KR102386527B1 - 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 에어를 온도시험공간으로 공급하는 제1 본체, 제1 본체의 하부와 연통하여 결합되며, 제1 본체로부터 공급된 에어를 이용하여 복수의 대상체에 대한 온도 시험을 수행하는 온도시험공간을 제공하고, 온도 시험에 이용된 에어를 제1 본체로 순환 공급하는 제2 본체를 포함하며, 제1 본체는, 내측에 밀폐형 에어유동공간이 마련되는 제1 하우징, 제1 하우징의 내측에서 에어유동공간을 통해 유동하는 에어의 온도를 조절하는 메인 라디에이터, 제1 하우징의 내측에서 메인 라디에이터에 감싸 형성되며, 메인 라디에이터를 거쳐 유동한 에어를 하향 압송하는 원심 팬, 및 원심 팬에 의해 하향 압송된 에어의 흐름을 집중시키고 확산을 방지하는 중앙유로부를 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 펠티어 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 에어를 온도시험공간으로 공급하는 제1 본체; 상기 제1 본체의 하부와 연통하여 결합되며, 상기 제1 본체로부터 공급된 에어를 이용하여 복수의 대상체에 대한 온도 시험을 수행하는 온도시험공간을 제공하고, 온도 시험에 이용된 에어를 상기 제1 본체로 순환 공급하는 제2 본체;를 포함하며, 상기 제1 본체는, 내측에 밀폐형 에어유동공간이 마련되는 제1 하우징; 상기 제1 하우징의 내측에서 에어유동공간을 통해 유동하는 에어의 온도를 조절하는 메인 라디에이터; 상기 제1 하우징의 내측에서 상기 메인 라디에이터에 감싸 형성되며, 상기 메인 라디에이터를 거쳐 유동한 에어를 하향 압송하는 원심 팬; 및 상기 원심 팬에 의해 하향 압송된 에어의 흐름을 집중시키고 확산을 방지하는 중앙유로부;를 포함한다.

상기 중앙유로부는, 상기 원심 팬과 동심을 이루어 상기 원심 팬의 하측에 이격 배치되며, 상기 중앙유로부의 양측에는 적어도 하나의 축류 팬이 상하로 에어를 송풍 하도록 위치하는 것을 특징으로 한다.

상기 축류 팬의 하측에는 적어도 하나의 정류블록이 구비되며, 상기 정류블록은, 상기 제1 본체의 하단과 상기 제2 본체의 상단 사이의 연통공간을 가로막아 설치되고, 상하 방향으로 관통하는 복수의 유동 홀을 구비하며, 상기 축류 팬에 의해 송풍 된 에어를 상기 중앙유로부의 출구 주변공간을 통해 균일하게 배분시켜 공급할 수 있다.

상기 축류 팬과 상기 정류블록의 양측에는 에어의 유동을 차단하는 벽이 형성되고, 상기 벽의 외측에는 하부 라디에이터가 설치되며, 상기 하부 라디에이터는 상기 제1 하우징의 내측 하부에 설치되어, 하단부를 통해 상기 제2 본체의 온도시험공간으로부터 배출된 에어를 유입시키고, 유입된 에어를 상기 제1 하우징의 측면을 따라 유동시킬 수 있다.

상기 하부 라디에이터를 거쳐 상기 제1 하우징의 측면을 따라 유동하는 에어의 유로를 따라 흡음재가 배치될 수 있다.

상기 메인 라디에이터는, 상기 제1 하우징의 내측에서 상기 제1 하우징의 높이 방향으로 배치되는 복수의 메인 라디에이터 로드; 및 상기 복수의 메인 라디에이터 로드의 배치방향에 교차하여 상하로 설정 간격을 두고 상기 제1 하우징의 폭 방향으로 수평 배치되는 복수의 메인 라디에이터 핀;을 포함하며, 상기 복수의 메인 라디에이터 로드와 상기 복수의 메인 라디에이터 핀은 확산 접합될 수 있다.

