KR20070022232A - Miniature Fluid-Cooled Heat Sink with Integral Heater - Google Patents

Miniature Fluid-Cooled Heat Sink with Integral Heater Download PDF

Info

Publication number
KR20070022232A
KR20070022232A KR1020067019085A KR20067019085A KR20070022232A KR 20070022232 A KR20070022232 A KR 20070022232A KR 1020067019085 A KR1020067019085 A KR 1020067019085A KR 20067019085 A KR20067019085 A KR 20067019085A KR 20070022232 A KR20070022232 A KR 20070022232A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fluid
temperature control
control device
flow
heat sink
Prior art date
Application number
KR1020067019085A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
새머 캐바니
Original Assignee
델타 디자인, 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 델타 디자인, 인코포레이티드 filed Critical 델타 디자인, 인코포레이티드
Priority to KR1020067019085A priority Critical patent/KR20070022232A/en
Publication of KR20070022232A publication Critical patent/KR20070022232A/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/08Elements constructed for building-up into stacks, e.g. capable of being taken apart for cleaning
    • F28F3/086Elements constructed for building-up into stacks, e.g. capable of being taken apart for cleaning having one or more openings therein forming tubular heat-exchange passages
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/46Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids
    • H01L23/473Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids by flowing liquids
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2260/00Heat exchangers or heat exchange elements having special size, e.g. microstructures
    • F28F2260/02Heat exchangers or heat exchange elements having special size, e.g. microstructures having microchannels
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)

Abstract

일체형 히터와 감지 요소를 구비하는 미니 액체-냉각 히트 싱크를 포함하는 온도 제어 장치가, 시험 동안에 반도체 소자 등의 전자 장치에 제어된 온도 표면을 제공하는 시스템의 일부분으로 사용된다. 온도 제어 장치는, 장치로부터 시험하의 소자로 열 경로를 제공하도록 구성된 인터페이스면을 포함한다. 그러한 장치는 제1 평면에 제1 열전달부를, 제2 평면에는 제2 열전잘부를 포함하는 액체-냉각 히트 싱크를 구비한다. 제1 및 제2 열전달부는, 히트 싱크 구조 내에서 냉매의 3차원 단면-유동을 확립한다. 다른 실시예는, 평행한 유체 도관을 포함하는데, 각각의 유체 도관은 유체 도관 내에서 3차원적으로 냉매 유동을 유도하는 3차원 마이크로채널 구조를 구비한다. 인접하는 유체 도관을 통해 반대 방향으로 유동하는 냉매는 그러므로, 히트 싱크 구조 내에서 3차원 단면 유동을 야기한다.A temperature control device comprising a mini liquid-cooled heat sink with an integrated heater and sensing element is used as part of a system that provides a controlled temperature surface to electronic devices such as semiconductor devices during testing. The temperature control device includes an interface surface configured to provide a thermal path from the device to the device under test. Such a device has a liquid-cooled heat sink comprising a first heat transfer portion in a first plane and a second heat transfer portion in a second plane. The first and second heat transfer sections establish three-dimensional cross-flow of refrigerant within the heat sink structure. Another embodiment includes parallel fluid conduits, each fluid conduit having a three-dimensional microchannel structure that induces refrigerant flow three-dimensionally within the fluid conduit. Refrigerant flowing in opposite directions through adjacent fluid conduits therefore results in three-dimensional cross-sectional flow within the heat sink structure.

유체-냉각, 일체형 히터, 인터페이스면 Fluid-Cooled, Integrated Heater, Interface Surface

Description

일체형 히터를 구비하는 미니 유체-냉각 히트 싱크{Miniature Fluid-Cooled Heat Sink with Integral Heater}Miniature Fluid-Cooled Heat Sink with Integral Heater

본 발명은 일반적으로 시험하는 동안에 전자 소자의 온도를 제어하는 온도 제어 장치에 관한 것이다. 더욱 자세하게는, 본 발명은, 일체형 히터와 시험하의 전자 소자의 작동 온도를 일정하게 유지하는 감지 요소를 구비하는 미니 유체-냉각 히트 싱크에 관한 것이다.The present invention generally relates to a temperature control device for controlling the temperature of an electronic device during testing. More particularly, the present invention relates to a mini fluid-cooled heat sink having an integrated heater and a sensing element that maintains a constant operating temperature of the electronic device under test.

집적 회로와 같은 전자 소자는, 보통 사용에 앞서 시험을 거친다. 소자 제작자는 보통, 소자에 결함이 없고 그 사양에 따라 소자가 기능한다는 것을 보장하기 위해 많은 전기 및 물리적 시험을 수행한다. 소자 시험의 통상의 형태는, 번-인(burn-in) 시험과 전기 성능 시험을 포함한다.Electronic devices, such as integrated circuits, are usually tested before use. Device manufacturers usually perform many electrical and physical tests to ensure that the device is free of defects and that the device functions according to its specifications. Common forms of device testing include burn-in tests and electrical performance tests.

시험하의 전자 소자("DUT")의 작동 온도는, 보통 주의 깊은 모니터링 및/또는 조절을 필요로 하는 중요한 시험 파라메타이다. 예를 들어, 전기 시험 절차는, 많은 특정 시험 온도 또는 시험 온도의 특정 범위를 지정할 수 있다. 결과적으로, 종래 기술은, 다른 형태의 온도 제어 시스템, 히트 싱크 부품, 가열하고 냉각하고 그렇지 않으면 DUT의 작동 온도를 제어하도록 설계된 히터 요소가 가득했다. 이러한 온도 제어 시스템은, 전자 시험 절차 도중에 DUT 작동 온도를 일정한 상태로 유지하도록 설계되어 있다. 그러나 시험하는 동안에 DUT가 급격하거나 과도한 내부 온도 변화를 보이면 DUT의 온도를 조절하기가 어려울 수 있는데, DUT 내의 전자 장치가 종종 그러한 내부 온도 변화를 야기하는 열을 발생시키곤 한다. 종래 기술에 의한 구성으로는, DUT에 의해 발생하는 빠른 온도 변화를 효율적이고 효과적으로 보상을 할 수 없었을 것이다.The operating temperature of the electronic device under test ("DUT") is an important test parameter that usually requires careful monitoring and / or adjustment. For example, electrical test procedures can specify many specific test temperatures or specific ranges of test temperatures. As a result, the prior art was full of other forms of temperature control systems, heat sink components, heater elements designed to heat and cool and otherwise control the operating temperature of the DUT. This temperature control system is designed to keep the DUT operating temperature constant during the electronic test procedure. However, if the DUT shows a sudden or excessive internal temperature change during testing, it may be difficult to control the temperature of the DUT, and electronic devices in the DUT often generate heat that causes such internal temperature changes. In the prior art configuration, it would not be possible to efficiently and effectively compensate for the rapid temperature change generated by the DUT.

본 발명의 양호한 실시예는, 일체형 히터 및 감지 요소를 구비하는 미니 유체-냉각 히트 싱크를 포함하는 온도 제어 장치로 인식된다. 장치는, 시험 동안에 반도체 소자 등의 전자 DUT에 제어된 온도면을 제공하는 온도 제어 시스템의 일 부분으로 사용될 수 있다. 하나의 예시적 실시예에 의하면, 액체-냉각 히트 싱크는 유입구와 유출구를 구비하는 두 개의 내부 냉각 통로와 열전달부를 포함한다. 열전달부는 분리 평면에 배치되고 냉각 핀을 포함할 수 있다. 장치에는 두 개의 일체형 히터가 배치된다. 일체형 히터의 위치에 대해서 다른 실시예가 도시된다. 다른 예시적 실시예에 의하면, 온도 제어 장치는, DUT 인터페이스면의 냉각을 위해 3차원적으로 냉매의 단면-유동을 유지하도록 구성된 유체-냉각 히트 싱크를 포함한다. 히트 싱크 구조는, 각 유체 도관 내에서 3차원적으로 냉매 유동을 유도하는 3차원 마이크로채널 구조를 채용할 수 있다.A preferred embodiment of the invention is recognized as a temperature control device comprising a mini fluid-cooled heat sink with an integrated heater and sensing element. The device can be used as part of a temperature control system that provides a controlled temperature plane to an electronic DUT such as a semiconductor device during testing. According to one exemplary embodiment, the liquid-cooled heat sink includes two internal cooling passages and heat transfer sections having inlets and outlets. The heat transfer portion may be disposed in the separation plane and include cooling fins. The device is arranged with two integrated heaters. Another embodiment is shown for the location of the integrated heater. According to another exemplary embodiment, the temperature control device comprises a fluid-cooled heat sink configured to maintain the cross-sectional flow of refrigerant in three dimensions for cooling the DUT interface surface. The heat sink structure may employ a three-dimensional microchannel structure that induces refrigerant flow three-dimensionally in each fluid conduit.

도면 전체에 걸쳐서 비슷한 도면 부호는 유사한 요소를 가리키는 다음 도면과 함께 설명되는 발명의 상세한 설명과 특허청구범위를 참조함으로써 본 발명의 좀더 완전한 이해가 가능할 것이다.Throughout the drawings, like reference numerals refer to the detailed description of the invention and the appended claims, taken in conjunction with the following drawings, in which like elements designate a more complete understanding of the invention.

도 1은 시험하의 소자의 온도를 조절하는 온도 제어 장치의 사시도이다.1 is a perspective view of a temperature control device for adjusting the temperature of an element under test.

도 2는 냉각층과 통로가 도시된, 도 1의 온도 제어 장치의 분해 사시도이다.FIG. 2 is an exploded perspective view of the temperature control device of FIG. 1, showing the cooling layer and the passage.

