은 유리한 기술적 효과가 있다.

예를 들어, 온도 시험의 대상이 DIMM(Dual in-line memory module)인 경우, DIMM에 걸쳐 동작 상태에서 -10 내지 100℃ 범위 내에서 온도 시험이 가능한 장점이 있다. 다시 말해, 열전 소자(예: 펠티에 소자)와 쿨링 모듈에 의해 상기의 온도 범위 내에서 임의 온도, 및 임의 패턴에서 온도 시험이 가능한 장점이 있다.

또한, 다수의 DIMM에 대해 일괄적으로 온도 시험이 가능하며, 또한 일부 시험대상, 예를 들어 MCD(Memory Controller Device)의 개별온도시험이 가능한 장점이 있다. MCD는 DRAM보다 발열량이 커서 MCD만 고온이 되는 경우가 있는데, 다수의 대상체 간의 온도 차이를 ±０.５℃ 내지 ±３℃ 범위 이내로 억제하는 것이 가능한 장점이 있다.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 온도 시험장치를 간략히 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 온도 시험장치를 간략히 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 온도 시험장치에서 제1 본체의 내부를 상부에서 바라본 부분도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 온도 시험장치의 정류블록을 간략히 도시한 사시도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 온도 시험장치의 에어 흐름을 표현한 개념도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 온도 시험장치를 간략히 도시한 측면도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 온도 시험장치를 간략히 도시한 측단면도.
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 온도 시험장치의 에어 속도 및 온도를 보여주는 해석결과이미지.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 또한, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.

본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 온도 시험장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도면에서, 도 1과 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 온도 시험장치를 간략히 도시한 사시도 및 단면도이다. 그리고 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 온도 시험장치에서 제1 본체의 내부를 상부에서 바라본 부분도이다. 그리고 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 온도 시험장치의 정류블록을 간략히 도시한 것이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 온도 시험장치의 에어 흐름을 표현한 개념도이다. 그리고 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 온도 시험장치를 간략히 도시한 측면도이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 온도 시험장치를 간략히 도시한 측단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 온도 시험장치(1000)는 쿨링 모듈(100), 펠티에 모듈(200), 제1 본체(300), 제2 본체(500)를 포함한다.

쿨링 모듈(100)은 냉각수가 유입 및 배출되는 복수의 연결 홀과, 냉각수의 유로를 구비한다. 이는 MFC 등으로 지칭되기도 한다.

펠티에 모듈(200)은 쿨링 모듈(100) 각각의 적어도 일면에 대면하도록 접촉 배치되며, 전류의 인가 방향에 따라 설정 온도로 가열 또는 냉각되는 열전 소자를 말한다.

제1 본체(300)는 펠티에 모듈(200)의 하부에 위치한다. 제1 본체(300)는 제2 본체(500)의 내부에 마련된 온도시험공간(520)으로부터 배출된 에어를 회수하여 설정 온도로 가열 또는 냉각시킨 후, 에어를 하측의 온도시험공간(520)에 순환시켜 공급한다.

제2 본체(500)는 제1 본체(300)의 하부와 연통하여 결합된다.

제2 본체(500)는 내부 공간을 통해 상기 제1 본체(300)로부터 공급된 에어를 이용하여 복수의 대상체(10)에 대한 온도 시험을 수행한다.

다시 말해, 제2 본체(500)의 내부에는 복수의 대상체(10)가 안착 고정되는 공간이 확보되며, 이 공간은 복수의 대상체(10)에 대한 온도시험공간(520)으로 이용될 수 있다.

구체적으로는, 쿨링 모듈(100)과 펠티에 모듈(200)은 각각 세트로 구성되어 복수 개가 구비될 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 도시된 본 발명의 실시예에 따르면 2개의 쿨링 모듈(100)이 제1 본체(300)의 상부 양측에 위치하고, 2개의 펠티에 모듈(200)이 2개의 쿨링 모듈(100)에 각각 하나씩 대면하여 배치될 수 있다.