상기 중앙유로부는, 상기 원심 팬의 하측에서 소정 간격을 두고 상기 원심 팬에 마주하여 배치될 수 있다.

상기 중앙유로부는, 상기 원심 팬을 통해 압송된 에어가 유입되며, 상기 원심 팬과 동일 중심을 이루어 유입 방향으로 갈수록 유동 단면적이 축소되는 형상을 갖는 상단 유입부; 상기 상단 유입부의 하단과 연결되며, 상기 상단 유입부를 통과한 에어의 유로를 양쪽으로 분기시키는 유로형성부; 및 상기 유로형성부의 하단에 마련되며 분기된 유로를 통해 유출된 에어를 상기 제2 본체의 내부에 마련된 온도시험공간으로 유입시키는 하단 유출부;를 포함한다.

상기 유로형성부는, 상기 상단 유입부를 통해 유입된 에어를 양쪽으로 분기시켜 유동시키도록 마련되며 좌우 대칭되는 형상을 갖는 제1, 2 유로를 포함하는 분기 유로; 상기 분기 유로의 내측 벽면을 제공하며, 상, 하단에 비해 높이 중앙으로 갈수록 단면이 확장되는 형상을 갖는 이너몸체; 및 상기 분기 유로의 외측 벽면을 제공하며, 상기 제1, 2 유로를 사이에 두고 상기 이너몸체를 감싸 형성되는 아우터몸체;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 쿨링 모듈의 상부에는 상기 쿨링 모듈의 냉매 사용량을 줄이도록 상부 라디에이터와, 상기 상부 라디에이터를 통해 에어를 송풍 하는 상부 라디에이터 팬이 더 구비될 수 있다.

상기 제2 본체는, 상기 제1 본체의 하부에 결합되며 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.

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

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.

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 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 온도 시험장치의 일부 구성들을 간략히 도시한 부분 사시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 온도 시험장치를 간략히 도시한 단면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 온도 시험장치를 간략히 도시한 반 단면도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 온도 시험장치를 통해 순환 공급되는 에어의 흐름을 간략히 표현한 반 단면도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 온도 시험장치를 측 방향에서 바라본 사시도.
도 8은 도 7의 부분 단면을 보여주는 반 단면도.

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 1은 본 발명의 실시예에 따른 온도 시험장치를 간략히 도시한 사시도 이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 온도 시험장치의 일부 구성들을 간략히 도시한 부분 사시도 이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 온도 시험장치를 간략히 도시한 단면도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 온도 시험장치를 간략히 도시한 반 단면도이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 온도 시험장치를 통해 순환 공급되는 에어의 흐름을 간략히 표현한 반 단면도이다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 온도 시험장치를 측 방향에서 바라본 사시도 이고, 도 8은 도 7의 부분 단면을 보여주는 반 단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 온도 시험장치(1000)는 쿨링 모듈(100), 펠티에 모듈(200), 제1 본체(300), 제2 본체(500)를 포함하며, 제1 본체(300)는 제1 하우징(310), 메인 라디에이터(320), 원심 팬(330), 중앙유로부(400)를 포함한다.

쿨링 모듈(100)은 냉각수가 유입 및 배출되는 복수의 연결 홀과, 냉각수의 유로를 구비한다. 쿨링 모듈(100)은 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.

도시된 바와 같이, 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. 제1 쿨링 모듈(110)은 복수 개로 구성될 수 있으며, 복수 개의 제1 쿨링 모듈(110: 111, 112)은 서로 좌우로 근접하여 배치될 수 있다. 제1 펠티에 모듈(210) 역시 복수 개로 구성될 수 있으며, 복수 개의 제1 펠티에 모듈(210: 211, 212)는 각각 복수 개의 제1 쿨링 모듈(110: 111, 112)에 연결되어 좌우로 근접하여 배치될 수 있다.

