KR20180048478A

KR20180048478A - 온도 제어 장치 및 시험 시스템

Info

Publication number: KR20180048478A
Application number: KR1020180047053A
Authority: KR
Inventors: 히로타카 사사키; 츠요시 야마시타; 노보루 마스다
Original assignee: 가부시키가이샤 어드밴티스트
Priority date: 2018-04-24
Filing date: 2018-04-24
Publication date: 2018-05-10
Also published as: KR101865067B1

Abstract

(과제) 밸브의 수가 증가하여, 구성 및 제어가 복잡하게 된다.
(해결 수단) 온도 제어 장치는, 디바이스의 온도를 제어하는 온도 제어 장치에 있어서, 상기 디바이스와의 사이에 열교환하는 열교환부와, 유체를 흘리는 메인 유로와, 상기 메인 유로를 흐르는 유체와는 다른 온도의 유체를 흘리는 서브 유로와, 상기 메인 유로 및 상기 서브 유로로부터의 유체를 합류시켜 상기 열교환부로 흘리는 혼합 유로와, 상기 메인 유로를 흐르는 유체에 대한 상기 서브 유로로부터 상기 혼합 유로로 흐르는 유체의 혼합량을 조정하는 유량 조정부를 구비한다.

Description

온도 제어 장치 및 시험 시스템{TEMPERATURE CONTROL APPARATUS AND TEST SYSTEM}

본 발명은, 온도 제어 장치 및 시험 시스템에 관한 것이다.

온도가 다른 2 계통의 유체 각각의 유량을 밸브에 의해 조정하면서 공급하는 것에 의해, 대상물을 목표 온도가 되도록 가열 또는 냉각하는 온도 제어 장치가 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).

일본특허공표 2011-526357호 공보

그렇지만, 상술한 온도 제어 장치에서는, 고온의 유체의 유로 상과 저온의 유체의 유로 상에 각각 밸브를 설치하여 유량을 조정하고 있으므로, 많은 밸브가 필요하여, 구성 및 제어가 복잡하게 된다고 하는 과제가 있다.

본 발명의 제1 태양에서는, 디바이스의 온도를 제어하는 온도 제어 장치에 있어서, 상기 디바이스와의 사이에 열교환하는 열교환부와, 유체를 흘리는 메인 유로와, 상기 메인 유로를 흐르는 유체와는 다른 온도의 유체를 흘리는 서브 유로와, 상기 메인 유로 및 상기 서브 유로로부터의 유체를 합류시켜 상기 열교환부로 흘리는 혼합 유로와, 상기 메인 유로를 흐르는 유체에 대한 상기 서브 유로로부터 상기 혼합 유로로 흐르는 유체의 혼합량을 조정하는 유량 조정부를 구비하는 온도 제어 장치를 제공한다.

덧붙여 상기의 발명의 개요는, 본 발명의 특징의 모두를 열거한 것은 아니다. 또한, 이러한 특징군의 서브 콤비네이션도 또한 발명이 될 수 있다.

도 1은 시험 시스템(100)의 전체 구성도이다.
도 2는 핸들러부(22)의 전체 구성도이다.
도 3은 열교환부(70) 근방의 사시도이다.
도 4는 8개의 열교환부(70)의 사시도이다.
도 5는 온도 제어 장치(10)의 제어계를 설명하는 블록도이다.
도 6은 제어부(24)가 실행하는 온도 제어 처리의 플로우 차트이다.
도 7은 제어부(24)에 의한 유량 조정부(54)의 PWM 제어를 설명하는 도면이다.
도 8은 비교 대상의 온도 제어 장치의 밸브의 수를 설명하는 표이다.
도 9는 온도 제어 장치(10)의 밸브의 수를 설명하는 표이다.
도 10은 변경한 핸들러부(122)의 전체 구성도이다.

이하, 발명의 실시의 형태를 통해서 본 발명을 설명하지만, 이하의 실시 형태는 특허청구범위에 포함되는 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 실시 형태 중에서 설명되는 특징의 조합의 모두가 발명의 해결 수단에 필수라고는 할 수 없다.

도 1은 시험 시스템(100)의 전체 구성도이다. 시험 시스템(100)은, 시험 장치(102)와 온도 제어 장치(10)를 구비한다. 온도 제어 장치(10)는, 피시험 디바이스(DUT(Device Under Test)) 등의 디바이스의 온도를 제어하고, 고온 시험 및 저온 시험을 가능하게 한다. 시험 장치(102)는, 온도 제어 장치(10)에 의해 온도가 제어된 피시험 디바이스(DUT)를 시험한다. 피시험 디바이스(DUT)의 일례는, 아날로그 회로, 디지털 회로, 메모리 및 시스템·온·칩(SOC) 등이다. 시험 장치(102)는, 피시험 디바이스(DUT)를 시험하기 위한 시험 패턴에 기초하는 시험 신호를 피시험 디바이스(DUT)에 입력하고, 시험 신호에 따라 피시험 디바이스(DUT)가 출력하는 출력 신호에 기초하여 피시험 디바이스(DUT)의 양부를 판정한다. 온도 제어 장치(10)는, 온도를 제어하기 위한 유체를 흘리는 유로 상의 밸브의 개수를 저감하고, 구성 및 제어를 간략화한다. 온도 제어 장치(10)는, 칠러부(12)와, 메인 유로(14)와, 서브 유로(16)와, 메인 귀환 유로(18)와, 서브 귀환 유로(20)와, 핸들러부(22)와, 제어부(24)를 구비한다.

칠러부(12)는, 제1 유체원(30)과, 제2 유체원(32)과, 메인 스위칭부(34)와, 서브 스위칭부(36)와, 메인 귀환 스위칭부(38)와, 서브 귀환 스위칭부(40)를 포함한다.

제1 유체원(30)은, 제1 유체(FL1)의 온도를 제1 온도로 조정하여 메인 유로(14) 또는 서브 유로(16)로 흘린다. 제1 유체원(30)은, 메인 유로(14)에 접속되어 있는 경우, 후술하는 핸들러부(22)의 열교환부를 흐른 혼합 유체(FLm)를, 메인 귀환 유로(18)를 통해서 수취한다. 제1 유체원(30)은, 서브 유로(16)에 접속되어 있는 경우, 핸들러부(22)의 열교환부를 흐르지 않고 열교환하지 않은 제1 유체(FL1)를, 서브 귀환 유로(20)를 통해서 수취한다. 제1 유체원(30)은, 유체의 목표 온도에 따라 제1 온도를 조정한다. 제1 유체(FL1)는, 전기 절연성이며, 불연성이고, 저온에서도 높은 유동성을 가지는 액체가 바람직하다. 제1 유체(FL1)의 일례는, 불소계 불활성 용액의 브라인이다.

제2 유체원(32)은, 제2 유체(FL2)의 온도를 제2 온도로 조정하여 서브 유로(16) 또는 메인 유로(14)로 흘린다. 본 실시 형태에서는, 제1 온도는, 제2 온도보다 높은 경우를 예로 하여 설명한다. 제2 유체원(32)은, 유체의 목표 온도에 따라 제2 온도를 조정한다. 제2 유체원(32)은, 서브 유로(16) 또는 메인 유로(14) 가운데, 제1 유체원(30)이 접속되어 있지 않은 편에 접속된다. 제2 유체원(32)은, 서브 유로(16)에 접속되어 있는 경우, 열교환부를 흐르지 않고 열교환하지 않은 제2 유체(FL2)를, 서브 귀환 유로(20)를 통해서 수취한다. 제2 유체원(32)은, 메인 유로(14)에 접속되어 있는 경우, 열교환부를 흐른 유체를, 메인 귀환 유로(18)를 통해서 수취한다. 제2 유체(FL2)는, 온도 이외에는, 제1 유체(FL1)와 같은 유체이다.

메인 스위칭부(34), 서브 스위칭부(36), 메인 귀환 스위칭부(38) 및 서브 귀환 스위칭부(40)의 일례는, 제어부(24)의 지시에 따라, 유로를 스위칭할 수 있는 3 포트의 밸브이다. 본 실시 형태에서 이용하는 3 포트의 밸브는, 입력이 1개이며, 출력이 2개이다. 메인 스위칭부(34)는, 제1 유체원(30) 및 제2 유체원(32)의 어느 것을 메인 유로(14)에 접속할지를 스위칭한다. 서브 스위칭부(36)는, 제1 유체원(30) 및 제2 유체원(32) 가운데, 메인 유로(14)로 접속되어 있지 않은 유체원을 서브 유로(16)에 접속하도록 스위칭한다.

메인 귀환 스위칭부(38)는, 제1 유체원(30) 및 제2 유체원(32) 가운데, 메인 유로(14)에 접속된 유체원을 메인 귀환 유로(18)에 접속한다. 서브 귀환 스위칭부(40)는, 제1 유체원(30) 및 제2 유체원(32) 가운데, 서브 유로(16)에 접속된 유체원을 서브 귀환 유로(20)에 접속한다.