이때, 제1 본체(300)의 상부 일측에 배치된 것을 제1 쿨링 모듈(110)이라 한다. 그리고 제1 쿨링 모듈(110)의 하부에 위치하는 것을 제1 펠티에 모듈(210)이라 한다.

또한, 제1 본체(300)의 상부 타측에 배치된 것을 제2 쿨링 모듈(120)이라 한다. 그리고 제2 쿨링 모듈(120)의 하부에 위치하는 것을 제2 펠티에 모듈(220)이라 한다.

예를 들어, 제1, 2 쿨링 모듈(110, 120) 각각은 외부로부터 유입된 냉각수가 유동하는 어퍼 레이어(미도시)와, 어퍼 레이어로부터 전달된 냉각수가 유동하는 로어 레이어(미도시)와, 이들을 지지하는 베이스 플레이트(미도시)를 포함한다. 냉각수는 어퍼 레이어를 순환한 후 로어 레이어로 보내진다. 로어 레이어로 유입된 냉각수는 로어 레이어를 순환한 후 쿨링 모듈의 외부로 배출된다. 제1, 2 펠티에 모듈(210, 220) 각각은 제1, 2 쿨링 모듈(110, 120) 각각의 하부에서 로어 레이어를 순환하는 냉각수에 의해 냉각될 수 있다. 이와 같이, 제1, 2 쿨링 모듈(110, 120)은 이중의 레이어 구조로 이루어질 수 있으며, 제1, 2 쿨링 모듈(110, 120) 각각의 하부에는 제1, 2 펠티에 모듈(210, 220)이 배치되는 구조를 가질 수 있다.

한편, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 제1 본체(300)는 제1 하우징(310), 메인 라디에이터(320), 사이드 라디에이터(330), 및 송풍 모듈(340)을 포함한다.

제1 하우징(310)은 상하 높이에 비해 좌우 폭 사이즈가 크게 형성된 박스형의 몸체를 말한다. 제1 하우징(310)의 내측에는 에어가 순환하며 유동할 수 있는 밀폐형 에어유동공간이 마련된다.

메인 라디에이터(320)는 제1 하우징(310)의 내측에 마련된 에어유동공간의 상부에서 가로 방향으로 배치된다.

에어는 메인 라디에이터(320)는 길이 양단, 즉 일측 단부(321, 도 5 참조)와 타측 단부(322, 도 5 참조)을 통해 유입되고, 메인 라디에이터(320)의 길이 양단으로 유입된 에어는 메인 라디에이터(320)의 길이 중앙으로 유동한 후 하부 방향으로 하부로 배출된다. 제1 하우징(310)을 통해 유입 및 배출되는 에어의 흐름은 도 5의 화살표를 참조하여 확인할 수 있다.

이와 같이 에어는 메인 라디에이터(320)를 통과하면서 설정된 온도로 조절되며 메인 라디에이터(320)의 하부에 위치한 송풍 모듈(340)로 유입된다.

송풍 모듈(340)은 메인 라디에이터(320)의 직접 연결될 수 있다. 송풍 모듈(340)은 메인 라디에이터(320)의 하부로 배출된 에어를 설정된 풍속으로 하향 압송시킨다.

한편, 본 발명의 실시예에 따르는 제1 본체(300)의 내부에는 메인 라디에이터(320)와 함께 복수의 사이드 라디에이터(330: 331, 332)가 더 구비될 수 있다.

복수의 사이드 라디에이터(330: 331, 332)는 제1 하우징(310)의 내측 측면을 통해 상하로 길게 세로로 배치된다.

구체적으로는, 도 5에 도시된 바와 같이 사이드 라디에이터(330: 331, 332)의 하단부(3311, 3321)를 통해 후술할 제2 몸체(500)의 온도시험공간(520)으로부터 배출된 에어가 유입된다.