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. 제2 쿨링 모듈(120)은 복수 개로 구성될 수 있으며, 복수 개의 제2 쿨링 모듈(120: 121, 122)은 서로 좌우로 근접하여 배치될 수 있다. 제2 펠티에 모듈(220) 역시 복수 개로 구성될 수 있으며, 복수 개의 제2 펠티에 모듈(220: 221, 222)는 각각 복수 개의 제2 쿨링 모듈(120: 121, 122)에 연결되어 좌우로 근접하여 배치될 수 있다.

예를 들어, 제1, 2 쿨링 모듈 각각(111, 112, 121, 122)은 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 각각(211, 212, 221, 222)은 제1, 2 쿨링 모듈 각각(111, 112, 121, 122)의 하부에서 로어 레이어를 순환하는 냉각수에 의해 냉각될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르는 온도 시험장치(1000)의 경우, 쿨링 모듈(100)의 상부에는 상부 라디에이터(130)와, 상부 라디에이터 팬(140)이 더 구비될 수 있다(도 4 참조). 상부 라디에이터 팬(140)에 의해 공급되는 별도의 에어가 상부 라디에이터 팬(140)을 거쳐 유동하면서 쿨링 모듈(100)의 냉각 기능을 도울 수 있으며, 이로써 쿨링 모듈의 냉매 사용량을 줄일 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 실시예에 따르는 온도 시험장치(1000)에서, 제1 본체(300)는 제1 하우징(310), 메인 라디에이터(320), 원심 팬(330), 중앙유로부(400)를 포함한다.

도시된 바와 같이 제1 하우징(310)은 상하 높이에 비해 좌우 폭 사이즈가 크게 형성된 박스형의 몸체를 가질 수 있다. 제1 하우징(310)의 내측에는 에어가 순환하며 유동할 수 있는 밀폐형 에어유동공간이 마련될 수 있다.

메인 라디에이터(320)는 제1 하우징(310)의 내측에서 에어유동공간을 통해 유동하는 에어의 온도를 조절하도록 제1 하우징(310)의 내부에 도 4에 도시된 형태와 같이 내장될 수 있다. 메인 라디에이터(320)를 거치면서 온도가 조절된 후 유동하는 에어의 유동 방향은 도 6의 화살표를 참조하여 확인할 수 있다.

예를 들어, 메인 라디에이터(320)는 도 5에 도시된 바와 같이 복수의 메인 라디에이터 로드(323)와 복수의 메인 라디에이터 핀(321)을 포함한다.

복수의 메인 라디에이터 로드(323)는 제1 하우징(310)의 내측에서 제1 하우징(310)의 높이 방향으로 설치될 수 있다.

복수의 메인 라디에이터 핀(321)은 복수의 메인 라디에이터 로드(323)의 배치방향에 교차하여 상하로 설정 간격을 두고 제1 하우징(310)의 폭 방향으로 수평 배치될 수 있다.

이때, 복수의 메인 라디에이터 로드(323)와 복수의 메인 라디에이터 핀(321)은 확산 접합되는 것이 바람직하다. 즉, 로드(323)과 핀(321)을 확산 접합함으로써, 매우 높은 열전달 성능을 확보할 수 있으며 고효율의 냉각을 실현할 수 있다.

한편, 에어는 메인 라디에이터(320)를 통과하면서 설정된 온도로 조절되며 메인 라디에이터(320)의 내측에 위치한 원심 팬(340)을 통해 제1 본체(300)의 하부 방향으로 설정된 풍속으로 압송될 수 있다.

원심 팬(340)은 제1 하우징(310)의 내측에 위치한다. 구체적으로는 원심 팬(340)은 메인 라디에이터(320)에 둘러 싸여 그 중심 부위에 위치치하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 메인 라디에이터(320)를 거치면서 온도 조절된 에어는 원심 팬(340)을 통해 하부 방향으로 압송될 수 있다.