도 3 내지 도 5는, 냉각층과 관련한 히터층 위치가 도시된, 다양한 온도 제어 장치의 분해 사시도이다.3 to 5 are exploded perspective views of various temperature control devices, in which heater layer positions are shown relative to the cooling layer.

도 6은, DUT 인터페이스면 쪽이 도시된 온도 제어 장치의 사시도이다.6 is a perspective view of the temperature control device in which the DUT interface surface is shown.

도 7은 유체 진입/진출 쪽이 도시된, 도 6에 도시되어 있는 온도 제어 장치의 사시도이다.FIG. 7 is a perspective view of the temperature control device shown in FIG. 6 with the fluid entry / exit side shown.

도 8은 도 6 및 도 7에 도시된 온도 제어 장치의 분해 사시도이다.8 is an exploded perspective view of the temperature control device illustrated in FIGS. 6 and 7.

도 9는, 도 8에 도시된 온도 제어 장치의 외부층 중 하나의 평면도이다.FIG. 9 is a plan view of one of the outer layers of the temperature control device shown in FIG. 8.

도 10은, 도 8에 도시된 온도 제어 장치의 내부층 중 하나의 평면도이다.FIG. 10 is a plan view of one of the inner layers of the temperature control device shown in FIG. 8.

도 11은, 도 6 및 도 7에 도시된 온도 제어 장치 내에 형성되어 있을 수 있는 예시적 마이크로채널 구조의 모식적 사시도이다.FIG. 11 is a schematic perspective view of an exemplary microchannel structure that may be formed within the temperature control device shown in FIGS. 6 and 7.

본 발명에 의한 온도 제어 장치는, 온도 제어 장치의 DUT 인터페이스면을 냉 각하기 위해 3차원적으로 냉매의 단면 흐름을 유지하는 유체-냉각 히트 싱크 구조를 채용하고 있다. 하나의 예시적 실시예에 의하면, 히트 싱크 구조는, 3차원 냉매 흐름을 확립하는, 적어도 두 개의 층으로 되어 있는 열전달부를 포함한다. 다른 예시적 실시예에서는, 히트 싱크 구조는, 유체 도관 혹은 채널 내에서 3차원저으로 냉매가 흐르도록 강제하는 마이크로채널 구조를 포함한다. 다른 실제적 실시예도 본 발명의 범위 및 정신 내에 역시 포함될 수 있다.The temperature control device according to the present invention employs a fluid-cooled heat sink structure that maintains a cross-sectional flow of refrigerant in three dimensions in order to cool the DUT interface surface of the temperature control device. According to one exemplary embodiment, the heat sink structure includes at least two layers of heat transfer to establish a three-dimensional refrigerant flow. In another exemplary embodiment, the heat sink structure includes a microchannel structure that forces refrigerant to flow into the three-dimensional bottom within the fluid conduit or channel. Other practical embodiments may also be included within the scope and spirit of the invention.

일체형 히터와 감지 요소를 구비하는 미니 유체-냉각 히트 싱크는, 온도 제어 시스템의 일부분으로 사용되어, 시험 상태 동안에 반도체 소자 등의 전자 장치에 제어되는 온도면을 제공한다. 사용에 있어서, 반도체 소자는, 장치 또는 금속판 등의 인터페이스 재료나 영역-적응 열 배포부(area-adapting heat spreader) 중 하나와 직접 접촉하도록 배치된다. 사용에 있어서, 일체형 가열 요소는 그 자신과 소자를 설정 온도로 가열하는데 사용되고, 감지 요소는 온도를 감지하고, 히트 싱크를 통해 유동하는 냉매는 소자로부터 초과열을 제거한다.Mini-fluid-cooled heat sinks with integrated heaters and sensing elements are used as part of the temperature control system to provide controlled temperature surfaces to electronic devices such as semiconductor devices during the test condition. In use, the semiconductor device is arranged to be in direct contact with one of an interface material, such as a device or metal plate, or an area-adapting heat spreader. In use, an integral heating element is used to heat itself and the device to a set temperature, the sensing element senses the temperature, and the refrigerant flowing through the heat sink removes excess heat from the device.

실제적인 온도 제어 장치는, -55℃ 내지 155℃ 사이의 시험 온도를 숭ㅇ하도록 설계될 수 있다. 그러나 대부분의 전자 소자는, 보통 -45℃ 내지 120℃ 사이의 온도에서 시험된다.(이러한 예시적 온도 범위는 향후에는 변경될 수 있으며 본 발명은 특정 시험 온도 범위에 제한되지 않는다.) 그리고, 전자 소자의 시험 사양은 보통 일시적 온도를 요구하지 않는데 즉, 대부분의 전자 시험은 실질적으로 일정한 상태 작동 온도에서 수행된다. 여기에 설명되는 장치의 하나의 장점은, 그것의 작은 크기, 낮은 열 질량, 전자 가열이 설정 온도로부터 벗어나는 경우 매우 신속한 보정을 허용한다는 점이다. 또한, 온도 제어 장치의 일체성은 설계를 단순화시키고 추가적인 조립을 필요로 하지 않는다. 한번 조립되면, 열전도성이 있는 재료를 사용하는 장치의 단일성(monolithic nature)이, 유체 채널이 열을 효과적이고 반복적으로 제거하는 것을 보장한다.Practical temperature control devices can be designed to honor test temperatures between -55 ° C and 155 ° C. However, most electronic devices are usually tested at temperatures between -45 ° C and 120 ° C. (These exemplary temperature ranges may change in the future and the present invention is not limited to specific test temperature ranges.) The test specification of the device usually does not require a transient temperature, ie most electronic tests are performed at a substantially constant operating temperature. One advantage of the device described here is that its small size, low thermal mass, allows for very rapid calibration when the electronic heating deviates from the set temperature. In addition, the integration of the temperature control device simplifies the design and does not require additional assembly. Once assembled, the monolithic nature of the device using a thermally conductive material ensures that the fluid channel removes heat effectively and repeatedly.

도 1에는, DUT(102)의 온도를 조절하는데에 사용하는 온도 제어 장치(100)의 일 실시예의 사시도가 도시되어 있다. 여기에서 예시적인 실시예를 설명하기 위한 목적으로, DUT(102)는 마이크로프로세서 칩 등의 전자 반도체 회로 소자이다. 또는, DUT(102)는 특정한 설정 온도에서 하나 이상의 시험이 수행되도록 되어 있는 전자, 기계 또는 다른 장치가 될 수도 있다. 온도 제어 장치(100)는, 전원 공급, 냉매 유동 제어, 입력 신호, 및 가능하면 DUT(102)로의 다른 입력을 제공하는 적절한 시험 시스템(도시되지 않음)과 협력할 수 있다. 전형적인 시험 시스템은 또한, 시험 절차 동안에 DUT(102)에 의해 발생하는 많은 출력과 신호를 모니터한다.1 shows a perspective view of one embodiment of a temperature control device 100 used to adjust the temperature of the DUT 102. For the purpose of describing the exemplary embodiments herein, the DUT 102 is an electronic semiconductor circuit device such as a microprocessor chip. Alternatively, the DUT 102 may be an electronic, mechanical or other device in which one or more tests are to be performed at a particular set temperature. The temperature control device 100 may cooperate with a suitable test system (not shown) to provide power supply, refrigerant flow control, input signals, and possibly other inputs to the DUT 102. Typical test systems also monitor many of the outputs and signals generated by the DUT 102 during the test procedure.

온도 제어 장치(100)는, 온도 제어 장치(100)로부터 DUT(102)로 열 경로를 제공하는 인터페이스면 또는 제1 쪽(103)에서 제어된 온도를 제공하도록 설계되어 있다. DUT(102)는, 온도 제어 장치(100)의 인터페이스면(103)에 대항하거나 근접하여 유지되는 것이 바람직하다. 온도 제어 장치(100)의 내측에는, 내부 냉각 통로, 일체형 히터, 감지 요소가 있다. 인터페이스면(103)에서의 온도를 조절하기 위해, 일체형 히터가 켜져서 열을 공급하고, 유체는 냉각 통로를 통해 흘러서 냉각을 제공한다. 다음 도면과 설명은, 냉각 통로와 일체형 히터층 그리고 그 위치에 대해서 설명할 것이다.The temperature control device 100 is designed to provide a controlled temperature at the interface side or first side 103 that provides a thermal path from the temperature control device 100 to the DUT 102. The DUT 102 is preferably held against or in proximity to the interface surface 103 of the temperature control device 100. Inside the temperature control device 100, there are internal cooling passages, integrated heaters, and sensing elements. In order to regulate the temperature at the interface surface 103, the integral heater is turned on to supply heat, and the fluid flows through the cooling passages to provide cooling. The following figures and description will explain the cooling passages and the integral heater layer and their positions.