그리고 사이드 라디에이터(330: 331, 332)의 상단부(3312, 3322)는 메인 라디에이터(320)의 길이 양단(321, 322)에 연결되어 에어의 순환 공급을 가능하게 하며 메인 라디에이터(320)로 유입되는 에어의 온도를 미리 온도 조절시킬 수 있다.

이를 위해, 복수의 사이드 라디에이터(331, 332)는 메인 라디에이터(320)의 길이 양단(321, 322)에 각각 연결되도록 제1 하우징(310)의 내측 양 측면에 각각 설치 고정될 수 있다.

한편, 송풍 모듈(340)은 메인 라디에이터(320)의 전체 길이를 일정 영역으로 분할하여 에어의 송풍을 담당한다. 예를 들어, 송풍 모듈(340)은 메인 라디에이터(320)의 하부에 직렬로 배치되는 3개의 팬(340)을 포함한다(도 2 참조).

구체적인 예로서, 도 2를 참조하면 송풍 모듈(340)은 메인 라디에이터(320)의 하부에 직렬로 배치되는 복수의 팬(341, 342, 343)을 포함한다.

바람직하게는 복수의 팬(341, 342, 343)은 중앙에 위치한 센터 팬(342)과, 그 양측에 위치한 복수의 사이드 팬(341, 343)을 포함할 수 있다.

센터 팬(342)는 메인 라디에이터(320)의 하부에 직결된다.

센터 팬(342)은 메인 라디에이터(320)의 길이 중앙에 위치하며 메인 라디에이터(320)의 길이 중앙 영역을 통과한 에어를 하향 압송한다.

예를 들어, 센터 팬(342)의 위치에 대응하여 제2 본체(500)의 내부에 상대적으로 고온으로 발열되는 제1 대상체(11)가 위치할 경우, 센터 팬(342)은 복수의 사이드 팬(341, 343)에 비해 큰 풍속으로 에어를 하향 압송시켜 제1 대상체(11)의 발열에 의한 상승기류를 극복하여 온도 시험을 수행할 수 있다.

복수의 사이드 팬(341, 343)은 센터 팬(342)의 양측에 각각 밀착 배치된다.

복수의 사이드 팬(341, 343)은 메인 라디에이터(320)의 중앙 영역을 제외한 좌우 양단 부위에서 에어를 하향 압송시켜 제2 대상체(12)에 에어를 균일하게 공급할 수 있다.

여기서, 제1 대상체(11)는 상대적으로 큰 발열량을 갖는 MCD(Memory Controller Device)일 수 있으며, 제2 대상체(12)는 DIMM의 경우 일반 DRAM일 수 있다. 다만, 반드시 이에 한정되지는 않는다.

한편, 본 발명의 실시예에 따르는 온도 시험 장치(1000)는 정류블록(400)을 더 포함한다.

정류블록(400)은 송풍 모듈(340)과 제2 본체(500)의 상부 사이에 연통공간을 가로막아 설치되며 에어가 통과하는 유로 구조물을 말한다.

정류블록(400)은 송풍 모듈(340)에 의해 하향 압송된 에어를 제2 본체(500)의 내부에 마련된 온도시험공간(520)을 향해 안내하여 냉각의 균일하게 하여 냉각효율을 향상시킬 수 있다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따르는 정류블록(400)은 블록몸체(410), 에어유로(420)를 포함한다.

블록몸체(410)는 송풍 모듈(340)과 제2 본체(500)의 상부 사이에 마련된 연통공간에 설치 가능한 직육면체 형상의 몸체를 가진다.

에어유로(420)는 블록몸체(410)를 상하로 관통하여 에어의 유동을 안내한다.

예를 들어, 에어유로(420)는 복수 개가 구비될 수 있다. 복수 개의 에어유로(420)는 복수의 팬(341, 342, 343) 각각에 대응하는 위치마다 적어도 하나씩 형성되어, 블록몸체(410)를 상하로 관통하는 형상을 가진다. 복수 개의 에어유로(420)는 각각의 팬(341, 342, 343)을 통해 압송된 에어를 제2 본체(500)의 온도시험공간(520)을 향해 균일하게 배분하여 토출시킨다.