원심 팬(340)의 상부 공간, 즉 메인 라디에이터(320)를 거쳐 에어가 원심 팬(340)을 향해 유입되는 공간에는 에어를 원심 팬(340)을 향해 모으는 제1 유동 가이드(341)가 구비될 수 있다. 또한, 원심 팬(340)의 하부 공간, 즉 원심 팬(340)을 통해 에어가 하부 방향으로 압송되는 공간에도 에어를 중앙유로부(400)를 향해 모으는 제2 유동 가이드(343)가 더 구비될 수 있다(도 6 참조). 다만, 제1, 2 유동 가이드(341, 343)의 형상은 도시된 형상에 한정되지 않으며, 통상의 기술자에게 자명한 다양한 형상으로 변경될 수 있다.

중앙유로부(400)는 원심 팬(340)에 의해 하향 압송된 에어의 흐름을 집중시키고 외부 확산을 방지하여, 제2 본체(500)의 내부에 마련된 온도시험공간까지 에어가 도달될 수 있도록 해주는 역할을 한다.

중앙유로부(400)는 원심 팬(340)과 동심(즉, 동일 중심)을 이루어 원심 팬(340)의 하측에 이격 배치된다.

구체적인 예로서, 중앙유로부(400)는 원심 팬(340)의 하측에서 소정 간격을 두고 원심 팬에 마주하여 배치될 수 있다.

예를 들어, 도 4 내지 도 6을 참조하면 중앙유로부(400)는 상단 유입부(410), 유로형성부(420), 하단 유출부(430)를 포함한다.

상단 유입부(410)는 원심 팬(340)을 통해 압송된 에어가 유입되는 부분을 말한다. 상단 유입부(410)는 원심 팬(340)과 동일 중심을 이루도록 형성되며, 유입 방향, 즉 에어가 유동하는 하부 방향으로 갈수록 유동 단면적이 점진적으로 축소되는 형상을 갖는다. 이에 따라, 에어는 상단 유입부(410)를 통해 유입되면서 점차적으로 유속이 증가될 수 있다.

유로형성부(420)는 상단 유입부(410)의 하단과 연결되며, 상단 유입부(410)를 통과한 에어의 유로를 양쪽으로 분기시켜주는 역할을 한다.

하단 유출부(430)는 유로형성부(420)의 하단에 마련되며 유로형성부(420)에 의해 분기된 유로 각각을 통해 에어를 유출시켜 제2 본체의 내부에 마련된 온도시험공간으로 에어를 공급한다.

구체적인 예로서, 도 5를 참조하면 유로형성부(420)는 제1, 2 유로(4251, 4252)를 포함하는 분기 유로(425), 이너몸체(423), 아우터몸체(421)를 포함한다.

분기 유로(425)는 상단 유입부(410)를 통해 유입된 에어를 양쪽으로 분기시켜 유동시키도록 마련된다.

예를 들어, 제1, 2 유로(4251, 4252)는 도시된 바와 같이 라운드 진 형상을 갖는데 이너몸체(423)의 중심을 기준으로 좌우 대칭되는 형상을 가질 수 있다. 이에 따라, 상단 유입부(410)를 통해 유속이 증가된 상태로 유입된 에어는 제1, 2 유로(4251, 4252)를 통해 양쪽으로 분기되어 각각 유동한 후 높은 속도와 압력으로 하단 유출부(430)를 통해 배출되며, 에어의 흐름이 집중되고 확산을 방지하는 효과를 가질 수 있다. 그 결과, 큰 발열량을 갖는 대상체, 예를 들어 DIMM 등의 경우 발열에 의한 상승기류를 극복하여 목표하는 대상체를 향해 에어의 집중적인 흐름이 유도될 수 있다. 다시 말해, 에어의 흐름이 확산되지 않은 상태로 대상체에 도달할 수 있어 냉각 성능을 향상시킬 수 있다.

이너몸체(423)는 분기 유로(425)의 내측 벽면을 제공한다. 예를 들어, 이너몸체(423)는 상, 하단에 비해 높이 중앙 부위의 단면적이 확장된 형상을 갖는데, 이를 통해 제1, 2 유로(4251, 4252)가 양쪽으로 볼록하게 휘어진 대칭된 형상을 가질 수 있다.