메인 유로(14)는, 칠러부(12)로부터 핸들러부(22)로 유체를 흘린다. 예를 들면, 메인 유로(14)는, 메인 스위칭부(34)를 통해서, 제1 유체원(30)에 접속되어 있는 경우, 제1 유체원(30)으로부터 공급되는 제1 유체(FL1)를 흘린다. 메인 유로(14)는, 메인 스위칭부(34)를 통해서, 제2 유체원(32)에 접속되어 있는 경우, 제2 유체원(32)으로부터 공급되는 제2 유체(FL2)를 흘린다.

서브 유로(16)는, 메인 유로(14)를 흐르는 유체와는 다른 온도의 유체를, 칠러부(12)로부터 핸들러부(22)에 흘린다. 예를 들면, 서브 유로(16)가, 서브 스위칭부(36)를 통해서, 제1 유체원(30)에 접속되어 있는 경우, 제1 유체원(30)으로부터 공급되는 제1 유체(FL1)를 흘린다. 서브 유로(16)가, 서브 스위칭부(36)를 통해서, 제2 유체원(32)에 접속되어 있는 경우, 제2 유체원(32)으로부터 공급되는 제2 유체(FL2)를 흘린다. 서브 유로(16)의 내측의 단면적은, 메인 유로(14)의 내측의 단면적에 비해 작아도 된다. 예를 들면, 서브 유로(16)의 내측의 단면적은, 메인 유로(14)의 내측의 단면적의 1/2 이하 또는 3/4 이하이다. 메인 유로(14)의 내측의 단면적에 대한 서브 유로(16)의 내측의 단면적은, 메인 유로(14)를 흐르는 유체와 서브 유로(16)를 흐르는 유체의 온도차에 기초하여 결정하여도 된다. 이에 의해, 서브 유로(16)를 흐르는 유체의 압력을 적은 유량으로 올릴 수 있다.

또한, 서브 유로(16)를 흐르는 유체의 압력은, 메인 유로(14)를 흐르는 유체의 압력에 비해 높게 하여도 된다. 예를 들면, 메인 유로(14)에 흐르는 유체의 압력이 0.4 MPa인 경우, 서브 유로(16)를 흐르는 유체의 압력은 0.5 MPa이다. 또한, 서브 유로(16)를 흐르는 유체의 압력과 메인 유로(14)를 흐르는 유체의 압력의 차이는, 0.05 MPa ~ 0.34 MPa이어도 된다. 또한, 메인 유로(14)를 흐르는 유체의 압력에 대한 서브 유로(16)를 흐르는 유체의 압력의 비율은, 110% ~ 200%이어도 된다. 이에 의해, 메인 유로(14)를 흐르는 제1 유체(FL1)와 서브 유로(16)를 흐르는 제2 유체(FL2)를 확실히 혼합시킬 수 있다.

메인 귀환 유로(18)는, 핸들러부(22)로부터 귀환한 유체를 제1 유체원(30) 또는 제2 유체원(32)으로 흘린다. 예를 들면, 제1 유체원(30)이 메인 유로(14)에 접속되어 있는 경우, 메인 귀환 유로(18)는, 메인 귀환 스위칭부(38)에 의해 제1 유체원(30)에 접속되어, 귀환한 유체를 제1 유체원(30)에 흘린다. 제2 유체원(32)이 메인 유로(14)에 접속되어 있는 경우, 메인 귀환 유로(18)는, 메인 귀환 스위칭부(38)에 의해 제2 유체원(32)에 접속되어, 귀환한 유체를 제2 유체원(32)에 흘린다.

서브 귀환 유로(20)는, 핸들러부(22)로부터 귀환한 유체를 제1 유체원(30) 또는 제2 유체원(32)으로 흘린다. 예를 들면, 제1 유체원(30)이 서브 유로(16)에 접속되어 있는 경우, 서브 귀환 유로(20)는, 서브 귀환 스위칭부(40)에 의해 제1 유체원(30)에 접속되어, 귀환한 유체를 제1 유체원(30)에 흘린다. 제2 유체원(32)이 서브 유로(16)에 접속되어 있는 경우, 서브 귀환 유로(20)는, 서브 귀환 스위칭부(40)에 의해 제2 유체원(32)에 접속되어, 귀환한 유체를 제2 유체원(32)에 흘린다.

제어부(24)는, 칠러부(12) 및 핸들러부(22)와 신호를 송수신 가능하게 접속되어 있다. 제어부(24)는, 온도 제어 장치(10) 및 시험 장치(102)의 제어 전반을 맡는다. 제어부(24)는, 예를 들면, CPU 등의 연산 처리부와 기억부를 가지는 컴퓨터이다.

도 2는 핸들러부(22)의 전체 구성도이다. 핸들러부(22)는, 예열실(Soak)(42)과 시험부(Test)(44)를 가진다. 예열실(42)은, 시험부(44)에 반송되는 피시험 디바이스(DUT)를 예비 가열 또는 예비 냉각한다. 시험부(44)는, 가열 또는 냉각하면서 피시험 디바이스(DUT)를 시험한다. 본 실시 형태에서는, 예열실(42) 및 시험부(44)는, 서로 병렬로 접속되어 있다.

예열실(42)은, 메인 분기부(50)와, 서브 분기부(52)와, 복수의 유량 조정부(54)와, 복수의 혼합 유로(56)와, 복수의 유로 온도 검출부(58)와, 혼합 분기부(60)와, 혼합 합류부(62)와, 메인 합류부(64)와, 서브 합류부(66)와, 복수의 열교환부(70)를 가진다.

핸들러부(22)에서는, 메인 유로(14) 및 서브 유로(16)는, 각각 분기하여, 예열실(42) 및 시험부(44)의 혼합 유로(56)로 연장된다. 예열실(42) 및 시험부(44)의 각각에 배치된 메인 귀환 유로(18) 및 서브 귀환 유로(20)는, 열교환부(70)로부터 연장된다. 메인 귀환 유로(18) 및 서브 귀환 유로(20)는, 예열실(42) 및 시험부(44) 마다 합류하여, 칠러부(12)로 연장된다.

메인 분기부(50)는, 메인 유로(14)의 중간부에 설치되어 있다. 메인 분기부(50)는, 메인 스위칭부(34)로부터의 유체를 분기시켜, 복수의 메인 유로(14)로 흘린다. 메인 분기부(50)는, 예열실(42)에 설치되는 열교환부(70)의 수에 따라 분기 수가 설정된다. 예를 들면, 메인 분기부(50)의 분기 수는, 8개이다.

서브 분기부(52)는, 서브 유로(16)의 중간부에 설치되어 있다. 서브 분기부(52)는, 서브 스위칭부(36)로부터의 유체를 분기시켜, 복수의 서브 유로(16)로 흘린다. 서브 분기부(52)는, 예열실(42)에 설치되는 열교환부(70)의 수에 따라 분기 수가 설정된다. 따라서, 서브 분기부(52)의 분기 수는, 통상, 메인 분기부(50)의 분기 수와 같이, 8개이다.

유량 조정부(54)는, 메인 유로(14)를 흐르는 유체에 대한 서브 유로(16)로부터 혼합 유로(56)에 흐르는 유체의 혼합량을 조정한다. 예를 들면, 유량 조정부(54)는, 서브 유로(16)의 중간부에 설치된, 3 포트의 밸브이다. 또한, 유량 조정부(54)는, 서브 분기부(52)에 의해 분기한 모든 서브 유로(16)의 중간부에 설치되어 있다. 유량 조정부(54)는, 칠러부(12)로부터 연장되는 서브 유로(16)의 접속처를, 혼합 유로(56)로 연장되는 서브 유로(16)와 서브 귀환 유로(20)의 사이에 스위칭한다. 유량 조정부(54)는, 접속처의 스위칭에 의해, 양 유체의 혼합량을 조정한다. 이에 의해, 유량 조정부(54)는, 메인 유로(14)로부터 혼합 유로(56)로 흐르는 유체의 유량을 유지한 채로, 서브 유로(16)로부터 혼합 유로(56)로 흐르는 유체의 유량을 조정한다.

혼합 유로(56)의 일단은, 메인 유로(14) 및 서브 유로(16)에 접속되어 있다. 혼합 유로(56)의 타단은, 열교환부(70)에 접속되어 있다. 혼합 유로(56)는, 메인 유로(14) 및 서브 유로(16)로부터의 유체를 합류시켜 혼합한 혼합 유체(FLm)를 열교환부(70)로 흘린다.

유로 온도 검출부(58)는, 혼합 유로(56)의 중간부에 설치되어 있다. 유로 온도 검출부(58)는, 메인 유로(14)의 유체 및 서브 유로(16)의 유체가 혼합된 혼합 유체(FLm)의 온도를 검출하여, 온도 정보를 제어부(24)로 출력한다.