이와 같이 복수의 팬(341, 342, 343)과 복수 개의 에어유로(420)를 구비하는 정류블록(400)의 배치 구조에 의해 제2 본체(500)의 내부에 수용된 대상체(10), 즉 제1, 2 대상체(11, 12)를 향해 에어의 유동을 확산시키지 않고 도달시킬 수 있다. 이에 따라, 냉각효율이 향상되는 장점이 있다. 또한, 에어의 흐름을 집중시켜 큰 발열량을 갖는 대상체(11)를 효과적으로 냉각시키거나, 또는 상대적으로 적은 발열량을 갖는 복수의 대상체(11, 12)에 대한 에어의 흐름을 균일하게 배분시킬 수 있어 균일한 온도특성을 실현시키는데 유리한 장점이 있다. 만일, 이들 복수의 팬(341, 342, 343)과 복수 개의 에어유로(420)를 구비하는 정류블록(400)을 이용한 구조로 구성되어 있지 않을 경우, 대상체(10)(예: DIMM 등)의 발열로 인한 상승기류에 의해 목표온도까지 냉각시키기에는 어려움이 따를 수 있다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 복수의 에어유로(420)는 제1 에어유로(421)와 제2 에어유로(423)를 포함한다.

제1 에어유로(421)는 복수의 팬(341, 342, 343, 도 2 참조) 각각에 근접하는 위치에 형성된다.

구체적인 예로서 제1 에어유로(421)의 상단은 각각의 팬의 하단 크기에 대응하는 유동 단면적을 가질 수 있다. 그리고 제1 에어유로(421)는 상단에서 하단으로 갈수록 유동 단면적이 감소하는 형상을 가질 수 있다.

제2 에어유로(423)는 제1 에어유로(421)의 하단에 연결된다.

구체적인 예로서 제2 에어유로(423)의 상단은 제1 에어유로(421)의 하단과 연결되며 제1 에어유로(421)의 하단과 동일한 유동 단면적을 가진다. 그리고 제2 에어유로(423)는 상단에서 하단으로 갈수록 유동 단면적이 감소하는 형상을 갖는데, 도 4에 도시된 바와 같이 전체적으로 삼각형 단면 형상을 가질 수 있다.

예를 들어, 제2 에어유로(423)는 블록몸체(410)의 측면까지 관통하여 형성될 수 있다. 블록몸체(410)의 측면에는 제2 에어유로(423)의 상부(4231)의 길이(L1)에 대응하는 관통 홀(415)과, 제2 에어유로(423)의 하부(4232) 길이에 대응하는 슬릿 홀(416)이 구비될 수 있다.

이에 따라, 복수의 팬(341, 342, 343, 도 3 참조)를 통해 하향 압송된 에어는 제1 에어유로(421)를 통과하며 전체적으로 풍속이 증가된 상태로 블록몸체(410)의 높이 중앙을 향해 유동한다. 이어서, 에어는 제2 에어유로(423)의 상부(4231)로부터 하부(4232)를 향해 제2 본체(500, 도 3 참조)의 내부 온도시험공간(520, 도 3 참조)로 유동한다. 이때 에어는 제2 에어유로(423)를 상하 방향으로 관통하면서 유동이 집중되어, 냉각이 필요한 대상, 즉 제2 대상체(예: MCD 등)까지 유동이 확산되지 않은 상태로 도달할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 온도 시험 장치(1000)에서 제2 본체(500)는 제2 하우징(510), 고정부재(530), 복수의 측면 플레이트(550, 560)를 포함한다.

제2 하우징(510)은 제1 본체(300)의 하부에 결합된다.