아우터몸체(421)는 분기 유로(425)의 외측 벽면을 제공한다. 다시 말해, 아우터몸체(421)는 제1, 2 유로(4251, 4252)를 사이에 두고 이너몸체(423)를 감싸도록 형성될 수 있다.

중앙유로부(400)의 양측에는 적어도 하나의 축류 팬(350)이 에어를 상하 방향으로 송풍 하도록 위치할 수 있다. 축류 팬(350)은 축류 정음 팬을 말한다.

축류 팬(350)의 하측에는 적어도 하나의 정류블록(351)이 구비될 수 있다(도 6 참조).

정류블록(351)은 제1 본체(300)의 하단과 제2 본체(500)의 상단 사이의 연통공간을 가로막아 설치될 수 있다.

구체적으로는 정류블록(351)은 상하 방향으로 관통하는 복수의 유동 홀(353)을 구비한다. 복수의 유동 홀(353)은 도 6에 도시된 바와 같이 서로 일정한 간격을 두고 이격 형성되며, 각각의 홀 직경은 동일하게 형성되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 축류 팬(350)에 의해 상하 방향으로 송풍 된 에어는 중앙유로부(400)의 출구, 즉 하단 유출부(430)의 주변공간을 통해 온도시험공간(520)을 향해 균일하게 배분되어 공급될 수 있다. 이로써, 특정 대상체(11)가 위치하지 않은 나머지 영역에서는 균일한 온도특성을 실현시킬 수 있다.

한편, 축류 팬(350)과 정류블록(351)의 양측에는 에어의 측면 유동을 차단하는 벽이 형성되고, 이 벽의 외측에는 하부 라디에이터(330)가 설치될 수 있다.

하부 라디에이터(330)는 제1 하우징(310)의 내측 하부에 설치될 수 있다.

즉, 하부 라디에이터(330)는 제2 본체(500)의 온도시험공간(520)으로부터 배출된 에어가 도입되는 제1 하우징(310)의 측면에 위치할 수 있으며, 이를 통해 에어의 순환 및 온도 조절을 도모하는 역할을 한다.

한편, 하부 라디에이터(330)를 거쳐 제1 하우징(310)의 내부 측면을 따라 유동하는 에어의 유로를 따라 흡음재(311, 313)가 배치될 수 있다(도 5 참조). 흡음재(311, 313)는 복수 개가 구비될 수 있다. 예를 들어, 제1 흡음재(311)는 하부 라디에이터(330)를 거쳐 제1 하우징(310)의 내부 측면을 따라 유동하는 에어의 유로의 외측에 높이 방향으로 길게 설치될 수 있다. 제2 흡음재(313)는 제1 흡음재(311)와 사이로 에어가 유동하는 유로를 형성하며 제1 흡음재(311)와 나란하게 높이 방향으로 길게 설치될 수 있다. 다만, 이러한 흡음재(311, 313)의 설치 구조는 변경 가능한데, 통상의 기술자에게 자명한 다양한 형태로 변경될 수 있다.

원심 팬(340)과 중앙유로부(400)를 거쳐 하향 압송된 에어는 제2 본체(500)의 내부 중심 방향으로 집중되는 흐름을 가지면서 공급될 수 있다. 그리고 축류 팬(350)과 정류블록(351)을 거쳐 하향 이동된 에어는 제2 본체(500)의 내부에서 균일하게 배분되어 공급될 수 있다.

이에 따라, 원심 팬(340)과 중앙유로부(400)와 마주하는 위치에는 상대적으로 고온으로 발열되는 제1 대상체(11)가 위치할 수 있으며, 에어를 집중된 흐름으로 압송시켜 제1 대상체(11)의 발열에 의한 상승기류를 극복하여 온도 시험을 수행할 수 있다. 축류 팬(350)과 정류블록(351)과 마주하는 나머지 영역에는 제2 대상체(12)의 온도특성을 실현하기 위해 균일하게 배분된 흐름으로 에어를 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 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 제1 본체(300)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 설치되어 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(도 8 참조). 복수의 측면 플레이트(550, 560)는 에어의 유동을 가이드하며 온도시험공간(520)에 유입된 에어가 복수의 대상체(10)의 온도 시험에 이용된 다음에 고정부재(530)가 서 있는 양측으로만 유동될 수 있도록 해준다.