혼합 분기부(60)는, 혼합 유로(56)의 중간부에 설치되어 혼합 유로(56)를 분기시킨다. 혼합 분기부(60)는, 후술하는 1매의 열교환부(70)에 설치되는 푸셔(78)의 수에 따라 분기 수가 설정된다. 예를 들면, 혼합 분기부(60)의 분기 수는, 4개이다.

혼합 합류부(62)는, 각 푸셔(78)로부터 연장되는 메인 귀환 유로(18)를 합류시킨다. 혼합 합류부(62)는, 푸셔(78)의 수에 따라 합류 수가 설정된다. 따라서, 혼합 합류부(62)의 합류 수는, 혼합 분기부(60)의 분기 수와 같이, 4개이다.

메인 합류부(64)는, 각 열교환부(70)로부터 연장되는 메인 귀환 유로(18)로부터의 혼합 유체(FLm)를 합류시켜, 메인 귀환 스위칭부(38)로 흘린다. 메인 합류부(64)의 합류 수는, 열교환부(70)의 수에 따라 설정된다. 따라서, 메인 합류부(64)의 합류 수는, 메인 분기부(50)의 분기 수와 같이, 8개이다.

서브 합류부(66)는, 각 유량 조정부(54)로부터 연장되는 서브 귀환 유로(20)로부터의 유체를 합류시켜, 서브 귀환 스위칭부(40)로 흘린다. 서브 합류부(66)의 합류 수는, 열교환부(70)의 수에 따라 설정된다. 따라서, 서브 합류부(66)의 합류 수는, 서브 분기부(52)의 분기 수와 같이, 8개이다.

열교환부(70)는, 히트 싱크(72)와, 열교환 유로(74)와, 교환 온도 검출부(76)와, 푸셔(78)를 가진다. 히트 싱크(72)는, 판 모양의 부재이며, 피시험 디바이스(DUT)를 가압하는 푸셔(78)를 지지한다. 예를 들면, 히트 싱크(72)는, 4개의 푸셔(78)fmf 지지한다. 열교환 유로(74)는, 히트 싱크(72) 내에 설치된다. 열교환 유로(74)는, 혼합 유로(56)와 메인 귀환 유로(18)의 사이에 배관된다. 열교환 유로(74)에는, 혼합 유로(56)로부터 혼합 유체(FLm)가 공급된다. 열교환부(70)는, 해당 혼합 유체(FLm)에 의해, 피시험 디바이스(DUT)와 열교환하여, 피시험 디바이스(DUT)를 가열 또는 냉각을 포함하는 예열을 한다. 열교환 유로(74)는, 열교환한 혼합 유체(FLm)를 메인 귀환 유로(18)로 흘린다. 교환 온도 검출부(76)는, 열교환부(70)의 온도를 검출하여 온도 정보를 출력한다. 푸셔(78)는, 하방으로부터 피시험 디바이스(DUT)를 가압한다.

시험부(44)는, 메인 분기부(50)와, 서브 분기부(52)와, 복수의 유량 조정부(54)와, 복수의 혼합 유로(56)와, 복수의 유로 온도 검출부(58)와, 혼합 분기부(60)와, 혼합 합류부(62)와, 메인 합류부(64)와, 서브 합류부(66)와, 복수의 열교환부(70)를 가진다. 시험부(44)의 각 구성은, 예열실(42)의 각 구성과 실질적으로 동일하므로 설명을 생략한다. 시험부(44)의 열교환부(70)는, 시험 중의 피시험 디바이스(DUT)와 열교환하여, 온도를 조정한다.

또한, 상술한 바와 같이, 온도 제어 장치(10)는, 열교환부(70), 메인 유로(14), 서브 유로(16), 혼합 유로(56), 메인 귀환 유로(18), 서브 귀환 유로(20), 및 유량 조정부(54)의 그룹을 복수로 구비하고 있다.

도 3은 열교환부(70) 근방의 사시도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 열교환부(70)는, 2×2개로 배열된 4개의 푸셔(78)를 지지한다. 각 푸셔(78)는, 2×2개로 배열된 4개의 피시험 디바이스(DUT)를 가압한다.

도 4는 8개의 열교환부(70)의 사시도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 8개의 열교환부(70)는, 2×4개로 배열되고 있다. 예열실(42) 또는 시험부(44)에 한 번에 배치되는 열교환부(70)의 개수는, 예를 들면, 16개이다. 이 경우, 예열실(42) 또는 시험부(44)에 한 번에 배치되는 피시험 디바이스(DUT)는, 512개이다.

도 5는 온도 제어 장치(10)의 제어계를 설명하는 블록도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 제어부(24)는, 칠러부(12)의 메인 스위칭부(34), 서브 스위칭부(36), 메인 귀환 스위칭부(38) 및 서브 귀환 스위칭부(40)와 신호를 송수신 가능하게 접속되어 있다. 이에 의해, 제어부(24)는, 메인 스위칭부(34), 서브 스위칭부(36), 메인 귀환 스위칭부(38) 및 서브 귀환 스위칭부(40)를 제어하고, 제1 유체원(30) 및 제2 유체원(32)과, 메인 유로(14), 서브 유로(16), 메인 귀환 유로(18) 및 서브 귀환 유로(20)의 접속을 제어한다.

제어부(24)는, 예열실(42)의 유로 온도 검출부(58) 및 교환 온도 검출부(76)와 접속되어 있다. 이에 의해, 제어부(24)는, 예열실(42)의 유로 온도 검출부(58)로부터 혼합 유로(56)를 흐르는 혼합 유체(FLm)의 온도 정보를 취득할 수 있다. 또한, 제어부(24)는, 예열실(42)의 교환 온도 검출부(76)로부터 열교환부(70)의 온도 정보를 취득할 수 있다. 제어부(24)는, 예열실(42)의 각 유량 조정부(54)와 접속되어 있다. 제어부(24)는, 혼합 유체(FLm)의 온도 정보 및 열교환부(70)의 온도 정보에 기초하여, 예열실(42)의 각 유량 조정부(54)를 제어하는 것에 의해, 메인 유로(14)를 흐르는 유체에 대한 서브 유로(16)로부터 혼합 유로(56)에 흐르는 유체의 혼합량을 조정한다. 예를 들면, 제어부(24)는, 유량 조정부(54)를 PWM(pulse width modulation) 제어한다. 이에 의해, 제어부(24)는, 예열실(42)의 열교환부(70)에 흐르는 혼합 유체(FLm)의 온도를 제어한다.

또한, 제어부(24)는, 예열실(42)의 각 유량 조정부(54)와 같이, 시험부(44)의 각 유량 조정부(54)를 제어한다.

온도 제어 장치(10)의 온도 제어 처리에 대하여 설명한다. 도 6은 제어부(24)가 실행하는 온도 제어 처리의 플로우 차트이다. 도 7은 제어부(24)에 의한 유량 조정부(54)의 PWM 제어를 설명하는 도면이다. 온도 제어 처리는, 제어부(24)가 온도 제어 프로그램을 읽어들이는 것에 의해 실행된다.

우선, 제어부(24)는, 금회의 시험이 고온 시험인지 여부를 판정한다(S10). 제어부(24)는, 예를 들면, 미리 정해진 시험 프로그램 등에 의해 금회의 시험이 고온 시험인지, 저온 시험인지를 판정한다. 제어부(24)는, 고온 시험이라고 판정하면(S10: 예), 고온 시험용 스위칭부의 제어 처리를 실행한다(S12).

여기서, 고온 시험용 스위칭부의 제어 처리의 개시 시는, 유체의 온도가 고온 시험의 전에 실행되고 있던 저온 시험 시의 온도가 되어 있다. 따라서, 예를 들면, 제1 유체(FL1)의 온도는 145℃가 되어 있고 제2 유체(FL2)의 온도는 -15℃가 되어 있다. 이 상태로, 제어부(24)는, 고온 시험에 있어서, 메인 스위칭부(34)를 제어하여, 메인 유로(14)를 제1 유체원(30)에 접속하는 동시에, 메인 귀환 스위칭부(38)를 제어하여, 메인 귀환 유로(18)를 제1 유체원(30)에 접속한다. 또한, 제어부(24)는, 서브 스위칭부(36)를 제어하여, 서브 유로(16)를 제2 유체원(32)에 접속하는 동시에, 서브 귀환 스위칭부(40)를 제어하여, 서브 귀환 유로(20)를 제2 유체원(32)에 접속한다.

이에 의해, 제1 유체원(30)으로부터 공급되는 고온의 제1 유체(FL1)가, 메인 유로(14)를 흘러, 메인 분기부(50)에 의해 분기되어, 핸들러부(22)에 공급된다. 또한, 제2 유체원(32)으로부터 공급되는 저온의 제2 유체(FL2)가, 서브 유로(16)를 흘러, 서브 분기부(52)에 의해 분기되어, 핸들러부(22)에 공급된다.