온도 조절 장치(100)는, 적절하게 구성된 제어 시스템(101)에 의해 조절될 수 있다. 감지 요소는 제어 시스템에 입력을 제공하는데 사용되어 온도 제어 장치(100)의 온도를 모니터하고 언제 가열되거나 냉각되어야 할지를 결정한다. 제어 시스템(101)은, 온도 제어 장치(100)에 수용된 일체형 히터 및/또는 냉각 시스템에 입력 신호로서 기능하는 제어 신호를 발생한다. 제어 신호는, 하나 이상의 시험 기준, 작동 조건 또는 피드백 신호에 반응하여 제어 시스템(101)에 의해 생성될 수 있다. 예를 들어, 제어 시스템(101)은 다음과 같은 파라미터 중 어느 것에 반응하여 제어 신호를 생성할 수 있는데, 이 파라미터들은, DUT(102)에 대한 현재 시험 사양과 관련되어 설정된 시험 온도; 예를 들어, 입력 전원 신호, 입력 전압 또는 입력 전류 등과 같이 DUT(102)에 의해 사용되는 입력 신호; DUT(102)의 실시간 작동 온도를 나타내는 신호; 예를 들어 반도체 다이 등의 DUT(102)의 내부 부품의 실시간 작동 온도를 나타내는 신호; 온도 제어 장치(100)의 일 부분의 실시간 온도를 나타내는 신호; DUT(102)의 RF 시그너쳐; 또는 기타 파라미터이다.The temperature regulating device 100 may be regulated by an appropriately configured control system 101. The sensing element is used to provide an input to the control system to monitor the temperature of the temperature control device 100 and to determine when it should be heated or cooled. The control system 101 generates the control signal which functions as an input signal to the integrated heater and / or cooling system accommodated in the temperature control apparatus 100. The control signal may be generated by the control system 101 in response to one or more test criteria, operating conditions or feedback signals. For example, the control system 101 may generate a control signal in response to any of the following parameters, which parameters may include: a test temperature set in relation to the current test specification for the DUT 102; For example, input signals used by the DUT 102, such as input power signals, input voltages or input currents; A signal indicative of the real time operating temperature of the DUT 102; Signals indicative of real-time operating temperatures of internal components of the DUT 102, such as, for example, semiconductor dies; A signal representing a real time temperature of a portion of the temperature control device 100; RF signature of the DUT 102; Or other parameter.

온도 제어 장치(100)를 냉각하기 위해, 유체가, 제1 내부 냉각 통로(104)와 제2 내부 냉각 통로(106)를 통과한다.(도 2 참조) 유체는, 물, 공기, 냉매 또는 소망하는 열 특성을 가지는 다른 유체 물질일 수 있다. 제1 내부 냉각 통로(104)는 유입구(108)와 유출구(109)를 구비하고 있다. 제2 내부 냉각 통로(106)는, 유입구(110)와 유출구(111)를 구비하고 있다. 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 제1 유체(112A)는, 제1 유입구(108)를 통해 진입하고 유체(112B)는 제1 유출구(109)를 통해 나온다. 제2 유체(114A)는 제2 유입구(110)를 통해 진입하고, 제2 유체 (114B)는 제2 유출구(111)를 통해 나온다. 유체는 내부 통로(104, 106)를 통해 유동하여 온도 제어 장치(100)를 냉각한다. 냉매 시스템(도시되지 않음)은 유체(112, 114)를 제공할 수 있고, 온도 제어 장치(100)와 협력하여 온도와 유체의 유동률을 조절한다. 냉매 시스템은 유입구(108, 110)를 통해 온도 제어 장치(100)로 유체를 펌프질하고 유출구(109, 111)를 통해 복귀한 유체를 받는다. 유입 및 유출 포트는, 적절한 유체 피팅(도시되지 않음)이 부착될 수 있도록 내부 나사선을 가지도록 설계될 수 있다. 유체 피팅은, 온도 제어 장치(100)와 냉매 시스템 사이에서 유체를 운반하는 유체 전달 호스 또는 도관을 수용한다.In order to cool the temperature control device 100, the fluid passes through the first internal cooling passage 104 and the second internal cooling passage 106. (See FIG. 2) The fluid may be water, air, refrigerant, or desired. It may be another fluid material having thermal properties. The first internal cooling passage 104 has an inlet 108 and an outlet 109. The second internal cooling passage 106 has an inlet port 110 and an outlet port 111. As shown in FIG. 1, first fluid 112A enters through first inlet 108 and fluid 112B exits through first outlet 109. The second fluid 114A enters through the second inlet 110, and the second fluid 114B exits through the second outlet 111. Fluid flows through the inner passageways 104 and 106 to cool the temperature control device 100. A refrigerant system (not shown) may provide the fluids 112, 114, and cooperate with the temperature control device 100 to adjust the temperature and flow rate of the fluid. The refrigerant system pumps the fluid through the inlets 108, 110 to the temperature control device 100 and receives the fluid returned through the outlets 109, 111. The inlet and outlet ports can be designed to have internal threads such that appropriate fluid fittings (not shown) can be attached. The fluid fitting houses a fluid delivery hose or conduit that carries fluid between the temperature control device 100 and the refrigerant system.

도 2에는, 온도 제어 장치(100)의 냉각부의 층 중 몇몇의 분해 사시도가 도시되어 있다. 냉각부는, 온도 제어 장치(100)를 통해 지나가는 두 개의 냉각 통로(104,106)를 포함한다. 각각의 냉각 통로는, 유입구, 유출구, 그리고 장치를 통해 연속적인 유체 도관을 만드는 열전달부 또는 열전달층을 구비한다. 유입구와 유출구는, 설계에 따라 하나 이상의 층을 포함할 수 있는 커버층(116)에 배치된다. 도 2에 도시된 커버층(116)은, 유체 유동을 다른 층으로 유도하고 유체 통로 각각을 분리시키는 채널과 통로를 제공하는 다중층(116A, 116B, 116C)을 구비한다. 냉각 통로(104, 106)를 통한 유체 유동 경로는 도 2에 도시되어 있다.2, an exploded perspective view of some of the layers of the cooling section of the temperature control device 100 is shown. The cooling section includes two cooling passages 104, 106 passing through the temperature control device 100. Each cooling passage has an inlet, an outlet, and a heat transfer or heat transfer layer that creates a continuous fluid conduit through the device. Inlets and outlets are disposed in cover layer 116, which may include one or more layers, depending on the design. The cover layer 116 shown in FIG. 2 has multiple layers 116A, 116B, and 116C that provide channels and passageways that direct fluid flow to other layers and separate fluid passageways. The fluid flow path through the cooling passages 104, 106 is shown in FIG. 2.

제1 냉각 통로(104)는, 커버층(116A)의 제1 유입구(108)에서 시작하여, 층(116B)의 제1 단부에서 유체 개구(118A)로 안내하는 층(116B)상의 통로로 개구한다. 층의 개수와 제1 열전달부 또는 열전달층에 따라서, 이어지는 유체 개구(118)가 있을 수 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 층(116C)에는 유체 개구(118B)가 있 고, 제1 열전달부 또는 열전달층으로 안내되는 층(120)에는 유체 개구(118C)가 있다. 제1 열전달부 또는 열전달층(122)은, 유체가 가까운 단부로 진입하고, 층을 가로지르고 다양한 개구 또는 통로를 통해 제2 단부로 유동하여 층(122)으로 나간다. 열전달층(122)에서 유체가 잘 퍼지는 것을 도와주기 위해, 제1 단부로부터 제2 단부로 안내되는 복수 개의 유체 채널 또는 핀(123)이 있을 수 있다. 유체 채널 또는 핀(123)의 특별한 설계는, 재료의 열 특성, 유체의 열 특성 및 물리적 특성, 유체의 유동률, 장치의 크기 등과 같은 파라미터에 의존할 수 있다. 열전달층(122)의 제2 단부에서, 유체 통로는, 층(120)의 유체 개구(119C), 층(116C)의 유체 개구(119B), 층(116B)의 유체 개구(119A)로 계속이어져서 마지막에는 제1 유출구(109)로 안내된다.The first cooling passageway 104 opens in a passageway on the layer 116B starting at the first inlet 108 of the cover layer 116A and leading to the fluid opening 118A at the first end of the layer 116B. do. Depending on the number of layers and the first heat transfer portion or heat transfer layer, there may be a subsequent fluid opening 118. As shown in the figure, there is a fluid opening 118B in layer 116C, and a fluid opening 118C in layer 120 that is guided to the first heat transfer portion or heat transfer layer. The first heat transfer portion or heat transfer layer 122 enters the end where the fluid is near, flows across the layer and flows to the second end through various openings or passageways to exit the layer 122. There may be a plurality of fluid channels or fins 123 that are guided from the first end to the second end to help the fluid spread well in the heat transfer layer 122. The particular design of the fluid channel or fin 123 may depend on such parameters as the thermal properties of the material, the thermal and physical properties of the fluid, the flow rate of the fluid, the size of the device, and the like. At the second end of the heat transfer layer 122, the fluid passage continues into the fluid opening 119C of the layer 120, the fluid opening 119B of the layer 116C, and the fluid opening 119A of the layer 116B. And finally led to the first outlet 109.

제2 냉각 통로(106)는, 커버층(116A)의 제2 유입구(110)에서 시작하여, 층(116C)의 유체 개구(199B) 근처에서 유체 개구(126)으로 안내되는 층(116C)의 통로로 안내되는 층(116B)을 통과하는 통로(124)에 개구한다. 층의 개수와 제1 열전달부 또는 열전달층의 위치에 따라서, 이어지는 유체 개구(126)가 있을 수 있다. 도시된 바와 같이, 유체 개구(126)는, 제2 열전달부 또는 열전달층(120)으로 안내된다. 제2 열전달부 또는 열전달층(120)은, 유체가 제1 단부 근처로 진입하고, 층을 가로지르고 다양한 개구 또는 통로를 통과해 제2 단부로 유동하여 층(120)으로 나가도록 설계되어 있다. 열전달층(120)에서 유체가 퍼지는 것을 도와주기 위하여, 제1 단부에서 제2 단부로 안내되는 복수 개의 유체 채널 또는 핀(121)이 있을 수 있다. 유체 채널 또는 핀(121)의 특별한 설계는, 재료의 열 특성, 유체의 열 및 물리적 특성, 유체의 유동률, 장치 크기 등과 같은 파라미터에 의존한다. 열전달층(120)의 제2 단부에서, 유체 통로(106)는, 층(116C)의 유체 개구(128)과 층(116B)의 유체 개구(130)로 안내되어 제2 유출구(111)로 안내된다. 유체는, 냉각 통로에서 하나의 방향으로 유동할 수 있지만, 성능 향상을 위해서는, 유체는 각 통로에서 대향하는 방향으로 유동해야 한다. 이러한 설계의 하나의 목표는, 온도 제어 장치(100)의 표면 온도 변화율(surface temperature gradient)를 저감하는 것이다.The second cooling passage 106 of the layer 116C, beginning at the second inlet 110 of the cover layer 116A, is guided to the fluid opening 126 near the fluid opening 199B of the layer 116C. Open in passage 124 through layer 116B leading to the passage. Depending on the number of layers and the location of the first heat transfer portion or heat transfer layer, there may be a subsequent fluid opening 126. As shown, the fluid opening 126 is directed to a second heat transfer portion or heat transfer layer 120. The second heat transfer portion or heat transfer layer 120 is designed such that fluid enters near the first end, crosses the layer and flows through the various openings or passageways to the second end to exit layer 120. There may be a plurality of fluid channels or fins 121 guided from the first end to the second end to help the fluid spread in the heat transfer layer 120. The particular design of the fluid channel or fin 121 depends on such parameters as the thermal properties of the material, the thermal and physical properties of the fluid, the flow rate of the fluid, the device size, and the like. At the second end of heat transfer layer 120, fluid passage 106 is guided to fluid opening 128 of layer 116C and fluid opening 130 of layer 116B to second outlet 111. do. The fluid can flow in one direction in the cooling passages, but for improved performance, the fluid must flow in opposite directions in each passage. One goal of this design is to reduce the surface temperature gradient of the temperature control device 100.