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 상단부위와 고정몸체(531)의 상단 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 8을 참조하면, 유동 터널(540)은 측면 플레이트(550, 560)의 상단 높이에 대응하여 위치할 수 있다. 측면 플레이트(550, 560)를 이용하여 에어의 유동 방향을 고정부재(530) 쪽으로 유도한 후 최종적으로는 유동 터널(540)을 통해 에어를 배출시켜 제1 하우징(310)에 순환시킬 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 상단 높이에 대응하여 형성되지 않을 경우 에어의 배출이 원활해지지 않을 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.

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.

나아가, 다수의 대상체에 대하여 균일한 온도 조건을 형성하여 각 대상체 간의 온도 차이를 억제시켜 정확한 온도 시험을 실시할 수 있다. 그리고 공기 흐름의 집중 및 균일한 배분 작용을 함께 도모하여 다수의 대상체에 대한 균일한 온도특성을 실현해 낼 수 있다.

구체적인 예로서, DIMM(Dual in-line memory module)의 전반에 걸쳐 동작 상태에서 -20 내지 120℃ 범위 내에서 온도 시험이 수행될 수 있다. 특히, 펠티에 모듈과 쿨링 모듈을 이용하여 상기의 온도 범위 내에서 임의 온도, 및 임의 패턴에서 온도 시험이 가능해 질 수 있다.

그리고 다수의 온도 시험 대상체, 즉 DIMM에 대해서도 일괄적으로 온도 시험이 가능할 뿐만 아니라, MCD(Memory Controller Device)에 대한 개별온도시험이 가능한 장점이 있다. 일반적으로 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.

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(111, 112): 제1 쿨링 모듈
120(121, 122): 제2 쿨링 모듈
130: 상부 라디에이터
140: 상부 라디에이터 팬
200: 펠티에 모듈
210(211, 212): 제1 펠티에 모듈
220(221, 222): 제2 펠티에 모듈
300: 제1 본체
310: 제1 하우징
311: 제1 흡음재
312: 제2 흡음재
320: 메인 라디에이터
321: 메인 라디에이터 핀
323: 메인 라디에이터 로드
330: 하부 라디에이터
340: 원심 팬
350: 축류 팬
351: 정류블록
353: 유동 홀
390: 중앙 지지부
400: 중앙유로부
410: 상단유입부
420: 유로형성부
421: 아우터몸체
423: 이너몸체
425: 분기 유로
4251: 제1 유로
4252: 제2 유로
430: 하단유출부
500: 제2 본체
510: 제2 하우징
520: 온도시험공간
530: 고정부재
531: 고정몸체
539: 틈새차단돌기
540: 유동 터널
550, 560: 측면 플레이트
590: 베이스 지지부
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 에어를 온도시험공간으로 공급하는 제1 본체;
   상기 제1 본체의 하부와 연통하여 결합되며, 상기 제1 본체로부터 공급된 에어를 이용하여 복수의 대상체에 대한 온도 시험을 수행하는 온도시험공간을 제공하고, 온도 시험에 이용된 에어를 상기 제1 본체로 순환 공급하는 제2 본체;를 포함하며,
   상기 제1 본체는, 내측에 밀폐형 에어유동공간이 마련되는 제1 하우징;
   상기 제1 하우징의 내측에서 에어유동공간을 통해 유동하는 에어의 온도를 조절하는 메인 라디에이터;
   상기 제1 하우징의 내측에서 상기 메인 라디에이터에 감싸 형성되며, 상기 메인 라디에이터를 거쳐 유동한 에어를 하향 압송하는 원심 팬; 및
   상기 원심 팬에 의해 하향 압송된 에어의 흐름을 집중시키고 확산을 방지하는 중앙유로부를 포함하고,
   상기 중앙유로부의 양측에는 상하로 에어를 송풍하는 적어도 하나의 축류 팬이 배치되고,
   상기 축류 팬의 하측에는 적어도 하나의 정류블록이 배치되고,
   상기 적어도 하나의 정류 블록은
   상기 제1 본체의 하단과 상기 제2 본체의 상단 사이의 연통공간을 가로막도록 설치되고, 상하 방향으로 관통하는 복수의 유동 홀을 구비하며, 상기 축류 팬에 의해 송풍된 에어를 상기 중앙유로부의 출구 주변공간을 통해 균일하게 배분시켜 공급하는
   온도 시험장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 중앙유로부는,
   상기 원심 팬과 동심을 이루어 상기 원심 팬의 하측에 이격 배치되는
   온도 시험장치.
   