더욱이, 제어부(24)는, 유량 조정부(54)를 제어하고, 서브 유로(16)를 혼합 유로(56)에 접속한다. 이에 의해, 제1 유체(FL1) 및 제2 유체(FL2)가 혼합 유로(56)에 흘러 혼합되어 혼합 유체(FLm)가 된다. 혼합 유체(FLm)는, 혼합 유로(56) 및 열교환부(70)의 열교환 유로(74)를 흘러, 피시험 디바이스(DUT)와 열교환하여, 피시험 디바이스(DUT)를 가열한다. 피시험 디바이스(DUT)와 열교환한 혼합 유체(FLm)는, 혼합 합류부(62) 및 메인 합류부(64)로 합류한 후, 메인 귀환 유로(18)를 흘러 제1 유체원(30)에 귀환한다.

이 상태로, 제어부(24)는, 피시험 장치(DUT) 및 열교환부(70)의 온도가 목표 온도에 가까워졌다고 판정하면, 제1 유체원(30)의 제1 유체(FL1)의 제1 온도를 낮게 설정하고, 제2 유체원(32)의 제2 유체(FL2)의 제2 온도를 낮게 설정한다. 이에 의해, 제어부(24)는, 목표 온도가 높아진 것에 따라, 제1 유체원(30)은 제1 유체(FL1)의 제1 온도를 저하시키고, 제2 유체원(32)은 제2 유체(FL2)의 제2 온도를 저하시킨다. 예를 들면, 목표 온도가 80℃인 경우, 제1 온도는 90℃이며, 제2 온도는 -65℃이다.

이와 같이, 제어부(24)는, 고온 시험의 개시 시에는, 저온 시험 시의 온도, 즉, 고온의 제1 유체(FL1) 및 제2 유체(FL2)를 흘리므로, 저온 상태의 피시험 디바이스(DUT)를 신속히 고온으로 할 수 있다. 더욱이, 제어부(24)는, 피시험 디바이스(DUT)가 목표 온도에 가까워지면, 제1 유체(FL1) 및 제2 유체(FL2)의 온도를 저하시킨다. 특히, 제어부(24)는, 제1 유체(FL1)를 실질적으로 목표 온도까지 내리므로, 제2 유체(FL2)의 유량을 작게 할 수 있다. 더욱이, 제2 유체(FL2)의 유량을 작게 함으로써, 혼합 유체(FLm)가 제1 온도에 가까운 상태로 제1 유체원(30)에 귀환하므로, 귀환한 혼합 유체(FLm)를 거의 가열하지 않고 제1 유체(FL1)로서 재이용할 수 있다.

다음으로, 제어부(24)는, 예열실(42) 및 시험부(44)의 고온 시험용 유체 유량의 제어 처리를 실행한다(S14). 제어부(24)는, 유로 온도 검출부(58)로부터 취득한 혼합 유체(FLm)의 온도 정보 및 교환 온도 검출부(76)로부터 취득한 열교환부(70)의 온도 정보에 기초하여, 예열실(42) 및 시험부(44)의 유량 조정부(54)를 제어하여, 피시험 장치(DUT) 및 열교환부(70)의 온도를 제어한다.

구체적으로는, 제어부(24)는, PWM 제어에 의한 유량 조정부(54)의 듀티비를 조정함으로써, 열교환부(70)의 온도를 조정한다. 또한, 제어부(24)는, 유로 온도 검출부(58)로부터 취득한 혼합 유체(FLm)의 온도 정보 및 교환 온도 검출부(76)로부터 취득한 열교환부(70)의 온도 정보와 듀티비를 관련지을 수 있어 미리 설정된 테이블 정보에 기초하여 듀티비를 결정한다. 예를 들면, 도 7에 도시된 바와 같이, 제어부(24)는, 예열실(42) 및 시험부(44)의 유량 조정부(54)를 제어하여, 1 주기 중 40% 동안, 서브 유로(16)를 혼합 유로(56)에 접속시킨다. 1 주기의 일례는, 200 msec이다. 따라서, 1 주기 중 40% 동안, 제1 유체(FL1) 및 제2 유체(FL2)가 혼합 유로(56)에 공급된다. 이 결과, 제1 유체(FL1) 및 제2 유체(FL2)가 혼합된 혼합 유체(FLm)가, 열교환부(70)로 공급되어, 피시험 디바이스(DUT)를 가열 또는 냉각한다. 이후, 혼합 유체(FLm)는, 메인 귀환 유로(18)를 흘러, 혼합 합류부(62) 및 메인 합류부(64)로 합류한 후, 제1 유체원(30)으로 귀환한다.

또한, 제어부(24)는, 예열실(42) 및 시험부(44)의 유량 조정부(54)를 제어하여, 1 주기 중 60% 동안, 서브 유로(16)를 서브 귀환 유로(20)에 접속시킨다. 따라서, 1 주기 중 60% 동안, 제1 유체(FL1)만이 혼합 유로(56)에 공급되고 제2 유체(FL2)는 혼합 유로(56)에 공급되지 않고, 서브 귀환 유로(20)를 흘러, 서브 합류부(66)로 합류한 후, 제2 유체원(32)으로 귀환한다. 이와 같이, 서브 유로(16)를 혼합 유로(56)에 접속시키는 기간을 1 주기의 일부로 함으로써, 서브 유로(16)를 흐르는 제2 유체(FL2)의 압력을 향상시킬 수 있다. 이 결과, 메인 유로(14)를 흐르는 제1 유체(FL1)와 서브 유로(16)를 흐르는 제2 유체(FL2)를 확실히 혼합시킬 수 있다.

이 상태로, 제어부(24)는, 유로 온도 검출부(58) 및 교환 온도 검출부(76)로부터 취득한 온도 정보가 미리 설정된 목표 온도보다 낮다고 판단하면, 유량 조정부(54)를 제어하여, 서브 유로(16)를 혼합 유로(56)에 접속시키고 있는 시간을 감소시킨다. 예를 들면, 제어부(24)는, 다음의 1 주기에서, 예열실(42)의 유량 조정부(54)를 제어하여, 서브 유로(16)를 혼합 유로(56)에 접속시키고 있는 시간을 30%까지 감소시킨다. 또한, 제어부(24)는, 시험부(44)의 유량 조정부(54)를 제어하여, 서브 유로(16)를 혼합 유로(56)에 접속시키고 있는 시간을 20%까지 감소시킨다. 이에 의해, 서브 유로(16)로부터 공급되는 저온의 제2 유체(FL2)의 유량이 감소하므로, 열교환부(70)의 온도가 상승한다. 반대로, 제어부(24)는, 유로 온도 검출부(58) 및 교환 온도 검출부(76)로부터 취득한 온도 정보가 미리 설정된 목표 온도보다 높다고 판단하면, 유량 조정부(54)를 제어하여, 서브 유로(16)를 혼합 유로(56)에 접속시키고 있는 시간을 증가시킨다. 이에 의해, 서브 유로(16)으로부터 공급되는 저온의 제2 유체(FL2)의 유량이 증가하므로, 열교환부(70)의 온도가 하강한다.

여기서, 제어부(24)는, 1 주기 동안에, 예열실(42)의 서브 유로(16)를 혼합 유로(56)에 접속하는 시간과 시험부(44)의 서브 유로(16)를 혼합 유로(56)에 접속하는 시간을, 1 주기 중에서 늦추는 것이 바람직하다. 예를 들면, 제어부(24)는, 예열실(42)의 유량 조정부(54)에 대해, 미리 정해진 주기의 각 사이클의 선두로부터 시작되는 제1의 기간, 예를 들면, 선두로부터 40%의 기간에서 서브 유로(16)로부터 혼합 유로(56)로 유체를 흘리고, 시험부(44)의 유량 조정부(54)에 대해, 각 사이클의 말미에서 끝나는 제2의 기간, 예를 들면, 말미로부터 40%의 기간에서 서브 유로(16)로부터 혼합 유로(56)로 유체를 흘려도 된다. 이에 의해, 예열실(42)에 공급되는 제2 유체(FL2) 및 시험부(44)에 공급되는 제2 유체(FL2)가 서로 간섭하는 것이 없기 때문에, 유량의 조정이 용이해져, 예열실(42) 및 시험부(44)의 각 열교환부(70)의 온도 제어가 용이하게 된다. 또한, 제어부(24)는, 예열실(42)에 설치되어 있는 8개의 유량 조정부(54)에 의한 유로의 스위칭을 같은 타이밍으로 제어하여도 된다. 제어부(24)는, 시험부(44)에 설치되어 있는 8개의 유량 조정부(54)에 의한 유로의 스위칭을 같은 타이밍으로 제어하여도 된다.

이후, 제어부(24)는, 고온 시험이 종료될 때까지(S16: 아니오), 단계 S14가 반복된다. 제어부(24)는, 고온 시험이 종료되었다고 판단하면(S16: 예), 온도 제어 처리를 종료한다. 또한, 이후, 플로우의 최초로 돌아와, 재차 단계 S10 이후를 반복하여 저온 시험을 실행하여도 된다.

한편, 제어부(24)는, 고온 시험이 아니라고 판정, 즉, 저온 시험이라고 판정하면(S10: 아니오), 저온 시험용 스위칭부의 제어 처리를 실행한다(S18).