예시적 실시예에서는, 제1 열전달부(122)는 제1 평면에 있고, 제2 열전달부(120)는 제2 평면에 있는데, 제1 평면은 제2 평면보다 인터페이스면(103)에 더 가까이 있다. 실제로는, 두 개의 평면이 도 2에 도시된 바와 같이 서로에 대해 평행이다. 이러한 적층 구조는 3차원적으로 냉매의 단면 유동을 촉진시킨다. 도면에는 두 개의 열전달층이 도시되어 있지만, 실제 설치에 있어서는, 직접적으로 서로 적층되거나 하나 이상의 다른 요소에 의해 분리되거나간에 어떤 개수의 열전달층을 채용할 수 있다.In an exemplary embodiment, the first heat transfer portion 122 is in a first plane and the second heat transfer portion 120 is in a second plane, the first plane being closer to the interface surface 103 than the second plane. have. In practice, the two planes are parallel to each other as shown in FIG. 2. This laminated structure promotes the cross-sectional flow of the refrigerant in three dimensions. Although two heat transfer layers are shown in the figures, in actual installation, any number of heat transfer layers may be employed, either directly stacked on one another or separated by one or more other elements.

도시된 온도 제어 장치(100)에 사용되는 두 개의 일체형 히터로서 제1 히터층(132)과 제2 히터층(134)이 있다. 실제로는, 다양한 개수의 히터층이 사용될 수 있다. 도 3 내지 도 5에는, 일체형 히터층이 다양한 위치에서 온도 제어 장치(100)의 내부에 배치되는 것의 예가 도시되어 있다. 이 도면들에서, 커버층(116)은 단일층으로 도시되어 있지만 전술한 바와 같이 다중층을 가질 수도 있다. 히터층(132, 134)은, 제어기(101)에 연결된 외부 연결부(136)를 구비하는 기판 상에 전 기 저항을 가지는 꼬불꼬불한 트레이스로 만들어질 수 있다. 기판은, 실리콘, 세라믹 또는 다른 적절한 재료로 만들어 질 수 있다. 저항 트레이스(138)는, 균일한 가열을 제공하거나 또는 차등 제어로 차등 가열을 제공하도록 구성될 수 있다. 적절한 곳에, 히터층에 유체 통로(104, 106)를 위한 유체 개구가 있을 수 있다. 도 3에는, 열전달층(120, 122)이 히터층(132, 134)과 커버층(116) 사이에 배치되도록, 히터층(132, 134)이 인터페이스면(103) 근처에 도시되어 있다. 히터층(132, 134)이 커버층(116)과 열전달층(120, 122)으로부터 멀어지게 배치되어 있으므로, 유체 개구가 히터층을 통과할 필요가 없다. 도 4에서, 열전달층(120, 122)는 인터페이스면(103) 근처에 있고, 히터층(132, 134)은 열전달층(120, 122)과 커버층(116) 사이에 배치된다. 히터층(132, 134)이 커버층(116)과 열전달층(120, 122) 사이에 배치되므로, 히터층(132, 134)를 통과하는 유체 개구(118, 128)는 제1 단부 근처에 있고, 히터층을 유체 개구(119, 126)는 유체 통로(104, 106)의 일부분으로서 제2 단부 근처에 있다. 전기 저항을 가지는 꼬불꼬불한 트레이스(138)는, 유체 개구 사이의 각각의 히터층(132, 134) 상에 배치된다. 도 5에는, 히터층(132)이 인터페이스층(103) 근처에 있고, 히터층(134)은 커버층(116) 근처에 있다. 열전달층(120, 122)은 히터층(132, 134) 사이에 배치된다. 히터층(134)은, 커버층(116)과 열전달층(120, 122) 사이에 배치되므로, 히터층(134)을 통과하는 유체 개구(118, 128)는 제1 단부 근처에 있고, 히터층을 통과하는 유체 개구(119, 126)는 유체 통로(104, 106)의 부분으로서 제2 단부 근처에 있다. 전기 저항을 가지는 꼬불꼬불한 트레이스(138)는, 유체 개구 사이의 히터층(134) 상에 배치된다.Two integrated heaters used in the illustrated temperature control device 100 include a first heater layer 132 and a second heater layer 134. In practice, various numbers of heater layers can be used. 3 to 5 show an example in which the integral heater layer is disposed inside the temperature control device 100 at various positions. In these figures, cover layer 116 is shown as a single layer but may have multiple layers as described above. The heater layers 132, 134 may be made of tortuous traces with electrical resistance on a substrate having an external connection 136 connected to the controller 101. The substrate may be made of silicon, ceramic or other suitable material. Resistance trace 138 may be configured to provide uniform heating or to provide differential heating in differential control. Where appropriate, there may be fluid openings for fluid passageways 104 and 106 in the heater layer. In FIG. 3, the heater layers 132, 134 are shown near the interface surface 103 such that the heat transfer layers 120, 122 are disposed between the heater layers 132, 134 and the cover layer 116. Since the heater layers 132 and 134 are disposed away from the cover layer 116 and the heat transfer layers 120 and 122, the fluid opening does not need to pass through the heater layer. In FIG. 4, the heat transfer layers 120, 122 are near the interface surface 103, and the heater layers 132, 134 are disposed between the heat transfer layers 120, 122 and the cover layer 116. Since heater layers 132 and 134 are disposed between cover layer 116 and heat transfer layers 120 and 122, fluid openings 118 and 128 through heater layers 132 and 134 are near the first end and With the heater layer, the fluid openings 119, 126 are near the second end as part of the fluid passageway 104, 106. A serpentine trace 138 with electrical resistance is disposed on each heater layer 132, 134 between the fluid openings. In FIG. 5, the heater layer 132 is near the interface layer 103 and the heater layer 134 is near the cover layer 116. The heat transfer layers 120 and 122 are disposed between the heater layers 132 and 134. Since the heater layer 134 is disposed between the cover layer 116 and the heat transfer layers 120, 122, the fluid openings 118, 128 passing through the heater layer 134 are near the first end and the heater layer Fluid openings 119, 126 passing through are near the second end as part of fluid passageway 104, 106. A serpentine trace 138 with electrical resistance is disposed on the heater layer 134 between the fluid openings.

하나 이상의 감지 요소가 온도 제어 장치(100)에 포함된다. 감지 요소는, 제어 시스템 또는 센서 판독을 모니터하는 다른 수단에 연결되어 있다. 감지 요소는, 온도 제어 장치(100)에서 하나 이상의 위치에서의 온도를 표시하는 데에 사용될 수 있다. 예를 들어, 센서는, 인터페이스면(103) 온도, 히터층(132, 134) 온도(분리하거나 또는 통합하여), 유체 온도 또는 열전달층 온도(분리하거나 또는 통합하여), 그리고 감지가 적절하거나 소망되는 다른 곳의 온도를 모니터할 수 있다.One or more sensing elements are included in the temperature control device 100. The sensing element is connected to a control system or other means for monitoring sensor readings. The sensing element can be used to indicate the temperature at one or more locations in the temperature control device 100. For example, the sensor may include interface surface 103 temperature, heater layer 132, 134 temperature (separate or integrated), fluid temperature or heat transfer bed temperature (separate or integrated), and sensing is appropriate or desired. You can monitor the temperature elsewhere.

작동할 때에, 온도 제어 장치(100)는, 시험 상태 동안에, DUT(102)에 제어된 온도면(103)을 제공함으로써 DUT(102)를 열적으로 제어할 수 있다. DUT(102)는 장치와 직접 접촉하게 배치되거나, 또는 사용하는 동안에 금속판 등의 인터페이스 재료 또는 영역-적응 열 배포기를 사용한다. 그리고 나서 DUT(102)는 시험 사양에 의해 요구되는 바와 같은 기능 시험에 놓이게 된다. 제어 시스템(101) 또는 시험 장비는, 기능 시험 동안에 DUT(102)의 온도를 모니터하고, 온도 제어 장치(100)와 관련되는 가열 및 냉각 요소의 온도를 조절한다. 일체형 히터층(132, 134)은 전원 레벨을 변화시켜서 함께 또는 별도로 켜지고 꺼져서 소자를 가열하고, 냉각 유체는, 유체 통로(104, 106)를 통과해 유동하여 소자를 냉각시킨다. 하나의 실제 실시예에서는, 각 가열 요소의 온도는, 요소에 인가되는 각 전원을 조정함으로써 독립적으로 제어된다.In operation, the temperature control device 100 can thermally control the DUT 102 by providing a controlled temperature surface 103 to the DUT 102 during a test condition. The DUT 102 is disposed in direct contact with the device, or uses an interface material or area-adaptive heat spreader, such as a metal plate, during use. The DUT 102 is then put into a functional test as required by the test specification. The control system 101 or test equipment monitors the temperature of the DUT 102 during the functional test and adjusts the temperature of the heating and cooling elements associated with the temperature control device 100. The integral heater layers 132, 134 turn on and off together or separately to change the power supply level to heat the device, and the cooling fluid flows through the fluid passages 104, 106 to cool the device. In one practical embodiment, the temperature of each heating element is controlled independently by adjusting each power source applied to the element.