구체적인 예로서 제2 하우징(510)의 상부는 정류블록(400)의 하부와 연통하여 형성된다. 그리고 제2 하우징(510)의 상부를 제외한 나머지 영역은 밀폐 형성되어 내부에 온도시험공간(520)이 마련된다.

고정부재(530)는 래치(latch) 등의 지칭되는 것으로, 온도 시험을 위해 복수의 대상체(10)를 제2 하우징(510)에 위치 고정시키는 부재를 말한다. 고정부재(530)는 제2 하우징(510)의 내부에 설치어 복수의 대상체(10)를 고정하도록 동작될 수 있는데, 반드시 도시된 형태에 한정되지 않으며 통상의 기술자에게 자명한 다양한 형태로 변경하여 이용될 수 있다.

복수의 측면 플레이트(550, 560)는 고정부재(530)에 의해 고정된 복수의 대상체(10)의 양측에서 설정 높이로 돌출되도록 설치된다.

복수의 측면 플레이트(550, 560)는 에어의 유동 방향을 안내한다. 예를 들어, 복수의 측면 플레이트(550, 560)은 정류블록(400)을 통과하여 제2 본체(500) 내부의 온도시험공간(520)까지 유입된 에어가 복수의 대상체(10)까지 도달한 다음, 온도 시험에 이용된 에어를 고정부재(530)가 서 있는 양측 방향으로 유동시키도록 에어의 유동 방향을 가이드 해 주는 역할을 한다.

고정부재(530)는 고정몸체(531)와 틈새차단돌기(539)를 포함한다. 고정몸체(531)는 래치 구조로 이루어지며, 복수의 대상체(10)를 에어의 흐름에 무관하게 위치 고정시켜주는 역할을 한다.

틈새차단돌기(539)는 고정몸체(531)의 상부로 돌출된다. 틈새차단돌기(539)는 고정부재(530)가 복수의 대상체(10)를 고정 시킬 때, 온도시험공간(520)의 상단부 틈새, 즉 정류블록(400)의 하부와 고정몸체(531)의 상부 사이에 형성된 틈새를 차단시켜 온도시험공간(520)의 외부로 에어 유동을 차단한다.

이와 같이, 틈새차단돌기(539)가 고정몸체(531)의 상부에서의 에어 흐름을 차단시킴으로써, MCD와 같이 큰 발열량을 갖는 대상체(11)의 경우 0℃ 이하의 저온까지 냉각시킬 수 있으며 복수의 대상체(10) 간의 온도 차이를 억제할 수 있다.

나아가, 고정부재(530)는 에어가 관통하여 통과되는 유동 터널(540)을 더 구비한다. 유동 터널(540)은 고정몸체(531)를 사이드 방향으로 관통하도록 형성되며, 온도시험공간(520)에서 이미 온도 시험에 이용된 에어를 고정부재(530)의 외부로 배출시키는 유로로서 이용된다.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 유동 터널(540)은 측면 플레이트(550, 560)의 상단 높이에 대응하여 위치할 수 있다. 이에 따라, 측면 플레이트(550, 560)를 이용하여 에어의 유동 방향을 고정부재(530) 쪽으로 향하도록 유도한 후 최종적으로는 유동 터널(540)을 통해 온도시험에 이용된 에어를 제2 하우징(510)의 양측으로 이동시켜 상기 제1 하우징(310) 내에 설치된 복수의 사이드 라디에이터(330)의 하단부를 통해 회수시킬 수 있다. 이와 같이, 유동 터널(540)을 통해 냉각의 균일성 및 냉각효율이 더욱 더 향상될 수 있다. 만일, 유동 터널(540)의 위치가 측면 플레이트(550, 560)의 상단보다 높은 위치에 형성될 경우, 측면 플레이트(550, 560)에 의해 가이드 된 에어의 배출이 원활해지지 않을 수 있다.