저온 시험용 스위칭부의 제어 처리의 개시 시는, 유체의 온도가 저온 시험의 전에 실행되고 있던 고온 시험 시의 온도가 되어 있다. 따라서, 예를 들면, 제1 유체(FL1)의 온도는 90℃가 되어 있어 제2 유체(FL2)의 온도는 -65℃가 되어 있다. 이 상태로, 제어부(24)는, 메인 스위칭부(34)를 제어하여, 메인 유로(14)를 제2 유체원(32)에 접속하는 동시에, 메인 귀환 스위칭부(38)를 제어하여, 메인 귀환 유로(18)를 제2 유체원(32)에 접속한다. 또한, 제어부(24)는, 서브 스위칭부(36)를 제어하여, 서브 유로(16)를 제1 유체원(30)에 접속하는 동시에, 서브 귀환 스위칭부(40)를 제어하여, 서브 귀환 유로(20)를 제1 유체원(30)에 접속한다.

이에 의해, 제2 유체원(32)으로부터 공급되는 저온의 제2 유체(FL2)가, 메인 유로(14)를 통해서 핸들러부(22)에 공급되는 것과 동시에, 제1 유체원(30)으로부터 공급되는 고온의 제1 유체(FL1)가 서브 유로(16)를 통해서 핸들러부(22)에 공급된다.

더욱이, 제어부(24)는, 유량 조정부(54)를 제어하여, 서브 유로(16)를 혼합 유로(56)로 접속한다. 이에 의해, 제1 유체(FL1) 및 제2 유체(FL2)가 혼합 유로(56)에 흘러 혼합되어 혼합 유체(FLm)가 된다. 혼합 유체(FLm)는, 혼합 유로(56) 및 열교환부(70)의 열교환 유로(74)를 흘러, 피시험 디바이스(DUT)와 열교환하여, 피시험 디바이스(DUT)를 냉각한다. 피시험 디바이스(DUT)와 열교환한 혼합 유체(FLm)는, 혼합 합류부(62) 및 메인 합류부(64)로 합류한 후, 메인 귀환 유로(18)를 흘러 제2 유체원(32)에 귀환한다.

이 상태로, 제어부(24)는, 피시험 장치(DUT) 및 열교환부(70)의 온도가 목표 온도에 가까워졌다고 판정하면, 제1 유체원(30)의 제1 유체(FL1)의 제1 온도를 높게 설정하고, 제2 유체원(32)의 제2 유체(FL2)의 제2 온도를 높게 설정한다. 이에 의해, 제어부(24)는, 목표 온도가 낮아진 것에 따라, 제1 유체원(30)은 제1 유체(FL1)의 제1 온도를 상승시키고, 제2 유체원(32)은 제2 유체(FL2)의 제2 온도를 상승시킨다. 예를 들면, 목표 온도가 -5℃인 경우, 제1 온도는 145℃이며, 제2 온도는 -15℃이다.

이와 같이, 제어부(24)는, 저온 시험의 개시 시에는, 고온 시험 시의 온도, 즉, 저온의 제1 유체(FL1) 및 제2 유체(FL2)를 흘리므로, 고온 상태의 피시험 디바이스(DUT)를 신속히 저온으로 할 수 있다. 더욱이, 제어부(24)는, 피시험 디바이스(DUT)가 목표 온도에 가까워지면, 제1 유체(FL1) 및 제2 유체(FL2)의 온도를 상승시킨다. 특히, 제어부(24)는, 제2 유체(FL1)를 실질적으로 목표 온도까지 올리므로, 제1 유체(FL1)의 유량을 작게 할 수 있다. 더욱이, 제1 유체(FL1)의 유량을 작게 함으로써, 혼합 유체(FLm)가 제2 온도에 가까운 상태로 제2 유체원(32)에 귀환하므로, 귀환한 혼합 유체(FLm)를 거의 냉각하지 않고 제2 유체(FL2)로서 재이용할 수 있다.

다음으로, 제어부(24)는, 예열실(42) 및 시험부(44)의 저온 시험용 유체 유량의 제어 처리를 실행한다(S20). 제어부(24)는, 유로 온도 검출부(58) 및 교환 온도 검출부(76)로부터 취득한 혼합 유체(FLm) 및 열교환부(70)의 온도 정보에 기초하여, 예열실(42) 및 시험부(44)의 유량 조정부(54)를 제어하여, 열교환부(70)의 온도를 제어한다. 구체적으로는, 제어부(24)는, PWM 제어에 의한 유량 조정부(54)의 듀티비를 조정함으로써, 피시험 장치(DUT) 및 열교환부(70)의 온도를 조정한다.

예를 들면, 제어부(24)는, 유로 온도 검출부(58) 및 교환 온도 검출부(76)로부터 취득한 온도 정보가 미리 설정된 목표 온도보다 낮다고 판단하면, 유량 조정부(54)를 제어하여, 서브 유로(16)를 혼합 유로(56)에 접속시키고 있는 시간을 증가시킨다. 이에 의해, 서브 유로(16)로부터 공급되는 고온의 제1 유체(FL1)의 유량이 증가하므로, 열교환부(70)의 온도가 상승한다.

반대로, 제어부(24)는, 유로 온도 검출부(58) 및 교환 온도 검출부(76)로부터 취득한 온도 정보가 미리 설정된 목표 온도보다 높다고 판단하면, 유량 조정부(54)를 제어하여, 서브 유로(16)를 혼합 유로(56)에 접속시키고 있는 시간을 감소시킨다. 이에 의해, 서브 유로(16)로부터 공급되는 고온의 제1 유체(FL1)의 유량이 감소하므로, 열교환부(70)의 온도가 하강한다.

이후, 제어부(24)는, 저온 시험이 종료될 때까지(S22: 아니오), 단계 S20를 반복한다. 제어부(24)는, 저온 시험이 종료되었다고 판단하면(S22: 예), 온도 제어 처리를 종료한다. 또한, 이후, 플로우의 최초로 돌아와, 재차 단계 S10 이후를 반복하여 고온 시험을 실행하여도 된다.

상술한 바와 같이, 온도 제어 장치(10)에서는, 핸들러부(22)에서 메인 유로(14)에 유량 조정부를 설치하지 않고, 서브 유로(16)에 설치된 유량 조정부(54)에 의해, 제1 유체(FL1) 및 제2 유체(FL2)의 혼합량을 조정하고 있다. 이에 의해, 온도 제어 장치(10)에서는, 밸브인 유량 조정부(54)의 개수를 저감할 수 있으므로, 구성을 간략화할 수 있는 것과 동시에, 유량 조정부(54)의 제어를 간략화할 수 있다.

온도 제어 장치(10)에서는, 칠러부(12)에 메인 스위칭부(34)와 서브 스위칭부(36)를 설치하고 있다. 이에 의해, 온도 제어 장치(10)는, 메인 스위칭부(34)에 의해, 메인 유로(14)를, 제1 유체원(30) 및 제2 유체원(32)으로 스위칭할 수가 있어 서브 스위칭부(36)에 의해, 서브 유로(16)를 제1 유체원(30) 및 제2 유체원(32)으로 스위칭할 수 있다. 이에 의해, 핸들러부(22)의 유량 조정부(54)의 개수를 줄이면서, 열교환부(70)를 가열 또는 냉각할 수가 있으므로, 고온 시험 및 저온 시험을 실현할 수 있다.

또한, 온도 제어 장치(10)에서는, 칠러부(12)에 메인 귀환 스위칭부(38)와 서브 귀환 스위칭부(40)를 설치하고 있다. 이에 의해, 온도 제어 장치(10)는, 열교환부(70)에서 피시험 디바이스(DUT)를 가열 또는 냉각한 혼합 유체(FLm)를 메인 귀환 스위칭부(38)를 통해서, 메인 유로(14)에 접속되어 있는 제1 유체원(30) 또는 제2 유체원(32)에 귀환시킬 수 있다. 또한, 온도 제어 장치(10)는, 혼합되지 않은 유체를, 서브 귀환 스위칭부(40)를 통해서, 서브 유로(16)에 접속되어 있는 제1 유체원(30) 또는 제2 유체원(32)에 귀환시킬 수 있다. 이 결과, 온도 제어 장치(10)는, 유량 조정부(54)의 개수를 줄이면서, 유체의 이용 효율을 유지할 수 있다.

여기서, 구체적으로 밸브의 수의 감소 수를 설명한다. 또한, 가열 또는 냉각 대상은, 2×2개로 배열된 4개의 푸셔(78)를 지지하는 8개의 열교환부(70)를 가진다. 도 8은 비교 대상의 온도 제어 장치의 밸브의 수를 설명하는 표이다. 도 9는 온도 제어 장치(10)의 밸브의 수를 설명하는 표이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 비교 대상의 온도 제어 장치는, 메인 유로 및 서브 유로의 각각에 유량 조정부가 설치되어 있으므로, 예열실 및 시험실에 밸브가 16 개씩 설치된다. 한편, 칠러부에는 밸브가 설치되지 않았다. 따라서, 비교 대상은, 합계 32개의 밸브가 설치된다.

도 9에 도시된 바와 같이, 본 실시 형태의 온도 제어 장치(10)에서는, 메인 유로(14)에는 밸브가 설치되지 않고, 서브 유로(16)의 유량 조정부(54), 즉, 8개의 밸브가 예열실(42) 및 시험부(44)의 각각에 설치되어 있다. 또한, 온도 제어 장치(10)에서는, 칠러부(12)의 메인 스위칭부(34), 서브 스위칭부(36), 메인 귀환 스위칭부(38) 및 서브 귀환 스위칭부(40)에 각 1개, 합계 4개의 밸브가 설치되어 있다. 따라서, 본 실시 형태의 온도 제어 장치(10)는, 합계 20개의 밸브가 설치된다.

이와 같이, 본 실시 형태의 온도 제어 장치(10)는, 비교 대상보다, 밸브를 12개 줄일 수 있다. 여기서, 한 번에 가열 또는 냉각하는 열교환부(70)의 개수 및 푸셔(78)의 개수가 많아지면, 본 실시 형태에 있어서의 예열실(42) 및 시험부(44)에 필요한 밸브의 개수와 비교 대상의 예열실(42) 및 시험부(44)에 필요한 밸브의 개수의 차이가 커진다. 한편, 본 실시 형태의 칠러부(12)에 설치하는 밸브의 개수는, 열교환부(70)의 개수 및 푸셔(78)의 개수에 관련되지 않고, 4개인 채로 좋다. 따라서, 한 번에 시험하는 피시험 디바이스(DUT)가 증가하여, 열교환부(70)의 개수 및 푸셔(78)의 개수가 많아지면, 본 실시 형태에서 필요한 밸브의 개수와 비교 대상에서 필요한 밸브의 개수의 차이는 커진다. 더욱이, 온도 제어 장치(10)는, 단면적이 작은 서브 유로(16)에 유량 조정부(54)를 마련하고 있으므로, 유량 조정부(54)를 소형화할 수 있다.

다음으로, 변경한 핸들러부(122)에 대해 설명한다. 도 10은 변경한 핸들러부(122)의 전체 구성도이다. 또한, 핸들러부(22)로 같은 구성에는 같은 부호를 부여하고 설명을 생략한다.

도 10에 도시된 바와 같이, 핸들러부(122)는, 예열실(142)과, 메인 중간 유로(115)와, 중간 합류부(180)와, 중간 분기부(182)와, 서브 중간 유로(117)와, 시험부(144)를 가진다. 본 실시 형태에서는, 열교환부(70), 메인 유로(14), 서브 유로(16), 혼합 유로(56, 156), 메인 귀환 유로(18), 서브 귀환 유로(20) 및 유량 조정부(154, 155)의 그룹이 복수로 종속 접속되어 있다.

본 실시 형태에서는, 칠러부(12)로부터 연장되는 메인 유로(14) 및 서브 유로(16)는, 예열실(142)에만 배치되고 시험부(144)에는 배치되지 않는다. 따라서, 선두, 즉, 예열실(142)의 열교환부(70)에 대해, 대응하는 메인 유로(14)가 메인 스위칭부(34)에 접속되어 대응하는 서브 유로(16)가 서브 스위칭부(36)에 접속되어 있다. 한편, 칠러부(12)에 연장되는 메인 귀환 유로(18) 및 서브 귀환 유로(20)는, 시험부(144)에는 배치되지만, 예열실(142)에는 배치되지 않는다. 따라서, 말미, 즉, 시험부(144)의 열교환부(70)에 대해, 대응하는 메인 귀환 유로(18)가 메인 귀환 스위칭부(38)에 접속되어 대응하는 서브 귀환 유로(20)가 서브 귀환 스위칭부(40)에 접속된다.

예열실(142)은, 메인 분기부(50)와, 서브 분기부(52)와, 복수의 유량 조정부(154)와, 복수의 혼합 유로(56)와, 복수의 유로 온도 검출부(58)와, 혼합 분기부(60)와, 혼합 합류부(62)와, 복수의 열교환부(70)를 가진다.

유량 조정부(154)는, 서브 유로(16)로부터 혼합 유로(56)로 유체를 흘리는지, 서브 유로(16)로부터 예열실(142)의 서브 귀환 유로(20)로서도 기능하는 서브 중간 유로(117)로 흘리는지를 스위칭한다. 유량 조정부(154)의 일례는, 3 포트의 밸브이다.

메인 중간 유로(115)는, 예열실(142)의 열교환부(70)의 열교환 유로(74)로부터 시험부(144)로 연장된다. 메인 중간 유로(115)는, 열교환 유로(74)를 흐르는 혼합 유체(FLm)를 시험부(144)로 흘린다. 환언하면, 메인 중간 유로(115)는, 2 번째 이후, 즉, 시험부(144)의 열교환부(70)에 대해, 대응하는 메인 유로(14)를, 직전, 즉, 예열실(142)의 열교환부(70)로부터의 메인 귀환 유로(18)에 접속한다.

중간 합류부(180)는, 메인 중간 유로(115)의 중간부에 설치된다. 중간 합류부(180)는, 복수의 메인 중간 유로(115)를 합류시킨다. 본 실시 형태에서는, 중간 합류부(180)는, 4개의 메인 중간 유로(115)를 합류시킨다. 또한, 중간 합류부(180)는, 예열실(142)에서 한 번에 예비 가열 또는 예비 냉각하는 열교환부(70)의 개수까지 메인 중간 유로(115)를 합류시켜도 된다. 따라서, 중간 합류부(180)는, 최대, 8개의 메인 중간 유로(115)를 합류시켜도 된다.

중간 분기부(182)는, 메인 중간 유로(115)의 중간부이며, 중간 합류부(180)보다 하류 측에 설치된다. 중간 분기부(182)는, 메인 중간 유로(115)를 분기시킨다. 중간 분기부(182)의 분기 수는, 중간 합류부(180)의 합류 수와 같다.

서브 중간 유로(117)는, 유량 조정부(154, 155)를 통해서, 서브 유로(16)와 메인 중간 유로(115) 또는 서브 귀환 유로(20)를 접속한다. 서브 중간 유로(117)는, 서브 유로(16)에 흐르는 유체를 메인 중간 유로(115) 또는 서브 귀환 유로(20)로 흘린다. 환언하면, 서브 중간 유로(117)는, 2 번째 이후, 즉, 시험부(144)의 열교환부(70)에 대해, 대응하는 서브 유로(16)를, 직전, 즉, 예열실(142)의 열교환부(70)로부터의 서브 귀환 유로(20)에 접속한다.

이와 같이, 메인 중간 유로(115)의 일부를 중간 합류부(180)에 의해 합류시켜 개수를 감소시키는 것에 의해, 유로의 총 길이를 짧게 할 수 있는 동시에, 유로의 배관을 간략화할 수 있다.

시험부(144)는, 유체의 흐름에서, 예열실(142)의 하류에 접속된다. 시험부(144)는, 복수의 유량 조정부(155)와, 복수의 혼합 유로(156)와, 복수의 유로 온도 검출부(58)와, 혼합 분기부(60)와, 혼합 합류부(62)와, 메인 합류부(64)와, 서브 합류부(66)와, 복수의 열교환부(70)를 가진다. 시험부(44)의 열교환부(70)는, 시험 중의 피시험 디바이스(DUT)의 온도를 조정한다.

유량 조정부(155)는, 시험부(144)에서, 서브 중간 유로(117)로부터 혼합 유로(156)로 유체를 흘리는지, 서브 중간 유로(117)로부터 서브 귀환 유로(20)로 흘리는지를 스위칭한다. 유량 조정부(155)의 일례는, 3 포트의 밸브이다.

혼합 유로(156)의 일단은, 예열실(142)의 메인 귀환 유로(18)로서 기능하는 메인 중간 유로(115)와 서브 중간 유로(117)에 접속되어 있다. 따라서, 혼합 유로(156)는, 메인 중간 유로(115)를 흐르는 혼합 유체(FLm)와 서브 중간 유로(117)를 흐르는 유체를 혼합시킨 새로운 혼합 유체(FLm)를 흘린다. 혼합 유로(156)의 타단은, 시험부(144)의 열교환부(70)에 접속되어 있다. 따라서, 혼합 유로(156)는, 새로운 혼합 유체(FLm)를 열교환부(70)로 흘린다.

본 실시 형태에서도, 제어부(24)는, PWM 제어에 기초하여, 유량 조정부(54, 155)를 제어한다. 제어부(24)는, 예열실(142)에서 서브 유로(16)로부터 혼합 유로(56)에 유체가 흐르는 타이밍과 시험부(144)에서 서브 중간 유로(117)로부터 혼합 유로(156)에 유체가 흐르는 타이밍을 겹치지 않게, 유량 조정부(154, 155)를 제어한다.

다음으로, 핸들러부(122)의 동작을 설명한다.

우선, 고온 시험에서의 핸들러부(122)의 예열실(142)에서의 동작을 설명한다. 예열실(142)에서는, 메인 유로(14)를 흘러 제1 유체(FL1)가 공급되고 서브 유로(16)를 흘러 제2 유체(FL2)가 공급된다. 제1 유체(FL1)는, 메인 유로(14)를 통해서, 메인 분기부(50)에 의해 분기한 후, 혼합 유로(56)로 흐른다. 제2 유체(FL2)는, 서브 유로(16)를 통해서, 서브 분기부(52)에 의해 분기한 후, 유량 조정부(154)로 도달한다.

여기서, 제어부(24)는, 예열실(142)의 유로 온도 검출부(58) 및 교환 온도 검출부(76)로부터 취득한 혼합 유체(FLm)의 온도 정보에 기초하여, 유량 조정부(154)를 제어한다. 예를 들면, 제어부(24)는, 혼합 유체(FLm)의 온도가 목표 온도보다 높다고 판단하면, 유량 조정부(154)를 제어하여, 서브 유로(16)를 혼합 유로(56)로 접속하는 듀티비를 높게 한다. 이에 의해, 서브 유로(16)로부터 혼합 유로(56)로 흐르는 온도가 낮은 제2 유체(FL2)의 유량이 증가하므로, 혼합 유체(FLm)의 온도가 내려간다. 한편, 제어부(24)는, 혼합 유체(FLm)의 온도가 목표 온도보다 낮다고 판단하면, 유량 조정부(154)를 제어하여, 서브 유로(16)를 서브 중간 유로(117)로 접속하는 듀티비를 높게 한다. 이에 의해, 서브 유로(16)로부터 혼합 유로(56)로 흐르는 온도가 낮은 제2 유체(FL2)의 유량이 감소하므로, 혼합 유체(FLm)의 온도가 올라간다.

이후, 혼합 유체(FLm)는, 예열실(142)의 열교환부(70)로 피시험 디바이스(DUT)를 가열 또는 냉각한 후, 메인 중간 유로(115)를 흘러, 시험부(144)로 공급된다. 한편, 제2 유체(FL2)는, 유량 조정부(154)가 서브 유로(16)를 서브 중간 유로(117)에 접속하고 있는 동안, 서브 유로(16)로부터 서브 중간 유로(117)로 흘러, 시험부(144)로 공급된다.

시험부(144)에서는, 혼합 유체(FLm)는, 메인 중간 유로(115)를 흘러, 중간 합류부(180) 및 중간 분기부(182)를 통해서 합류 및 분기한 후, 혼합 유로(156)로 흐른다. 한편, 제2 유체(FL2)는, 서브 중간 유로(117)를 흘러, 유량 조정부(155)로 도달한다.

여기서, 제어부(24)는, 시험부(144)의 유로 온도 검출부(58) 및 교환 온도 검출부(76)로부터 취득한 혼합 유체(FLm)의 온도 정보에 기초하여, 유량 조정부(155)를 제어한다. 예를 들면, 제어부(24)는, 혼합 유체(FLm)의 온도가 목표 온도보다 높다고 판단하면, 유량 조정부(155)를 제어하여, 서브 중간 유로(117)를 혼합 유로(156)로 접속하는 듀티비를 높게 한다. 이에 의해, 서브 중간 유로(117)로부터 혼합 유로(156)로 흐르는 온도가 낮은 제2 유체(FL2)의 유량이 증가하므로, 혼합 유로(156)를 흐르는 혼합 유체(FLm)의 온도가 내려간다. 한편, 제어부(24)는, 혼합 유체(FLm)의 온도가 목표 온도보다 낮다고 판단하면, 유량 조정부(155)를 제어하여, 서브 중간 유로(117)를 서브 귀환 유로(20)로 접속하는 듀티비를 높게 한다. 이에 의해, 서브 중간 유로(117)로부터 혼합 유로(156)로 흐르는 온도가 낮은 제2 유체(FL2)의 유량이 감소하므로, 혼합 유로(156)를 흐르는 혼합 유체(FLm)의 온도가 올라간다.

이후, 시험부(144)의 열교환부(70)로 피시험 디바이스(DUT)를 가열 또는 냉각한 혼합 유체(FLm)는, 메인 귀환 유로(18)를 흘러, 혼합 합류부(62) 및 메인 합류부(64)에서 합류한 후, 제1 유체원(30)으로 귀환한다. 한편, 제2 유체(FL2)는, 유량 조정부(155)가 서브 중간 유로(117)를 서브 귀환 유로(20)에 접속하고 있는 동안, 서브 중간 유로(117)로부터 서브 귀환 유로(20)로 흘러, 제2 유체원(32)으로 귀환한다.

핸들러부(122)의 저온 시험은, 제어부(24)에 의한 제어가 다를 뿐이므로, 설명을 생략한다.

상술한 각 실시 형태의 구성의 배치, 접속 관계, 개수 등의 수치, 유체 등의 수치는 적당히 변경하여도 된다. 또한, 실시 형태를 적당히 조합하여도 된다.

상술의 실시 형태에서는, 제1 유체원(30)이, 메인 유로(14) 및 서브 유로(16)의 양쪽 모두에 제1 유체(FL1)를 흘리는 예를 나타냈지만, 어느 쪽이든 한편만, 예를 들면, 메인 유로(14)에만 제1 유체(FL1)를 흘릴 수 있도록 구성하여도 된다. 제2 유체원(32)이, 메인 유로(14) 및 서브 유로(16)의 양쪽 모두에 제2 유체(FL2)를 흘리는 예를 나타냈지만, 어느 쪽이든 한편만, 예를 들면, 서브 유로(16)에만 제2 유체(FL2)를 흘릴 수 있도록 구성하여도 된다.

이상, 본 발명을 실시의 형태를 이용해 설명했지만, 본 발명의 기술적 범위는 상기 실시의 형태에 기재된 범위에는 한정되지 않는다. 상기 실시의 형태에, 다양한 변경 또는 개량을 더하는 것이 가능하다라고 하는 것이 당업자에게 분명하다. 그와 같은 변경 또는 개량을 더한 형태도 본 발명의 기술적 범위에 포함될 수 있는 것이, 특허청구범위의 기재로부터 분명하다.

특허청구범위, 명세서 및 도면 중에서 나타낸 장치, 시스템, 프로그램 및 방법에서의 동작, 순서, 스텝 및 단계 등의 각 처리의 실행 순서는, 특별히 「보다 전에」, 「앞서며」등으로 명시하고 있지 않고, 또한, 전의 처리의 출력을 후의 처리로 이용하지 않는 한, 임의의 순서로 실현할 수 있다는 것에 유의해야 한다. 특허청구범위, 명세서 및 도면 중의 동작 플로우에 관해서, 편의상 「우선,」, 「다음으로,」등을 이용하여 설명했다고 해도, 이 순서로 실시하는 것이 필수인 것을 의미하는 것은 아니다.

10 온도 제어 장치
12 칠러부
14 메인 유로
16 서브 유로
18 메인 귀환 유로
20 서브 귀환 유로
22 핸들러부
24 제어부
30 제1 유체원
32 제2 유체원
34 메인 스위칭부
36 서브 스위칭부
38 메인 귀환 스위칭부
40 서브 귀환 스위칭부
42 예열실
44 시험부
50 메인 분기부
52 서브 분기부
54 유량 조정부
56 혼합 유로
58 유로 온도 검출부
60 혼합 분기부
62 혼합 합류부
64 메인 합류부
66 서브 합류부
70 열교환부
72 히트 싱크
74 열교환 유로
76 교환 온도 검출부
78 푸셔
100 시험 시스템
102 시험 장치
115 메인 중간 유로
117 서브 중간 유로
122 핸들러부
142 예열실
144 시험부
154 유량 조정부
155 유량 조정부
156 혼합 유로
180 중간 합류부
182 중간 분기부

Claims

디바이스의 온도를 제어하는 온도 제어 장치에 있어서,
상기 디바이스와의 사이에 열교환하는 열교환부;
유체를 흘리는 메인 유로;
상기 메인 유로를 흐르는 유체와는 다른 온도의 유체를 흘리는 서브 유로;
상기 메인 유로 및 상기 서브 유로로부터의 유체를 합류시켜 상기 열교환부로 흘리는 혼합 유로;
상기 메인 유로를 흐르는 유체에 대한 상기 서브 유로로부터 상기 혼합 유로로 흐르는 유체의 혼합량을 조정하는 유량 조정부;
유체의 온도를 제1 온도로 조정하여 상기 메인 유로로 흘리고, 상기 열교환부를 흐른 유체를 메인 귀환 유로를 통해 수취하는 제1 유체원;
유체의 온도를 제2 온도로 조정하여 상기 서브 유로로 흘리고, 상기 서브 유로로부터 상기 혼합 유로로 흐르지 않은 유체를 서브 귀환 유로를 통해서 수취하는 제2 유체원;
상기 제1 유체원 및 상기 제2 유체원 중 어느 것을 상기 메인 유로에 접속할지를 스위칭하는 메인 스위칭부;
상기 제1 유체원 및 상기 제2 유체원 가운데 상기 메인 유로에 접속되어 있지 않은 유체원을 상기 서브 유로에 접속하도록 스위칭하는 서브 스위칭부;
상기 제1 유체원 및 상기 제2 유체원 가운데, 상기 메인 유로에 접속된 유체원을, 상기 메인 귀환 유로에 접속하는 메인 귀환 스위칭부; 및
상기 제1 유체원 및 상기 제2 유체원 가운데, 상기 서브 유로에 접속된 유체원을, 상기 서브 귀환 유로에 접속하는 서브 귀환 스위칭부
를 포함하는,
온도 제어 장치.
디바이스의 온도를 제어하는 온도 제어 장치에 있어서,
상기 디바이스와의 사이에 열교환하는 열교환부;
유체를 흘리는 메인 유로;
상기 메인 유로를 흐르는 유체와는 다른 온도의 유체를 흘리는 서브 유로;
상기 메인 유로 및 상기 서브 유로로부터의 유체를 합류시켜 상기 열교환부로 흘리는 혼합 유로;
상기 메인 유로를 흐르는 유체에 대한 상기 서브 유로로부터 상기 혼합 유로로 흐르는 유체의 혼합량을 조정하는 유량 조정부;
유체의 온도를 제1 온도로 조정하여 상기 메인 유로로 흘리고, 상기 열교환부를 흐른 유체를 메인 귀환 유로를 통해 수취하는 제1 유체원;
유체의 온도를 제2 온도로 조정하여 상기 서브 유로로 흘리고, 상기 서브 유로로부터 상기 혼합 유로로 흐르지 않은 유체를 서브 귀환 유로를 통해서 수취하는 제2 유체원;
상기 제1 유체원 및 상기 제2 유체원 중 어느 것을 상기 메인 유로에 접속할지를 스위칭하는 메인 스위칭부; 및
상기 제1 유체원 및 상기 제2 유체원 가운데 상기 메인 유로에 접속되어 있지 않은 유체원을 상기 서브 유로에 접속하도록 스위칭하는 서브 스위칭부
를 포함하고,
상기 제1 유체원은, 유체의 온도를 상기 제2 온도보다 높은 상기 제1 온도로 조정하고,
상기 열교환부로 흘리는 유체의 목표 온도가 낮아진 것에 따라, 상기 제1 유체원은, 상기 제1 온도를 상승시키는,
온도 제어 장치.
디바이스의 온도를 제어하는 온도 제어 장치에 있어서,
상기 디바이스와의 사이에 열교환하는 열교환부;
유체를 흘리는 메인 유로;
상기 메인 유로를 흐르는 유체와는 다른 온도의 유체를 흘리는 서브 유로;
상기 메인 유로 및 상기 서브 유로로부터의 유체를 합류시켜 상기 열교환부로 흘리는 혼합 유로;
상기 메인 유로를 흐르는 유체에 대한 상기 서브 유로로부터 상기 혼합 유로로 흐르는 유체의 혼합량을 조정하는 유량 조정부;
유체의 온도를 제1 온도로 조정하여 상기 메인 유로로 흘리고, 상기 열교환부를 흐른 유체를 메인 귀환 유로를 통해 수취하는 제1 유체원;
유체의 온도를 제2 온도로 조정하여 상기 서브 유로로 흘리고, 상기 서브 유로로부터 상기 혼합 유로로 흐르지 않은 유체를 서브 귀환 유로를 통해서 수취하는 제2 유체원;
상기 제1 유체원 및 상기 제2 유체원 중 어느 것을 상기 메인 유로에 접속할지를 스위칭하는 메인 스위칭부; 및
상기 제1 유체원 및 상기 제2 유체원 가운데 상기 메인 유로에 접속되어 있지 않은 유체원을 상기 서브 유로에 접속하도록 스위칭하는 서브 스위칭부
를 포함하고,
상기 제2 유체원은, 유체의 온도를 상기 제1 온도보다 낮은 상기 제2 온도로 조정하고,
상기 열교환부로 흘리는 유체의 목표 온도가 높아진 것에 따라, 상기 제2 유체원은, 상기 제2 온도를 저하시키는,
온도 제어 장치.
디바이스의 온도를 제어하는 온도 제어 장치에 있어서,
상기 디바이스와의 사이에 열교환하는 열교환부;
유체를 흘리는 메인 유로;
상기 메인 유로를 흐르는 유체와는 다른 온도의 유체를 흘리는 서브 유로;
상기 메인 유로 및 상기 서브 유로로부터의 유체를 합류시켜 상기 열교환부로 흘리는 혼합 유로;
상기 메인 유로를 흐르는 유체에 대한 상기 서브 유로로부터 상기 혼합 유로로 흐르는 유체의 혼합량을 조정하는 유량 조정부;
유체의 온도를 제1 온도로 조정하여 상기 메인 유로로 흘리고, 상기 열교환부를 흐른 유체를 메인 귀환 유로를 통해 수취하는 제1 유체원;
유체의 온도를 제2 온도로 조정하여 상기 서브 유로로 흘리고, 상기 서브 유로로부터 상기 혼합 유로로 흐르지 않은 유체를 서브 귀환 유로를 통해서 수취하는 제2 유체원;
상기 제1 유체원 및 상기 제2 유체원 중 어느 것을 상기 메인 유로에 접속할지를 스위칭하는 메인 스위칭부; 및
상기 제1 유체원 및 상기 제2 유체원 가운데 상기 메인 유로에 접속되어 있지 않은 유체원을 상기 서브 유로에 접속하도록 스위칭하는 서브 스위칭부
를 포함하고,
상기 열교환부, 상기 메인 유로, 상기 서브 유로, 상기 혼합 유로, 상기 메인 귀환 유로, 상기 서브 귀환 유로 및 상기 유량 조정부의 그룹을 복수로 구비하고,
상기 온도 제어 장치는 추가로,
상기 메인 스위칭부로부터의 유체를 분기하여 복수의 상기 메인 유로로 흘리는 메인 분기부;
복수의 상기 메인 귀환 유로로부터의 유체를 합류시켜 상기 메인 스위칭부로 흘리는 메인 합류부;
상기 서브 스위칭부로부터의 유체를 분기하여 복수의 상기 서브 유로로 흘리는 서브 분기부; 및
복수의 상기 서브 귀환 유로로부터의 유체를 합류시켜 상기 서브 스위칭부로 흘리는 서브 합류부
를 포함하는,
온도 제어 장치.
제1항에 있어서,
상기 열교환부, 상기 메인 유로, 상기 서브 유로, 상기 혼합 유로, 상기 메인 귀환 유로, 상기 서브 귀환 유로 및 상기 유량 조정부의 그룹이 복수로 종속 접속되고,
선두의 상기 열교환부에 대하여, 대응하는 상기 메인 유로가 상기 메인 스위칭부에 접속되고, 대응하는 상기 서브 유로가 상기 서브 스위칭부에 접속되며,
2 번째 이후의 상기 열교환부에 대하여, 대응하는 상기 메인 유로가 직전의 상기 열교환부로부터의 상기 메인 귀환 유로에 접속되고, 대응하는 상기 서브 유로가 직전의 상기 열교환부에 대응하는 상기 서브 귀환 유로에 접속되며,
말미의 상기 열교환부에 대하여, 대응하는 상기 메인 귀환 유로가 상기 메인 귀환 스위칭부에 접속되고, 대응하는 상기 서브 귀환 유로가 상기 서브 귀환 스위칭부에 접속되는,
온도 제어 장치.
제5항에 있어서,
제1의 상기 열교환부는, 피시험 디바이스를 예열실에서 예열하고,
상기 제1의 열교환부의 하류에 접속된 제2의 상기 열교환부는, 시험 중의 상기 피시험 디바이스의 온도를 조정하는,
온도 제어 장치.
제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
복수의 상기 유량 조정부의 각각은, 상기 서브 유로로부터 상기 혼합 유로로 유체를 흘리는지, 상기 서브 유로로부터 상기 서브 귀환 유로로 유체를 흘리는지를 스위칭하고,
상기 복수의 유량 조정부가 상기 서브 유로로부터 상기 혼합 유로로 유체를 흘리는 타이밍이 겹치지 않게 제어하는 제어부를 더 포함하는,
온도 제어 장치.
제7항에 있어서,
상기 제어부는,
제1의 상기 유량 조정부에 대하여, 미리 정해진 주기의 각 사이클의 선두로부터 시작되는 제1의 기간에서 상기 서브 유로로부터 상기 혼합 유로로 유체를 흘리고,
제2의 상기 유량 조정부에 대하여, 각 사이클의 말미로 끝나는 제2의 기간에서 상기 서브 유로로부터 상기 혼합 유로로 유체를 흘리는,
온도 제어 장치.