온도 제어 장치(100)는, DUT에 직접적인 열 경로를 제공함으로써 DUT를 가열하거나 냉각하도록 구성되어 있다. 도시된 실시예에 의하면, DUT로의 열경로는, 제어된 열 인터페이스면(103)으로부터 커버층(116)까지이다. 도 3에서는, 열경로 가 제1 히터층(132)과, 제2 히터층(134)과, 제1 열전달층(122)과 제2 열전달층(120)을 포함한다. 도 4에서는, 열경로가 제1 열전달층(122)과, 제2 열전달층(120)과, 제1 히터층(132)과 제2 히터층(134)을 포함한다. 도 5에서는, 열경로가 제1 히터층(132)과, 제1 열전달층(122)과, 제2 열전달층(120)과, 제2 히터층(134)을 포함한다. 추가적인 열경로를 제공하는 추가적 구성이 있을 수 있다.The temperature control device 100 is configured to heat or cool the DUT by providing a thermal path directly to the DUT. In the illustrated embodiment, the thermal path to the DUT is from controlled thermal interface surface 103 to cover layer 116. In FIG. 3, the heat path includes a first heater layer 132, a second heater layer 134, a first heat transfer layer 122, and a second heat transfer layer 120. In FIG. 4, the heat path includes a first heat transfer layer 122, a second heat transfer layer 120, a first heater layer 132, and a second heater layer 134. In FIG. 5, the heat path includes a first heater layer 132, a first heat transfer layer 122, a second heat transfer layer 120, and a second heater layer 134. There may be additional configurations that provide additional thermal pathways.

물론, 온도 제어 장치(100)의 제어된 열적 인터페이스면(103)의 크기와 형상은 특정 DUT의 크기와 형상과 맞추어지도록 적절하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 통상의 마이크로프로세서를 시험하기 위하여, 장치의 크기를, 폭 1인치, 길이 2인치, 두께 0.25 인치로 할 수 있다.(다른 크기 및 형상도 특별한 적용을 수용하기 위해 채용될 수 있다.) 또는, 열 전도체로 형성된 적절하게 구성된 정합 요소(mating element)가, 온도 제어 장치(100)와 DUT(102) 사이에 배치될 수 있다. 정합 요소는, DUT의 특별한 물리적 특성을 수용하거나 또는 DUT의 특정 영역에서 가열 또는 냉각을 집중하기 위하여 바람직할 수 있다.Of course, the size and shape of the controlled thermal interface surface 103 of the temperature control device 100 may be suitably configured to match the size and shape of the particular DUT. For example, to test a conventional microprocessor, the device can be sized to 1 inch wide, 2 inches long, and 0.25 inches thick. (Other sizes and shapes can also be employed to accommodate particular applications.) .) Alternatively, a suitably constructed mating element formed of a thermal conductor may be disposed between the temperature control device 100 and the DUT 102. Matching elements may be desirable to accommodate the particular physical properties of the DUT or to concentrate heating or cooling in specific areas of the DUT.

전술한 바와 같이, 열전달층(120, 122)은, 유체로부터 냉매로의 열전달을 증진하기 위해 구성되고 배열된 다수의 냉각핀을 포함할 수 있다. 또한 복수 개의 평행 냉각핀이 열전달층(120, 122)에서 유체 유동 경로에 대해 평행하다. 실제 실시예에 의하면, 각각의 냉각 핀은 두께가 대략 0.012 인치이다. 그리고 이웃하는 냉각 핀은 대략 0.012 인치만큼 떨어져 있다. 또는, 열전달층은 적절한 냉각핀을 채용할 수 있는데, 특별한 설계는, 히트 싱크 재료의 열특성, 냉매의 열 및 물리적 특성, 냉매의 유동률, 열전달층의 크기 등과 같은 파라미터에 의존할 수 있다.As noted above, the heat transfer layers 120 and 122 may include a plurality of cooling fins constructed and arranged to promote heat transfer from the fluid to the refrigerant. In addition, a plurality of parallel cooling fins are parallel to the fluid flow path in the heat transfer layers 120, 122. In a practical embodiment, each cooling fin is approximately 0.012 inches thick. And neighboring cooling fins are approximately 0.012 inches apart. Alternatively, the heat transfer layer may employ suitable cooling fins, and the particular design may depend on parameters such as heat characteristics of the heat sink material, heat and physical properties of the coolant, flow rate of the coolant, size of the heat transfer layer, and the like.

전기 전도성 "잉크"가, 기판 상에 전기 저항을 가지는 꼬불꼬불한 트레이스(138)를 형성하기 위해 사용될 수 있다. 하나의 실제적 실시예에 의하면, 전도성 잉크는, 니켈, 텅스텐, 또는 비교적 높은 전기 저항을 가지는 다른 합금을 포함한다. 기판은, 패턴화되어 있고, 전도성 잉크는 기판의 표면상에 인쇄되고 기판은 적층에 의해 추가적인 층에 결합될 수 있다. 신호 와이어 또는 리드선(136)이 납땜되거나, 그렇지 않으면 각각의 트레이스에 부착되어, 제어 시스템으로부터 각각의 히터 제어 신호를 전달한다. 전기 가열 요소 트레이스는 DUT에 노출되지 않는다.An electrically conductive “ink” can be used to form the tortuous trace 138 with electrical resistance on the substrate. According to one practical embodiment, the conductive ink comprises nickel, tungsten, or another alloy having a relatively high electrical resistance. The substrate is patterned, the conductive ink printed on the surface of the substrate and the substrate can be bonded to additional layers by lamination. Signal wires or leads 136 are soldered or otherwise attached to respective traces to convey respective heater control signals from the control system. The electrical heating element traces are not exposed to the DUT.

온도 제어 장치(100)를 만드는 데에는 많은 제작 방법이 사용될 수 있다. 하나의 실시예에서, "그린(green)" 세라믹 상태로 모든 층 기판이 제작되고, 그리고 나서 유체 채널, 전기 저항을 가지는 꼬불꼬불한 금속 트레이스, 센서, 연결부가 기판에 형성되고나면, 층들이 단일(monolithic) 형태의 구조를 형성하는 코-파이어링(co-firing)에 의해 결합된다. 다른 실시예에서는, 층 기판이 실리콘이며, 유체 채널, 전기 저항을 가지는 꼬불꼬불한 금속 트레이스, 센서 및 연결부가 기판에 형성되고나면, 층들은 용융 접합(eutectic bonding), 또는 다른 고온 전도성 결합 공정에 의해 결합된다.Many fabrication methods can be used to make the temperature control device 100. In one embodiment, once all the layer substrates are fabricated in a “green” ceramic state, the layers are then united once the fluid channels, tortuous metal traces with electrical resistance, sensors, and connections are formed on the substrate. It is joined by co-firing to form a monolithic structure. In another embodiment, once the layer substrate is silicon and fluid channels, tortuous metal traces with electrical resistance, sensors and connections have been formed in the substrate, the layers may be subjected to eutectic bonding, or other high temperature conductive bonding processes. Are combined by.

도 6 내지 도 11에는, 본 발명에 의해 구성된 다른 온도 제어 장치(200)의 다양한 도면이 도시되어 있다. 전술한 온도 제어 장치와 같이, 장치(200)는 일반적으로 DUT에 열경로를 제공하도록 구성된 인터페이스면(202)과, 인터페이스면(202)을 냉각하기 위해 3차원적으로 냉매의 단면 유동을 유지하도록 구성된 유체- 냉각 히트 싱크 구조와, 인터페이스면(202)을 가열하도록 구성된 히터 조립체(206)를 포함한다.6-11 show various views of another temperature control device 200 constructed in accordance with the present invention. Like the temperature control device described above, the device 200 generally includes an interface surface 202 configured to provide a thermal path to the DUT, and to maintain a cross-sectional flow of refrigerant in three dimensions to cool the interface surface 202. A configured fluid-cooled heat sink structure and a heater assembly 206 configured to heat the interface surface 202.