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 축류 팬과 상기 정류블록의 양측에는 에어의 유동을 차단하는 벽이 형성되고, 상기 벽의 외측에는 하부 라디에이터가 설치되며,
   상기 하부 라디에이터는
   상기 제1 하우징의 내측 하부에 설치되어, 하단부를 통해 상기 제2 본체의 온도시험공간으로부터 배출된 에어를 유입시키고, 유입된 에어를 상기 제1 하우징의 측면을 따라 유동시키는 것을 특징으로 하는
   온도 시험장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 하부 라디에이터를 거쳐 상기 제1 하우징의 측면을 따라 유동하는 에어의 유로를 따라 흡음재가 배치되는 것을 특징으로 하는
   온도 시험장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 메인 라디에이터는,
   상기 제1 하우징의 내측에서 상기 제1 하우징의 높이 방향으로 배치되는 복수의 메인 라디에이터 로드; 및
   상기 복수의 메인 라디에이터 로드의 배치방향에 교차하여 상하로 설정 간격을 두고 상기 제1 하우징의 폭 방향으로 수평 배치되는 복수의 메인 라디에이터 핀;을 포함하며,
   상기 복수의 메인 라디에이터 로드와 상기 복수의 메인 라디에이터 핀은 확산 접합되는 것을 특징으로 하는
   온도 시험장치.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 중앙유로부는, 상기 원심 팬의 하측에서 소정 간격을 두고 상기 원심 팬에 마주하여 배치되며,
   상기 중앙유로부는,
   상기 원심 팬을 통해 압송된 에어가 유입되며, 상기 원심 팬과 동일 중심을 이루어 유입 방향으로 갈수록 유동 단면적이 축소되는 형상을 갖는 상단 유입부;
   상기 상단 유입부의 하단과 연결되며, 상기 상단 유입부를 통과한 에어의 유로를 양쪽으로 분기시키는 유로형성부; 및
   상기 유로형성부의 하단에 마련되며 분기된 유로를 통해 유출된 에어를 상기 제2 본체의 내부에 마련된 온도시험공간으로 유입시키는 하단 유출부;
   를 포함하는 온도 시험장치.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 유로형성부는,
   상기 상단 유입부를 통해 유입된 에어를 양쪽으로 분기시켜 유동시키도록 마련되며 좌우 대칭되는 형상을 갖는 제1, 2 유로를 포함하는 분기 유로;
   상기 분기 유로의 내측 벽면을 제공하며, 상, 하단에 비해 높이 중앙으로 갈수록 단면이 확장되는 형상을 갖는 이너몸체; 및
   상기 분기 유로의 외측 벽면을 제공하며, 상기 제1, 2 유로를 사이에 두고 상기 이너몸체를 감싸 형성되는 아우터몸체;
   를 포함하는 온도 시험장치.
   
9. 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.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 쿨링 모듈의 상부에는 상기 쿨링 모듈의 냉매 사용량을 줄이도록 상부 라디에이터와, 상기 상부 라디에이터를 통해 에어를 송풍 하는 상부 라디에이터 팬이 더 구비되는 것을 특징으로 하는
    온도 시험장치.
    
11. 제1항에 있어서,
    상기 제2 본체는,
    상기 제1 본체의 하부에 결합되며 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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