나아가, 유동 터널(540)은 별도로 도시하진 않았으나 입구 측(고정부재(530)의 내측에 위치한 터널의 입구)의 높이보다 출구 측(고정부재(530)의 외측에 위치한 터널의 출구)의 높이가 더 높게 형성될 수 있다. 이에 따라, 에어는 유동 터널(540)를 통과하여 고정부재(530)의 양측으로 배출되면서 자연스럽게 상부로 유도되어 사이드 라디에이터의 하단부(3311, 3321, 도 5 참조)를 통해 유입될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르는 온도 시험장치(1000)는 제1 하우징(310)과 제2 하우징(510) 사이에 위치하는 중앙 지지부(390)와, 제2 하우징(510)의 하부에 위치하는 베이스 지지부(590)를 더 포함한다.

중앙 지지부(390)는 제1, 2 하우징(310, 510) 간의 사이에서 이들을 체결을 지지하는 역할을 한다. 베이스 지지부(590)는 제2 하우징(510)의 하부에 결합되는데, 제2 하우징(510)이 바닥 면에 안정적으로 안착될 수 있도록 해준다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르는 온도 시험장치(1000)는 제1 하우징(310)의 내, 외부를 관통하여 형성되며 제1 하우징(310)에 건조공기를 공급하는 노즐(900)을 포함한다.

예를 들어, 노즐(900)은 제1 하우징(310)의 상부 양측을 관통하여 복수 개가 구비될 수 있다. 이와 다른 예로서, 노즐(900)은 제1 하우징(310)의 양측 면을 관통하여 복수 개가 구비될 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 노즐(900)의 건조공기 공급을 통해 제1, 2 하우징(310, 510) 내에서 에어가 도 5에 도시된 바와 같이 순환하면서 온도 조절된 후 온도 시험에 이용되는 과정 중 결로의 발생을 미연에 방지한다.

한편, 본 발명의 실시예에 따르는 온도 시험장치(1000)에서 쿨링모듈에 사용되는 냉매의 사용량을 줄이기 위해 별도의 금속 플레이트를 설치할 수 있다. 금속 플레이트는 쿨링 모듈(100: 110, 120)의 상부에 접촉되도록 고정될 수 있으며, 알루미늄 재질을 이용할 수 있다.

도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 온도 시험장치의 에어 속도 및 온도를 보여주는 해석 결과를 보여주는 이미지들이다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 온도 시험장치의 내부에서 에어가 설정된 풍속으로 제1, 2 본체의 내부를 순환하면서 온도시험공간에 고정된 대상체, 예를 들어 DIMM(Dual in-line memory module)의 동작 상태에서 -10 내지 100℃ 범위 내에서 온도 시험이 수행될 수 있다. 다시 말해, 펠티에 모듈과 쿨링 모듈을 이용하여 상기의 온도 범위 내에서 임의 온도, 및 임의 패턴에서 온도 시험이 가능해 질 수 있다.

나아가, 다수의 대상체, 즉 DIMM에 대해서도 일괄적으로 온도 시험이 가능할 뿐만 아니라, 일부 시험대상, 예를 들어 MCD(Memory Controller Device)에 대한 개별온도시험이 가능해질 수 있다. MCD는 DRAM보다 발열량이 커서 MCD만 고온이 되는 경우가 있는데, 도시된 바와 같이 다수의 대상체 간의 온도 차이를 ±０.５℃ 내지 ±３℃ 범위 이내로 억제할 수 있는 장점이 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 온도 시험장치에 의하면 특정 온도 범위 내에서 온도 시험이 필요한 소정의 대상체(예: 반도체소자 등)에 대하여 정확한 온도 시험이 가능한 장점이 있다.

또한, 본 발명에 의하면 다수의 대상체에 대하여 균일한 온도 조건을 형성하여 각 대상체 간의 온도 차이를 억제시켜 정확한 온도 시험을 실시할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 의하면 공기 흐름의 집중 및 균일한 배분 작용을 함께 도모하여 다수의 대상체에 대한 균일한 온도특성을 실현해 낼 수 있는 장점이 있다.

이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

10: 대상체(또는 DIMM)
11: 제1 대상체
12: 제2 대상체
100: 쿨링 모듈
110: 제1 쿨링 모듈
120: 제2 쿨링 모듈
200: 펠티에 모듈
210: 제1 펠티에 모듈
220: 제2 펠티에 모듈
300: 제1 본체
310: 제1 하우징
320: 메인 라디에이터
330(331, 332): 사이드 라디에이터
3311, 3321: 사이드 라디에이터의 하단부
3312, 3322: 사이드 라디에이터의 상단부
340: 송풍 모듈
341, 343: 사이드 팬
342: 센터 팬
390: 중앙 지지부
400: 정류블록
410: 블록몸체
415: 관통 홀
416: 슬릿 홀
420: 에어유로
421: 제1 에어유로
423: 제2 에어유로
4231: 제2 에어유로의 상부
4232: 제2 에어유로의 하부
500: 제2 몸체
510: 제2 하우징
520: 온도시험공간
530: 고정부재
531: 고정몸체
539: 틈새차단돌기
540(541, 542): 배기 홀
550, 560: 측면 플레이트
590: 베이스 지지부
900: 노즐
1000: 온도 시험장치

Claims (14)

1. 냉각수가 유입 및 배출되는 복수의 연결 홀과, 냉각수의 유로를 구비하는 쿨링 모듈;
   상기 쿨링 모듈 각각의 적어도 일면에 대면하도록 접촉 배치되며, 전류의 인가 방향에 따라 설정 온도로 가열 또는 냉각되는 펠티에 모듈;
   상기 펠티에 모듈의 하부에 위치하며, 온도시험공간으로부터 배출된 에어를 회수하여 설정 온도로 가열 또는 냉각시킨 후, 에어를 하측의 온도시험공간으로 순환 공급하는 제1 본체; 및
   상기 제1 본체의 하부와 연통하여 결합되며, 내부 공간을 통해 상기 제1 본체로부터 공급된 에어를 이용하여 복수의 대상체에 대한 온도 시험을 수행하는 온도시험공간을 제공하는 제2 본체를 포함하고,
   상기 제1 본체는,
   내측에 밀폐형 에어유동공간이 마련되고, 상하 높이에 비해 좌우 폭 사이즈가 크게 형성된 박스형의 제1 하우징;
   상기 제1 하우징의 내측에 마련된 상기 에어유동공간의 상부에서 가로로 배치되며, 길이 양단을 통해 유입된 에어를 길이 중앙 방향으로 유동시킨 후 하부로 배출시키는 메인 라디에이터; 및
   상기 메인 라디에이터의 하부에 직결되며, 상기 메인 라디에이터의 하부로 배출된 에어를 하향 압송하는 송풍 모듈을 포함하고,
   상기 송풍 모듈과, 상기 제2 본체의 상부 사이에 연통공간을 가로막도록 설치되며, 상기 송풍 모듈에 의해 하향 압송된 에어를 상기 제2 본체의 내부에 마련된 온도시험공간으로 안내하는 정류블록을 더 포함하는
   온도 시험장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 쿨링 모듈은 제1 쿨링 모듈 및 제2 쿨링 모듈을 포함하고,
   상기 펠티에 모듈은 제1 펠티에 모듈 및 제2 펠티에 모듈을 포함하고,
   상기 제1 쿨링 모듈 및 상기 제1 펠티에 모듈은, 상기 제1 본체의 일측 상부에 위치하고,
   상기 제2 쿨링 모듈 및 상기 제2 펠티에 모듈은, 상기 제1 본체의 타측 상부에 위치하는 것을 특징으로 하는
   온도 시험장치.
   
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1 본체는,
   상기 제1 하우징의 내측 측면을 통해 상하로 길게 세로로 배치되며, 하단부를 통해 상기 제2 본체의 온도시험공간으로부터 배출된 에어가 유입되고, 상단부는 상기 메인 라디에이터의 길이 양단에 연결되는 사이드 라디에이터;
   를 더 포함하는 온도 시험장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 사이드 라디에이터는,
   상기 메인 라디에이터의 길이 양단에 각각 연결되도록 상기 제1 하우징의 내측 양 측면에 각각 구비되는 것을 특징으로 하는
   온도 시험장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 송풍 모듈은,
   상기 메인 라디에이터의 전체 길이를 일정 영역으로 분할하여 에어의 송풍을 담당하는 복수의 팬;
   을 포함하는 온도 시험장치.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 송풍 모듈은,
   상기 메인 라디에이터의 하부에 직렬로 배치되는 복수의 팬을 포함하며,
   상기 복수의 팬은,
   상기 메인 라디에이터의 하부에 직결되되, 상기 메인 라디에이터의 길이 중앙에 위치하여 상기 메인 라디에이터의 길이 중앙 영역을 통과한 에어를 하향 압송하는 센터 팬;
   상기 센터 팬의 좌우 양측에 각각 밀착 배치되며, 상기 메인 라디에이터의 중앙 영역을 제외한 좌우 양단 부위를 통과한 에어를 하향 압송하는 복수의 사이드 팬;
   을 포함하는 온도 시험장치.
   
8. 삭제
9. 제1항에 있어서,
   상기 정류블록은,
   상기 연통공간에 대응하는 직육면체 형상의 블록몸체; 및
   상기 블록몸체를 상하로 관통하여 에어의 유동을 안내하는 에어유로;를 포함하고,
   상기 에어유로는 복수 개가 구비되되, 상기 복수의 팬 각각에 대응하는 위치마다 상기 블록몸체를 상하로 관통하여 형성되는 것을 특징으로 하는
   온도 시험장치.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 에어유로 각각은,
    상기 복수의 팬 각각에 근접하는 위치에 형성되며, 상단은 각각의 팬의 하단 크기에 대응하는 유동 단면적을 가지며, 하단으로 갈수록 유동 단면적이 감소하는 형상을 갖는 제1 에어유로; 및
    상단은 상기 제1 에어유로의 하단과 연결되며 동일한 유동 단면적을 가지며, 하단으로 갈수록 유동 단면적이 감소하는 제2 에어유로;
    를 포함하는 온도 시험장치.
    
11. 제1항에 있어서,
    상기 제2 본체는,
    상기 제1 본체의 하부에 결합되며, 상부는 상기 정류블록의 하부와 연통하여 형성되고, 상부를 제외한 나머지 영역은 밀폐 형성되어 내부에 온도시험공간이 마련되는 제2 하우징;
    상기 제2 하우징의 내부에 설치되며, 복수의 대상체를 고정하는 고정부재;
    상기 고정부재에 의해 고정된 복수의 대상체의 양측에서 설정 높이로 돌출되어 에어의 유동 방향을 안내하는 복수의 측면 플레이트;
    를 포함하는 온도 시험장치.
    
12. 제11항에 있어서,
    상기 고정부재는,
    래치 형상을 갖는 고정몸체; 및
    상기 고정몸체의 상부로 돌출되며, 상기 고정부재가 복수의 대상체를 고정 시 온도시험공간의 상단부의 틈새를 차단시켜 에어흐름을 차단하는 틈새차단돌기;
    를 포함하는 온도 시험장치.
    
13. 제12항에 있어서,
    상기 고정부재는,
    상기 고정몸체를 사이드 방향으로 관통하여 형성되어 온도시험공간에서 에어를 배출시키는 유동 터널을 더 구비하는 온도 시험장치.
    
14. 제11항에 있어서,
    상기 제1 하우징과 상기 제2 하우징 사이에 형성되며 상기 제1, 2 하우징 간의 체결을 지지하는 중앙 지지부와,
    상기 제2 하우징의 하부에 결합되는 베이스 지지부를 더 포함하는 온도 시험장치.

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