히터 조립체(206)는 장치(100)와 관련하여 전술한 것과 같이 구성될 수 있다. 히터 조립체(206)는 기판에 결합된 하나 이상의 전기 히터 요소를 포함한다. 도 8에 도시되어 있는 바와 같이, 히터 조립체(206)는, 하나 이상의 히터 제어 신호를 수용하는 다수의 터미널 또는 접촉 지점(도면에서는 숨겨짐)을 포함할 수 있다. 통상적인 설치에서는, 제어 신호가, 히터 조립체(206) 상의 터미널 도중에 히트 싱크의 구멍을 통해 공급된다. 작동에 있어서는, 인터페이스면(202)이 DUT(도시되지 않음)에 대항하여 유지되고, 히터 조립체(206)는 제어되어 DUT에 인가되는 열을 조절하며, 냉매는 히트 싱크 구조(204)를 통과하여 지나가서 DUT의 온도를 조절한다. 냉매의 유동률 및/또는 냉매의 온도는, 장치(200)에 결합된 냉매 유동 제어 시스템(도시되지 않음)에 의해 제어될 수 있다. 이러한 면에서, 장치(200)는, 냉매의 유동을 수용하도록 장치에 형성되어 있는 하나 이상의 유체 유입구(210)와 하나 이상의 유체 유출구(212)를 포함한다. 명쾌함을 위해, 유입구(210)와 유출구(212)를 위한 유체 커플링 요소는 장치(200)와 관련하여 도시되지 않았다.The heater assembly 206 may be configured as described above in connection with the apparatus 100. Heater assembly 206 includes one or more electric heater elements coupled to a substrate. As shown in FIG. 8, the heater assembly 206 may include a number of terminals or contact points (hidden in the drawing) that receive one or more heater control signals. In a typical installation, control signals are supplied through the holes in the heat sink in the middle of the terminals on the heater assembly 206. In operation, the interface surface 202 is maintained against a DUT (not shown), the heater assembly 206 is controlled to regulate the heat applied to the DUT, and the refrigerant passes through the heat sink structure 204 Pass by and adjust the temperature of the DUT. The flow rate of the coolant and / or the temperature of the coolant may be controlled by a coolant flow control system (not shown) coupled to the apparatus 200. In this regard, the device 200 includes one or more fluid inlets 210 and one or more fluid outlets 212 that are formed in the device to receive a flow of refrigerant. For clarity, the fluid coupling elements for the inlet 210 and the outlet 212 are not shown in connection with the device 200.

온도 제어 장치(200)는 도 8에 가장 잘 도시되어 있는 바와 같이 복수 개의 층으로 형성되는 것이 바람직하다. 도시된 실시예는, 히터 조립체(206)와, 제1 커버층(214)과, 제1 중간층(216)과, 복수 개의 마이크로채널 층(218)과, 유체 유입구 및 유체 유출구가 형성되어 있는 제2 중간층(220)과, 유체 유입구와 유체 유출구가 형성되어 있는 제2 커버층(222)을 포함한다. 여러 층이, 접합, 납땜, 접착제 등의 하나 이상의 공지된 기술을 사용하여 함께 결합된다. 적층이 완성된 후에는, 제2 중간층(220) 및 제2 커버층(222)에 형성되어 있는 유체 유입구와 유출구가 유체 유입구(210) 및 유체 유출구(212)를 형성한다.The temperature control device 200 is preferably formed of a plurality of layers as best shown in FIG. 8. In the illustrated embodiment, a heater assembly 206, a first cover layer 214, a first intermediate layer 216, a plurality of microchannel layers 218, a fluid inlet and a fluid outlet are formed. A second cover layer 222 having a second intermediate layer 220 and a fluid inlet and a fluid outlet. The various layers are joined together using one or more known techniques such as bonding, soldering, adhesives, and the like. After the stacking is completed, the fluid inlet and outlet formed in the second intermediate layer 220 and the second cover layer 222 form the fluid inlet 210 and the fluid outlet 212.

온도 제어 장치(200)의 실제 실시예에서는, 제1 커버층(214)이 구리로 형성되고, 제1 중간층(216)이 세라믹 기판 재료로 형성되며, 마이크로채널 층(218) 각각은 구리로 형성되며, 제2 중간층(220)은 세라믹 기판 재료로 형성되며 제2 커버층(222)은 구리로 형성된다. 제1 및 제2 중간층(216, 220)은, 열 팽창 효과와 히터 조립체(206; 예시적 실시예에서는, 세라믹에 기초한 것이다.)로부터의 구리층의 수축 효과를 "고립"시키는 기능을 한다. 층들은, 적절한 채널과 히트 싱크 구조(204) 내의 유동 경로에서 냉각 유체가 유지되도록 유체 밀봉을 형성하는 방식으로, 함께 결합된다. 달리 말하면, (이상적으로는) 냉각 유체가 유체 유입구(210)를 통해서만 진입하고 유체 유출구(212)를 통해서만 나가도록, 히트 싱크 구조(204)가 형성되어 있다.In a practical embodiment of the temperature control device 200, the first cover layer 214 is formed of copper, the first intermediate layer 216 is formed of a ceramic substrate material, and each of the microchannel layers 218 is formed of copper. The second intermediate layer 220 is formed of a ceramic substrate material and the second cover layer 222 is formed of copper. The first and second intermediate layers 216, 220 function to "isolate" the thermal expansion effect and the contraction effect of the copper layer from the heater assembly 206 (in an exemplary embodiment, based on ceramic). The layers are joined together in a manner that forms a fluid seal such that cooling fluid is maintained in the appropriate channel and flow path within the heat sink structure 204. In other words, the heat sink structure 204 is formed such that (ideally) the cooling fluid enters only through the fluid inlet 210 and exits through the fluid outlet 212 only.

도 10을 참조하면, 각각의 마이크로채널 층(218)은, 인접하는 유체 도관(226)을 서로 분리시키는 리브(224)를 포함한다. 도 10에 도시된 마이크로채널 층(218)은 7개의 리브(224)와 8개의 도관(226)을 포함한다. 여러 개의 마이크로채널 층(218)이 함께 적층된 후에, 리브(224)는 인접하는 도관(226) 사이에 "벽"을 형성한다. 하나의 실제적 실시예에 의하면, 리브(224)는 각각 대략 폭이 0.020 인치이고, 각 도관(226)은 대략 길이가 1.850 인치이며, (적층 후에) 히트 싱크 구조는 대략 두께가 0.158 인치이다. 물론, 이러한 치수는 다른 적용례 및 다른 DUT 크기 를 수용하기 위해 변할 수 있다.Referring to FIG. 10, each microchannel layer 218 includes ribs 224 that separate adjacent fluid conduits 226 from each other. The microchannel layer 218 shown in FIG. 10 includes seven ribs 224 and eight conduits 226. After several microchannel layers 218 are stacked together, ribs 224 form a “wall” between adjacent conduits 226. According to one practical embodiment, the ribs 224 are each approximately 0.020 inches wide, each conduit 226 is approximately 1.850 inches long, and (after lamination) the heat sink structure is approximately 0.158 inches thick. Of course, these dimensions can be varied to accommodate different applications and different DUT sizes.

온도 제어 장치(200)는, 히트 싱크 구조(204) 내에 냉매의 단면 유동을 확립하도록 적절하게 구성된다. 예시적 실시예에서는, 유체 도관(226)은 동일 평면을 이루고 평행하다. 또한, 유체 도관(226)의 하나의 서브셋(subset)은, 유체 도관(226)의 다른 서브셋이 제2 방향으로 냉매 유동을 수용하는 동안에, 제1 방향으로 냉매 유동을 수용한다. 바람직하게는, 제1 방향이 제2 방향의 반대 방향이다. 도 9를 참조하면, 장치(200)는, 냉매를 어떤 유체 유입구(210)로 유도함으로써 냉매의 단면 유동을 유지한다. 이러한 면에서, 각각 유체 유출구(212a-d)에 대응하는 유체 유입구(210a-d)는, (도 9의 상부로부터 바닥까지) 제1 방향으로 냉매 유동을 수용한다. 반대로, 각각 유체 유출구(212e-h)에 대응하는 유체 유입구(210e-h)는, (도 9의 바닥으로부터 상부로) 제2 방향으로 냉매 유동을 수용한다. 이러한 유동 패턴은 인접하는 도관(226)에서 다른 유동 방향을 야기한다. 궁극적으로, 냉매 단면-유동은, 인터페이스면(206) 상의 열 변화율을 저감시키고, DUT의 더 효과적인 온도 조절을 야기한다.The temperature control device 200 is suitably configured to establish the cross-sectional flow of the refrigerant in the heat sink structure 204. In an exemplary embodiment, the fluid conduits 226 are coplanar and parallel. In addition, one subset of the fluid conduits 226 receives the refrigerant flow in the first direction while the other subset of the fluid conduits 226 receives the refrigerant flow in the second direction. Preferably, the first direction is opposite to the second direction. With reference to FIG. 9, device 200 maintains cross-sectional flow of refrigerant by directing the refrigerant to some fluid inlet 210. In this respect, the fluid inlets 210a-d respectively corresponding to the fluid outlets 212a-d receive the refrigerant flow in the first direction (from top to bottom in FIG. 9). In contrast, the fluid inlets 210e-h corresponding to the fluid outlets 212e-h, respectively, receive the refrigerant flow in the second direction (from bottom to top in FIG. 9). This flow pattern causes different flow directions in adjacent conduits 226. Ultimately, the refrigerant cross-sectional flow reduces the rate of heat change on the interface surface 206 and results in more effective temperature control of the DUT.

또한 각각의 마이크로채널 층(218)은, 유체 도관(226) 내에 배치되어 있는, 웹(web)과, 메시(mesh), 매트릭스(matrix), 격자(lattice), 또는 유사한 구조(228)를 포함한다. 웹 구조(228)는, 예를 들어, 사각형, 삼각형, 원, 육각형, 팔각형 등의 기하학적 패턴을 채용할 수 있다. 도 11에 도시되어 있는 바와 같이, 예시적 실시예는, 웹 구조(228)의 육각형의 격자를 채용한다. 도시된 실시예에서, 각 마이크로채널 층(218)의 웹 구조는, 단지 하나의 육각형 "레벨(수평면)"이 각 마이크 로채널 층(218)에 자리잡도록 평면 또는 평탄한 형상이다. 인접하는 적층 마이크로채널 층(218)의 웹 구조(228)는, 히트 싱크(204)가 형성될 때에, 여러 개의 유체 도관(226) 내에 배치되는 3차원 마이크로채널 구조를 웹 구조(228)가 만들도록, 엇갈리게 배열되거나 또는 갈라진다. 도 11에는, 그러한 3차원 마이크로채널 구조를 형성하는 3개의 분기된 웹 구조(228)가 도시되어 있다.Each microchannel layer 218 also includes a web and a mesh, matrix, lattice, or similar structure 228 disposed in the fluid conduit 226. do. The web structure 228 may employ, for example, geometric patterns such as squares, triangles, circles, hexagons, and octagons. As shown in FIG. 11, an exemplary embodiment employs a hexagonal grid of web structure 228. In the illustrated embodiment, the web structure of each microchannel layer 218 is planar or flat such that only one hexagonal "level (horizontal plane)" is placed in each microchannel layer 218. The web structure 228 of the adjacent stacked microchannel layer 218 allows the web structure 228 to create a three-dimensional microchannel structure that is disposed within the multiple fluid conduits 226 when the heat sink 204 is formed. So that they are staggered or split. 11, three branched web structures 228 are shown forming such a three-dimensional microchannel structure.

결과적인 3차원 마이크로채널 구조는, 각 유체 도관 내에서 3차원적으로 냉매 유동을 유도하도록 구성된다. 개별적인 웹 구조(228)의 분기된 특성으로 인해, 냉매는 개별 웹 구조 레벨상 또는 그 아래에서 수직으로 유동하는 동안에, 3차원 마이크로채널 구조를 측방향으로 통과하여 유동할 것이다. 히트 싱크 구조(204)의 상부에서 바닥으로 연속적인 열전달 경로가 형성되어 열전달 효율을 향상시키도록, 개별 웹 구조(228)가 배열되고 함께 결합될 수 있다.The resulting three-dimensional microchannel structure is configured to induce refrigerant flow three-dimensionally within each fluid conduit. Due to the branched nature of the individual web structures 228, the refrigerant will flow laterally through the three-dimensional microchannel structure, while flowing vertically on or below the individual web structure levels. Individual web structures 228 can be arranged and joined together so that a continuous heat transfer path from top to bottom of heat sink structure 204 is formed to improve heat transfer efficiency.

도시된 예시적 실시예에서, 유체 도관(226)과 각각의 마이크로채널 구조는, 서로 인접한다. (도시되지 않은) 다른 실시예에서는, 유체 도관의 제1 서브셋이 하나의 층에 배치되고, 유체 도관의 제2 서브셋은 제1 층 아래의 제2 층에 배치되고, 유체 도관의 양 집합이 인터페이스면(206) 위에 배치된다. 냉매 단면 유동은 전술한 방식 및/또는 유체 도관의 제1 서브셋을 통하는 하나의 방향과 유체 도관의 제2 서브셋을 통하는 제2 방향으로 냉매를 유도함으로써 확립될 수 있다.In the exemplary embodiment shown, the fluid conduits 226 and each microchannel structure are adjacent to each other. In another embodiment (not shown), the first subset of fluid conduits is disposed in one layer, the second subset of fluid conduits is disposed in a second layer below the first layer, and both sets of fluid conduits are interfaced. Disposed on face 206. Refrigerant cross-sectional flow can be established by directing the refrigerant in the manner described above and / or in one direction through the first subset of fluid conduits and in a second direction through the second subset of fluid conduits.

이러한 장치의 적층된 설계는, 히트 싱크 효율성을 맞추는 유연성을 허용하고, 층의 개수를 간단히 변경함으로써 히트 싱크에 걸쳐 압력 강하를 허용한다. 이러한 면에서, 더 많은 층은, 열을 제거하는 히트 싱크 효율을 더 높게 하는데, 이는 다시 능동 열 제어 시스템에 대해서 더 나은 반응 시간을 야기하게 된다. 추가적인 층은 또한 냉각 유체가 히트 싱크를 통과하여 유동할 때에 낮은 압력 강하를 야기한다. 낮은 압력 강하는, 실제 적용에 있어서 바람직한, 낮은 냉각 유체 유입 요구 압력을 야기한다. 추가적인 층은 또한, 히트 싱크에 대해서 높은 열 질량을 야기한다. 결과적으로, 적층된 히트 싱크 설계는, 설계자가 열 효율과 열 질량 사이의 균형을 깨는 것을 허용함으로써 주어진 적용에 대해서 최적화된 장치의 빠르고 비용 효율적인 공급을 촉진한다.The stacked design of such a device allows flexibility to match heat sink efficiency and allows for pressure drop across the heat sink by simply changing the number of layers. In this respect, more layers make the heat sink efficiency of removing heat higher, which in turn leads to better response times for active thermal control systems. The additional layer also causes a low pressure drop as the cooling fluid flows through the heat sink. The low pressure drop results in a low cooling fluid inlet demand pressure, which is desirable in practical applications. The additional layer also causes high thermal mass for the heat sink. As a result, the stacked heat sink design facilitates a fast and cost effective supply of the device optimized for a given application by allowing the designer to break the balance between thermal efficiency and thermal mass.

이상 양호한 실시예에 대해서 설명되었다. 그러나 전술한 설명을 읽은 당업자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 양호한 실시예에 변화와 수정이 가해질 수 있음을 이해할 것이다. 이러한 다른 변화 또는 수정도, 후술하는 특허청구범위에 표현되는 바와 같이 본 발명의 범위 내에 포함된다는 점이 의도된다.The preferred embodiment has been described above. However, one of ordinary skill in the art having read the foregoing description will understand that changes and modifications can be made to the preferred embodiments without departing from the scope of the invention. It is intended that such other changes or modifications fall within the scope of the invention as expressed in the claims set forth below.

Claims (23)

시험하의 소자("DUT")에 열 경로를 제공하도록 구성된 인터페이스면과,An interface surface configured to provide a thermal path to the device under test ("DUT"), 제1 평면에는 제1 열전달부를, 제2 평면에는 제2 열전달부를 구비하고, 상기 제1 평면은 제2 평면보다 상기 인터페이스면에 더 가깝게 되어 있는, 유체-냉각 히트 싱크와,A fluid-cooled heat sink having a first heat transfer portion in a first plane and a second heat transfer portion in a second plane, the first plane being closer to the interface surface than the second plane; 하나 이상의 일체형 히터 조립체를 포함하는,One or more integral heater assemblies, 온도 제어 장치.Temperature control device. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 하나 이상의 열 감지 요소를 더 포함하는,Further comprising one or more thermal sensing elements, 온도 제어 장치.Temperature control device. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 제1 열전달부는 하나 이상의 유동 채널을 포함하고,The first heat transfer portion includes one or more flow channels, 상기 제2 열전달부는 하나 이상의 유동 채널을 포함하는,Wherein the second heat transfer portion comprises one or more flow channels, 온도 제어 장치.Temperature control device. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 제1 열전달부는 제1 방향으로 유동 경로를 구비하고,The first heat transfer part has a flow path in a first direction, 상기 제2 열전달부는 제2 방향으로 유동 경로를 구비하는,The second heat transfer part has a flow path in a second direction, 온도 제어 장치.Temperature control device. 청구항 4에 있어서,The method according to claim 4, 상기 제1 방향의 유동 경로는 상기 제2 방향의 유동 경로와 반대인,The flow path in the first direction is opposite to the flow path in the second direction, 온도 제어 장치.Temperature control device. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 하나 이상의 일체형 히터 조립체는 평면형이고 상기 인터페이스면에 평행인,The one or more integrated heater assemblies are planar and parallel to the interface surface, 온도 제어 장치.Temperature control device. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 하나 이상의 일체형 히터 조립체는,The one or more integrated heater assemblies, 기판과, 상기 기판 상에 형성된 적어도 하나의 가열 요소를 포함하는,A substrate, and at least one heating element formed on the substrate, 온도 제어 장치.Temperature control device. 청구항 7에 있어서,The method according to claim 7, 상기 적어도 하나의 가열 요소는 전기 저항을 가지는 하나 이상의 꼬불꼬불한 트레이스를 포함하는,The at least one heating element comprises one or more tortuous traces having electrical resistance, 온도 제어 장치.Temperature control device. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 하나 이상의 일체형 히터 조립체 각각은, 독립적으로 조절 가능한 전원 레벨을 가지는,Wherein each of the one or more integrated heater assemblies have a power level independently adjustable 온도 제어 장치.Temperature control device. 시험하의 소자("DUT")에 열경로를 제공하도록 구성된 인터페이스면과,An interface surface configured to provide a thermal path to the device under test ("DUT"), 상기 인터페이스면을 냉각시키기 위해 3차원적으로 냉매의 단면-유동을 유지하도록 구성된 유체-냉각 히트 싱크 구조와,A fluid-cooled heat sink structure configured to maintain cross-sectional flow of refrigerant in three dimensions to cool the interface surface; 상기 인터페이스면을 가열하도록 구성된 히터 조립체를 포함하는,A heater assembly configured to heat the interface surface; 온도 제어 장치.Temperature control device. 청구항 10에 있어서,The method according to claim 10, 상기 유체-냉각 히트 싱크 구조는,The fluid-cooled heat sink structure is 제1 방향에서 냉매 유동을 수용하기 위한 제1 유체 도관과,A first fluid conduit for receiving a refrigerant flow in a first direction; 상기 제1 유체 도관 내에 배치된 제1 3차원 마이크로채널 구조로서, 상기 제1 유체 도관 내에서 3차원적으로 냉매 유동을 유도하도록 구성되어 있는, 제1 3차원 마이크로채널 구조,A first three-dimensional microchannel structure disposed in the first fluid conduit, the first three-dimensional microchannel structure configured to induce a coolant flow three-dimensionally within the first fluid conduit, 상기 제1 방향과 다른 제2 방향에서 냉매 유동을 수용하기 위한 제2 유체 도관과,A second fluid conduit for receiving refrigerant flow in a second direction different from said first direction; 상기 제2 유체 도관 내에 배치되어 있는 제2 3차원 마이크로채널 구조로서, 상기 제2 유체 도관 내에서 3차원적으로 냉매 유동을 유도하도록 구성되어 있는, 제2 3차원 마이크로채널 구조를 포함하는,A second three dimensional microchannel structure disposed in the second fluid conduit, the second three dimensional microchannel structure configured to induce a coolant flow in three dimensions within the second fluid conduit; 온도 제어 장치.Temperature control device. 청구항 11에 있어서,The method according to claim 11, 상기 제1 및 제2 유체 도관은 동일 평면인,Wherein the first and second fluid conduits are coplanar, 온도 제어 장치.Temperature control device. 청구항 12에 있어서,The method according to claim 12, 상기 제1 및 제2 유체 도관은 서로에 인접하고 있는,Wherein the first and second fluid conduits are adjacent to each other, 온도 제어 장치.Temperature control device. 청구항 11에 있어서,The method according to claim 11, 상기 제1 유체 도관은, 상기 제2 유체 도관의 위에 배치되어 있고,The first fluid conduit is disposed above the second fluid conduit, 상기 제1 및 제2 유체 도관은, 상기 인터페이스면 위에 배치되어 있는,Wherein the first and second fluid conduits are disposed on the interface surface, 온도 제어 장치.Temperature control device. 청구항 10에 있어서,The method according to claim 10, 상기 히터 조립체는, 상기 인터페이스면과 상기 유체-냉각 히트 싱크 구조 사이에 배치되어 있는,The heater assembly disposed between the interface surface and the fluid-cooled heat sink structure, 온도 제어 장치.Temperature control device. 청구항 10에 있어서,The method according to claim 10, 상기 유체-냉각 히트 싱크 구조는,The fluid-cooled heat sink structure is 제1 층과,The first layer, 상기 제1 층 아래의 제2 층과,A second layer below the first layer, 상기 유체-냉각 히트 싱크 구조 내에서 냉매 유동을 수용하기 위해 상기 제1 층에 형성되어 있는 제1 복수 개의 유동 채널과,A first plurality of flow channels formed in the first layer to receive refrigerant flow within the fluid-cooled heat sink structure; 상기 유체-냉각 히트 싱크 구조 내에서 냉매 유동을 수용하기 위해 상기 제2 층에 형성되는 제2 복수 개의 유동 채널을 포함하는,A second plurality of flow channels formed in the second layer to receive refrigerant flow within the fluid-cooled heat sink structure; 온도 제어 장치.Temperature control device. 청구항 16에 있어서,The method according to claim 16, 상기 제1 층 및 제2 층은 서로에 대해 평행인, 온도 제어 장치.And the first layer and the second layer are parallel to each other. 청구항 16에 있어서,The method according to claim 16, 상기 제1 복수 개의 유동 채널은, 제1 방향을 가지는 제1 유동 경로를 유지하도록 구성되고,The first plurality of flow channels are configured to maintain a first flow path having a first direction, 상기 제2 복수 개의 유동 채널은, 상기 제1 방향과 다른 제2 방향을 가지는 제2 유동 경로를 유지하도록 구성되어 있는,Wherein the second plurality of flow channels are configured to maintain a second flow path having a second direction different from the first direction, 온도 제어 장치.Temperature control device. 청구항 18에 있어서,The method according to claim 18, 상기 제1 유동 경로는, 상기 제2 유동 경로의 반대인,Wherein the first flow path is opposite of the second flow path, 온도 제어 장치.Temperature control device. 시험하의 장치("DUT")에 열 경로를 제공하도록 구성된 인터페이스면과,An interface surface configured to provide a thermal path to the device under test ("DUT"), 상기 인터페이스면을 냉각하기 위해 3차원적으로 냉매의 단면-유동을 유지하도록 구성된 유체-냉각 히트 싱크 구조를 포함하며,A fluid-cooled heat sink structure configured to maintain a cross-sectional flow of refrigerant in three dimensions to cool the interface surface, 상기 유체-냉각 히트 싱크 구조는,The fluid-cooled heat sink structure is 제1 방향에서 냉매 유동을 수용하기 위한 제1 유체 도관과,A first fluid conduit for receiving a refrigerant flow in a first direction; 상기 제1 유체 도관 내에 배치된 제1 3차원 마이크로채널 구조로서, 상기 제1 유체 도관 내에서 3차원적으로 냉매 유동을 유도하도록 구성되어 있는, 제1 3차원 마이크로채널 구조,A first three-dimensional microchannel structure disposed in the first fluid conduit, the first three-dimensional microchannel structure configured to induce a coolant flow three-dimensionally within the first fluid conduit, 상기 제1 방향과 다른 제2 방향에서 냉매 유동을 수용하기 위한 제2 유체 도관과,A second fluid conduit for receiving refrigerant flow in a second direction different from said first direction; 상기 제2 유체 도관 내에 배치되어 있는 제2 3차원 마이크로채널 구조로서, 상기 제2 유체 도관 내에서 3차원적으로 냉매 유동을 유도하도록 구성되어 있는, 제2 3차원 마이크로채널 구조를 포함하는,A second three dimensional microchannel structure disposed in the second fluid conduit, the second three dimensional microchannel structure configured to induce a coolant flow in three dimensions within the second fluid conduit; 온도 제어 장치.Temperature control device. 청구항 20에 있어서,The method of claim 20, 상기 인터페이스면을 가열하도록 구성되어 있는 히터 조립체를 더 포함하는,Further comprising a heater assembly configured to heat the interface surface, 온도 제어 장치.Temperature control device. 청구항 20에 있어서,The method of claim 20, 상기 제1 및 제2 유체 도관은 동일 평면인,Wherein the first and second fluid conduits are coplanar, 온도 제어 장치.Temperature control device. 청구항 20에 있어서,The method of claim 20, 상기 제1 유체 도관은, 상기 제2 유체 도관 위에 배치되며,The first fluid conduit is disposed above the second fluid conduit, 상기 제1 및 제2 유체 도관은, 상기 인터페이스면 위에 배치되는,Wherein the first and second fluid conduits are disposed on the interface surface, 온도 제어 장치.Temperature control device.
KR1020067019085A 2004-02-23 2005-02-23 Miniature Fluid-Cooled Heat Sink with Integral Heater KR20070022232A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020067019085A KR20070022232A (en) 2004-02-23 2005-02-23 Miniature Fluid-Cooled Heat Sink with Integral Heater

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/785,204 2004-02-23
KR1020067019085A KR20070022232A (en) 2004-02-23 2005-02-23 Miniature Fluid-Cooled Heat Sink with Integral Heater

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20070022232A true KR20070022232A (en) 2007-02-26

Family

ID=43654001

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020067019085A KR20070022232A (en) 2004-02-23 2005-02-23 Miniature Fluid-Cooled Heat Sink with Integral Heater

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20070022232A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104315757A (en) * 2014-10-28 2015-01-28 武汉微冷科技有限公司 Miniature heat exchanger integrating condensing, throttling and evaporation
CN113352848A (en) * 2020-03-06 2021-09-07 河北凯途汽车零部件科技有限公司 Heating device applied to new energy automobile
CN113492635A (en) * 2020-03-20 2021-10-12 苏州帕夫尔流体科技有限公司 Control system for heating device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104315757A (en) * 2014-10-28 2015-01-28 武汉微冷科技有限公司 Miniature heat exchanger integrating condensing, throttling and evaporation
CN113352848A (en) * 2020-03-06 2021-09-07 河北凯途汽车零部件科技有限公司 Heating device applied to new energy automobile
CN113492635A (en) * 2020-03-20 2021-10-12 苏州帕夫尔流体科技有限公司 Control system for heating device
CN113492635B (en) * 2020-03-20 2024-05-28 苏州帕夫尔流体科技有限公司 Control system for heating device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7626407B2 (en) Miniature fluid-cooled heat sink with integral heater
US7355428B2 (en) Active thermal control system with miniature liquid-cooled temperature control device for electronic device testing
US10727159B2 (en) Counter-flow expanding channels for enhanced two-phase heat removal
US7411290B2 (en) Integrated circuit chip and method for cooling an integrated circuit chip
KR101119349B1 (en) Integrated circuit stack and its thermal management
US6636062B2 (en) Temperature control device for an electronic component
US10566265B2 (en) Electronic assemblies having a cooling chip layer with impingement channels and through substrate vias
CN103134962B (en) Power semiconductor device examination probe assembly and the testing fixture using it
US20090153171A1 (en) Apparatus for testing objects under controlled conditions
US20180145009A1 (en) Electronic Assemblies Having A Cooling Chip Layer With Fluid Channels And Through Substrate Vias
US6521991B1 (en) Thermoelectric module
KR20070022232A (en) Miniature Fluid-Cooled Heat Sink with Integral Heater
US10060969B2 (en) Test board unit and apparatus for testing a semiconductor chip including the same
CN101389178A (en) Substrate processing apparatus having electrode member
CN109152310A (en) A kind of more circular arc microchannel heat sinks
CA2802815A1 (en) Dispositif de generation de courant et/ou de tension a base de module thermoelectrique dispose dans un flux de fluide
JP2020505764A (en) Apparatus for controlling substrate temperature and method of manufacturing the same
TW202133298A (en) Modular led heater, led array and processing chamber
KR102495489B1 (en) Cooling device
TW201701384A (en) Improved fluid flow in a temperature control actuator for semiconductor device test
KR102104346B1 (en) Test Board And Semiconductor Testing Apparatus Including The Same
CN118043963A (en) Cooler for cooling power electronic device
TW202040728A (en) Wafer placement apparatus
JPH03227097A (en) Fluid heat exchanger for cooling elec- tronic element

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination