JP4854353B2 - Temperature control device and burn-in test device - Google Patents
Temperature control device and burn-in test device Download PDFInfo
- Publication number
- JP4854353B2 JP4854353B2 JP2006080479A JP2006080479A JP4854353B2 JP 4854353 B2 JP4854353 B2 JP 4854353B2 JP 2006080479 A JP2006080479 A JP 2006080479A JP 2006080479 A JP2006080479 A JP 2006080479A JP 4854353 B2 JP4854353 B2 JP 4854353B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat transfer
- transfer body
- heat
- sample
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Description
本発明は、バーンイン試験等において好適に使用可能な温度制御装置、並びに、バーンイン試験装置に関する。 The present invention relates to a temperature control device that can be suitably used in a burn-in test or the like, and a burn-in test device.
従来より、下記特許文献1に開示されているようなバーンイン試験方法等においては、試験対象である試料の温度制御を的確に実施することが望まれている。かかる要望に対応すべく、従来より下記特許文献2に開示されているような放熱器や放熱方法が提供されている。
Conventionally, in the burn-in test method disclosed in
上記特許文献2に開示されている放熱器や放熱方法によれば、試料の温度を的確に調整することができ、バーンイン試験等を好適に実施できる。しかし、上記特許文献2に開示されている放熱器は、その構造が比較的複雑であるため、より一層簡略な構成で試料の温度を精度良く調整可能な温度制御装置の提供が望まれていた。
According to the radiator and the heat dissipation method disclosed in
そこで、かかる問題点に鑑み、本発明は構造が比較的簡略であり、試料の温度調整を精度良く実施可能な温度制御装置、並びに、当該温度制御装置を利用したバーンイン試験装置の提供を目的とした。 Accordingly, in view of such problems, the present invention aims to provide a temperature control device capable of accurately adjusting the temperature of a sample with a relatively simple structure, and a burn-in test device using the temperature control device. did.
上記した課題を解決する関連発明は、熱交換手段と、熱を伝達可能な伝熱体とを備えており、当該伝熱体を温度制御対象である試料と前記熱交換手段との間に介在させることにより、伝熱体を介して熱交換手段と試料との間で熱を伝達させることが可能であり、前記伝熱体が、圧縮変形可能なものであり、圧縮率に応じて熱抵抗が変化するものであり、前記伝熱体には圧縮変形可能なリブ、突起、又は凹部のうち少なくともいずれかが形成されており、熱交換手段と試料との間に伝熱体を介在させた状態で、当該伝熱体の圧縮率を変化させることにより前記伝熱体の熱抵抗を調整し、前記試料の温度制御を実施可能であることを特徴とする温度制御装置である。 The related invention for solving the above-described problem includes a heat exchange means and a heat transfer body capable of transferring heat, and the heat transfer body is interposed between a sample whose temperature is to be controlled and the heat exchange means. It is possible to transfer heat between the heat exchanging means and the sample through the heat transfer body, and the heat transfer body is capable of compressive deformation, and the thermal resistance depends on the compression rate. The heat transfer body is formed with at least one of a rib, a projection, or a recess that can be compressed and deformed, and the heat transfer body is interposed between the heat exchange means and the sample. In this state, the temperature control device is characterized in that the temperature resistance of the sample can be controlled by adjusting the thermal resistance of the heat transfer member by changing the compressibility of the heat transfer member.
関連発明の温度制御装置は、試料と熱交換手段との間に挟まれた伝熱体の圧縮率を調整するだけで伝熱体の熱抵抗を調整できる。そのため、本発明によれば、構成が簡略で、試料の温度を容易かつ的確に調整可能な温度制御装置を提供できる。 The temperature control device of the related invention can adjust the thermal resistance of the heat transfer body only by adjusting the compression rate of the heat transfer body sandwiched between the sample and the heat exchange means. Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a temperature control device that has a simple configuration and can adjust the temperature of the sample easily and accurately.
ここで、上記記載の温度制御装置は、伝熱体の熱伝導率が、非圧縮状態において1.8〜7[W/m・K]であることが望ましい。 Here, as for the temperature control apparatus of the said description , it is desirable that the heat conductivity of a heat exchanger is 1.8-7 [W / m * K] in an uncompressed state.
上記した課題を解決すべく提供される請求項1に記載の発明は、熱交換手段と、熱を伝達可能な伝熱体と、磁界を発生可能な磁界発生装置とを備えており、前記伝熱体を温度制御対象である試料と前記熱交換手段との間に介在させて積層した状態とすることにより、伝熱体を介して熱交換手段と試料との間で熱を伝達させることが可能であり、前記伝熱体が、磁性体を含有したものであり、前記磁界発生装置による磁界の発生状態を調整して伝熱体に含まれている磁性体の配向を変化させることにより伝熱体の熱抵抗を調整し、前記試料の温度制御を実施可能であることを特徴とする温度制御装置である。
The invention according to
本発明の温度制御装置は、磁界発生装置によって磁界の発生状態を調整するだけで、試料と熱交換手段との間に挟まれた伝熱体の熱抵抗を調整することができる。そのため、構成が比較的簡単でありながら、試料の温度を精度良く調整可能な温度制御装置を提供できる。 The temperature control device of the present invention can adjust the heat resistance of the heat transfer body sandwiched between the sample and the heat exchange means only by adjusting the generation state of the magnetic field by the magnetic field generator. Therefore, it is possible to provide a temperature control device that can adjust the temperature of the sample with high accuracy while having a relatively simple configuration.
請求項2に記載の発明は、伝熱体が、所定の容器内に流動性を有する分散媒と磁性体とを収容したものであり、磁性体が、針状あるいは棒状であり、前記分散媒内に多数分散しており、磁界の発生状態を調整することにより、磁性体の長手方向が伝熱体および熱交換手段の積層方向に沿う方向に配向した状態と、磁性体の長手方向が伝熱体および熱交換手段の積層方向に対して交差する方向に向くように配向した状態とに切り替え可能であることを特徴とする請求項1に記載の温度制御装置である。
According to a second aspect of the present invention, the heat transfer body contains a dispersion medium having fluidity and a magnetic body in a predetermined container, and the magnetic body is needle-shaped or rod-shaped, and the dispersion medium By adjusting the generation state of the magnetic field, the longitudinal direction of the magnetic body is transmitted in the direction in which the longitudinal direction of the magnetic body is oriented in the direction along the stacking direction of the heat transfer body and the heat exchange means. The temperature control device according to
本発明では、伝熱体として流動性の分散媒内に針状あるいは棒状の磁性体が多数分散しており、磁界の発生状態に応じて磁性体の配向が変化するものが採用されており、磁界の発生状態を調整することにより伝熱体の熱抵抗を適宜調整することが可能な構成とされている。そのため、本発明によれば、試料の温度を容易かつ的確に調整可能な温度制御装置を提供することができる。 In the present invention, a large number of needle-like or rod-like magnetic bodies are dispersed in a fluid dispersion medium as a heat transfer body, and the orientation of the magnetic body is changed depending on the state of generation of the magnetic field, By adjusting the generation state of the magnetic field, the heat resistance of the heat transfer body can be appropriately adjusted. Therefore, according to this invention, the temperature control apparatus which can adjust the temperature of a sample easily and exactly can be provided.
ここで、上記請求項1又は2に記載の温度制御装置は、磁性体が、磁気異方性を有するものであることが望ましい(請求項3)。
Here, in the temperature control device according to
上記したように磁気異方性を有するものを磁性体として採用すれば、磁界発生装置の作動に伴って発生する磁場中に伝熱体を静置することにより磁性体を一定方向に配向させることができる。従って、上記したような構成とすることにより、磁界発生装置によって磁界の発生状態を調整するだけで、試料と熱交換手段との間に挟まれた伝熱体の熱抵抗を精度良く調整可能な温度制御装置を提供することができる。 If a material having magnetic anisotropy is used as a magnetic material as described above, the magnetic material is oriented in a certain direction by allowing the heat transfer material to stand in the magnetic field generated by the operation of the magnetic field generator. Can do. Therefore, with the configuration as described above, the thermal resistance of the heat transfer body sandwiched between the sample and the heat exchanging means can be accurately adjusted only by adjusting the generation state of the magnetic field by the magnetic field generator. A temperature control device can be provided.
請求項4に記載の発明は、熱交換手段と、熱を伝達可能な伝熱体と、当該伝熱体の温度を調整する温度調整手段とを備えており、当該伝熱体を温度制御対象である試料と前記熱交換手段との間に介在させることにより、伝熱体を介して熱交換手段と試料との間で熱を伝達させることが可能であり、前記伝熱体が気泡を含有しており、前記温度調整手段は、気泡の加熱及び/又は冷却を、直接的及び/又は間接的に行うものであり、前記温度調節手段による加熱及び/又は冷却により生じる当該気泡の膨張収縮に基づいて熱抵抗を制御可能であることを特徴とする温度制御装置である。 The invention according to claim 4 includes a heat exchange means, a heat transfer body capable of transferring heat, and a temperature adjustment means for adjusting the temperature of the heat transfer body, and the heat transfer body is subject to temperature control. It is possible to transfer heat between the heat exchange means and the sample through the heat transfer body by interposing between the sample and the heat exchange means, and the heat transfer body contains bubbles. The temperature adjusting means directly and / or indirectly heats and / or cools the bubbles, and is used for expansion and contraction of the bubbles caused by heating and / or cooling by the temperature adjusting means. The temperature control device is characterized in that the thermal resistance can be controlled based on the temperature control device.
本発明の温度制御装置は、伝熱体に気泡が含まれており、この気泡が膨張収縮することで伝熱体の熱抵抗が変化する構成とされている。そのため、本発明の温度制御装置では、伝熱体の温度変化に伴って気泡が膨張収縮すると、伝熱体の熱抵抗が変化する。従って、本発明によれば、簡単な構成で試料の温度調整を精度良く実施可能な温度制御装置を提供できる。また、かかる構成によれば、気泡を的確に膨張収縮させることができ、試料の温度をより一層的確に調整することができる。 In the temperature control device of the present invention, the heat transfer body includes bubbles, and the thermal resistance of the heat transfer body changes as the bubbles expand and contract. Therefore, in the temperature control device of the present invention, when the bubbles expand and contract with the temperature change of the heat transfer body, the thermal resistance of the heat transfer body changes. Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a temperature control apparatus capable of accurately adjusting the temperature of a sample with a simple configuration. Moreover, according to this structure, bubbles can be expanded and contracted accurately, and the temperature of the sample can be adjusted more accurately.
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれかに記載の温度制御装置に試料を装着したものを、雰囲気温度を調整可能な試験室内に配置して実施することを特徴とするバーンイン試験装置である。
The invention according to
上記したように、請求項1〜4に記載の温度制御装置は、いずれも試料の温度を精度良く調整することができる。そのため、本発明のバーンイン試験装置によれば、バーンイン試験を精度良く実施することができる。
As described above, any of the temperature control devices according to
請求項6に記載の発明は、熱交換手段と、熱を伝達可能な伝熱体とを備えており、当該伝熱体を温度制御対象である試料と前記熱交換手段との間に介在させることにより、伝熱体を介して熱交換手段と試料との間で熱を伝達させることが可能であり、前記伝熱体が、圧縮変形可能なものであり、圧縮率に応じて熱抵抗が変化するものであり、熱交換手段と試料との間に伝熱体を介在させた状態で、当該伝熱体の圧縮率を変化させることにより前記伝熱体の熱抵抗を調整し、前記試料の温度制御を実施可能である温度制御装置に試料を装着したものを、雰囲気温度を調整可能な試験室内に配置して実施することを特徴とするバーンイン試験装置である。
The invention described in
本発明のバーンイン試験装置によれば、試料と熱交換手段との間に挟まれた伝熱体の圧縮率を調整するだけで伝熱体の熱抵抗を調整できる温度制御装置を用いていることから、バーンイン試験を精度良く実施することができる。 According to the burn-in test device of the present invention, the temperature control device capable of adjusting the heat resistance of the heat transfer body by simply adjusting the compressibility of the heat transfer body sandwiched between the sample and the heat exchange means is used. Therefore, the burn-in test can be performed with high accuracy.
本発明によれば、構造が比較的簡略であり、試料の温度調整を精度良く実施可能な温度制御装置、並びに、当該温度制御装置を利用したバーンイン試験装置を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the structure is comparatively simple and can provide the temperature control apparatus which can implement the temperature control of a sample accurately, and the burn-in test apparatus using the said temperature control apparatus.
続いて、本発明の一実施形態にかかる温度制御装置、並びに、当該温度制御装置を利用したバーンイン試験方法について説明する。図1において、1は本発明の一実施形態にかかるバーンイン試験装置30に用いられる温度制御装置である。温度制御装置1は、伝熱体2と、熱交換手段3と、クランプ手段5とを備えた構成とされている。温度制御装置1は、クランプ手段5に試料Wを設置し、この試料Wと熱交換手段3との間に伝熱体2を介在させ、試料Wと熱交換手段3とで伝熱体2を挟み込んだ状態として使用される。
Subsequently, a temperature control device according to an embodiment of the present invention and a burn-in test method using the temperature control device will be described. In FIG. 1,
伝熱体2は、シリコーンを主原料とするゲル状素材によって構成されている。伝熱体2は、弾性を有し圧縮変形可能とされている。伝熱体2は、非圧縮状態において、1.5[W/m・K]〜7.0[W/m・K]程度の熱伝導率を有する。そのため、伝熱体2を図1に示すように熱交換手段3と試料Wとの間に挟んだ状態としても、熱交換手段3と試料Wとの間でスムーズに熱のやりとりが行われる。
The
また、伝熱体2は、圧縮した状態とすると、熱抵抗が徐々に減少する特性を有する。すなわち、図2(a)に示すように伝熱体2の厚みがd1のときの熱抵抗R1は、図2(b)に示すように厚みがd1よりも薄いd2(d2<d1)のときの熱抵抗R2よりも大きい(R1>R2)。そのため、伝熱体2は、厚みd方向に圧縮すると熱抵抗Rが小さくなる。一方、伝熱体2は、圧縮を解除すると厚みd方向に膨張し、熱抵抗Rが大きくなる。従って、温度制御装置1は、伝熱体2の圧縮状態を調整し、厚みdを増減させることにより、試料Wと熱交換手段3との間における熱抵抗R(熱伝導率)の大きさを調整することができる。
Moreover, when the
熱交換手段3は、従来公知のヒートシンク等によって構成されている。熱交換手段3は、図1に示すように温度制御装置1に試料Wを設置することによって、伝熱体2と、温度制御装置1の設置雰囲気との間で熱交換を行うことができる。
The heat exchange means 3 is constituted by a conventionally known heat sink or the like. The
クランプ手段5は、図1に示すように、試料Wを設置する試料設置部6と、当板部7と、動作機構8,8とを備えた構成とされている。試料設置部6は、試料Wを設置可能な大きさを有する板状で平坦な部分である。試料設置部6には、温度制御装置1を正面視した状態において両端に相当する部分にナット9,9が設けられている。また、試料設置部6には、ナット9,9に相当する位置に貫通孔6a,6aが設けられている。
As shown in FIG. 1, the clamp means 5 is configured to include a
当板部7は、試料設置部6に対して平行に配された板状で平坦な部分である。当板部7は、温度制御装置1を図1に示すように設置した際に、熱交換手段3に当接する部分である。当板部7には、動作機構8,8が取り付けられている。
The
動作機構8,8は、それぞれ動力源としてモータ10,10を備えており、これに支軸11,11が接続された構成とされている。モータ10,10には、従来公知の電動式のモータやエアモータ等、適宜のものを採用することができる。モータ10,10は、図1に示すように、それぞれ温度制御装置1を正面視した状態において当板部7の両端に相当する部分に、支軸11,11が試料設置部6側に向けて突出するように取り付けられている。すなわち、支軸11,11は、それぞれ図1に示すように試料Wをセットした際に、試料Wと伝熱体2と熱交換手段3とを積層して構成される積層体L1の積層方向に沿う方向に延びている。
The
支軸11,11は、モータ10,10の作動に伴って回転する構成とされている。支軸11,11の先端部分近傍にはネジ溝が設けられている。支軸11,11の先端部分は、試料設置部6に設けられたナット9,9に差し込まれ、装着(ネジ嵌合)されている。そのため、モータ10,10を作動させ、支軸11,11を正方向あるいは逆方向に回転させることにより、図1に矢印で示すように当板部7を試料設置部6に対して近接あるいは離反する方向に移動させ、試料設置部6と当板部7との間隔を調整することができる。
The
図1に示すように、温度制御装置1は、クランプ手段5を構成する試料設置部6に試料Wを設置するとともに、この上方に伝熱体2を介在させた状態で熱交換手段3を配した状態で使用される。この状態において、試料Wと伝熱体2と熱交換手段3とを積層した積層体L1は、クランプ手段5を構成する試料設置部6と当板部7とで挟まれた状態になっている。
As shown in FIG. 1, the
温度制御装置1は、動作機構8,8を構成するモータ10,10を作動させることにより、平行に配された試料設置部6と当板部7との間隔を拡大あるいは縮小することができる。すなわち、温度制御手段1は、動作機構8,8を作動させることにより試料Wと熱交換手段3の相対位置を近接あるいは離反させることができる。また、動作機構8,8は、モータ10,10の回転量を適宜調整することにより、当板部7に対する試料設置部6の移動量を調整することができる。すなわち、モータ10,10の回転量を調整すれば、試料設置部6と当板部7との間隔を調整することができる。そのため、温度制御装置1は、動作機構8,8を作動させることにより、試料Wと熱交換手段3とによって挟まれた伝熱体2を圧縮あるいは膨張(元の状態に復元)させ、伝熱体2の熱抵抗の大きさを調整することができる。
The
温度制御装置1は、試料Wに取り付けられた温度センサ15によって試料Wの温度を検知し、この検知結果に基づいて動作機構8,8を動作させることができる構成とされている。さらに詳細に説明すると、本発明の一実施形態にかかるバーンイン試験装置30に用いられる温度制御装置1では、温度センサ15の検知信号が制御装置20に入力され、この入力信号と、予め制御装置20に設定されている試料Wの設定温度とに応じて動作機構8,8の動作が制御される。これにより、試料Wと熱交換手段3との間の熱抵抗が変化し、試料Wの温度が調整される。
The
温度制御装置1は、半導体等を試料Wとして設置し、バーンイン試験において試料Wの温度調整を行うために好適に使用することができる。さらに具体的には、例えばバーンイン試験を実施する場合は、図3に示すように、試料Wと熱交換手段3との間に伝熱体2が介在するように設置され、バーンイン試験装置30内に配置される。複数の試料Wについてバーンイン試験を実施する場合は、図3に示すように、各試料Wが温度制御装置1にセットされ、バーンイン試験装置30内に設置される。バーンイン試験を実施する場合には、試料Wが通電状態とされ、発熱する。バーンイン試験に伴って試料Wから熱が発生すると、この熱は伝熱体2を介して熱交換手段3に伝達し、バーンイン試験装置30内に放出される。
The
制御装置20は、バーンイン試験の実施中に温度センサ15によって試料Wの温度を監視する。そして、制御装置20は、試料Wの温度に応じて動作機構8,8を作動させて試料Wと熱交換手段3との間における伝熱抵抗(伝熱体2の熱抵抗)を調整し、試料Wの温度を所定の設定温度となるように調整する。すなわち、温度制御装置1は、試料Wの温度に基づいて動作機構8,8をフィードバック制御することにより伝熱体2の伝熱抵抗を調整する構成とされている。
The
上記したように、本発明の一実施形態にかかるバーンイン試験装置30に用いられる温度制御装置1は、動作機構8,8を作動させ、伝熱体2の熱抵抗を調整するだけで試料Wと熱交換手段3との間における伝熱抵抗を調整し、試料Wの温度を調整できる。従って、温度制御装置1によれば、簡単な構成、動作で試料Wの温度を容易かつ的確に調整することができ、試料Wのバーンイン試験を精度良く実施することができる。
As described above, the
上記本発明の一実施形態にかかるバーンイン試験装置30に用いられる温度制御装置1において採用されているクランプ手段5は、モータ10,10を作動させ、支軸11,11を回転させることにより、熱交換手段3と試料Wとを互いに近接あるいは離反する方向に直線移動させることが可能なものであったが、本発明はこれに限定されるものではない。
The clamping means 5 employed in the
さらに具体的には、例えば図4に示すように、動作機構8において、モータ10の代わりにエアシリンダ等に代表されるシリンダ装置や、一般的に電磁チャックと称されるような直動式のアクチュエータを動力源13として採用し、これによって支軸11を直線運動させる構成としてもよい。かかる構成とした場合についても、例えば上記本発明の一実施形態にかかるバーンイン試験装置30に用いられる温度制御装置1で説明したのと同様に、動力源13を作動させて図4(a)の状態から図4(b),(c)のように伝熱体2を厚みd方向に圧縮していくと、伝熱体2の熱抵抗が小さくなる。また逆に、動力源13を作動させて、図4(c)のような状態から伝熱体2の圧縮を解除すると、伝熱体2が膨張して図4(b),(a)に示すような状態に戻り、熱抵抗が大きくなる。従って、モータ10,10に代えてエアシリンダ等のような直動式のアクチュエータを動力源13として採用した場合についても、試料Wの温度を容易かつ精度良く調整することができる。
More specifically, for example, as shown in FIG. 4, in the
上記本発明の一実施形態にかかるバーンイン試験装置30に用いられる温度制御装置1で採用した伝熱体2は、図5(a)に示すように熱交換手段3や試料Wと面接触する面が平坦なものであってもよいが、本発明はこれに限定されるものではない。さらに具体的には、伝熱体2は、例えば図5(b)に示すようにリブ2aと溝2bとが交互に並んだ構成としたり、図5(c)のように突起2cが多数設けられたものや、図5(d)のように凹部2dが多数設けられたもの、図5(b)〜(d)の構成を適宜組み合わせたもの等を採用することができる。
The
伝熱体2を例えば図5(b)のようにリブ2aと溝2bとをもつ構成とした場合、伝熱体2の圧縮量が少ない時はリブ2aと試料Wや熱交換手段3との接触面積が少なく、熱抵抗が大きくなる。また、上記したように伝熱体2は弾性を有する部材であるため、図6(a)に矢印で示すように、クランプ手段5を作動させて試料Wと熱交換手段3との間隔を狭くして伝熱体2を圧縮した状態とすると、リブ2aが変形して溝2b側に倒れて試料Wや熱交換手段3との接触面積が大きくなり、熱抵抗が小さくなる。従って、伝熱体2を図5(b)のような構成とすれば、伝熱体2の熱抵抗をさらに広範囲にわたって調整することができる。
When the
また、伝熱体2を図5(c)のように突起2cが多数設けられた構成とした場合についても、リブ2aを設けた場合と同様に、伝熱体2の圧縮量が少ない時は、突起2cの部分だけが試料Wや熱交換手段3に接触する。そのため、接触面積が少なく、試料Wと熱交換手段3との間の熱抵抗が大きくなる。一方、図6(b)に矢印で示すように、試料Wと熱交換手段3との間隔を狭くして伝熱体2を圧縮すると、突起2cが変形して伝熱体2と試料Wや熱交換手段3との接触面積が増大し、やがて伝熱体2の表面の略全体が試料Wや熱交換手段3に接触した状態になる。また逆に、伝熱体2に作用している圧縮力を解除すると、伝熱体2と試料Wや熱交換手段3との接触状態が元に戻って接触面積が減少し、試料Wと熱交換手段3との間の熱抵抗が増大する。従って、図5(c)のように伝熱体2の表面に突起2cを多数設けることによっても、伝熱体2の熱抵抗を広範囲にわたって調整することができる。
Further, when the
伝熱体2を図5(d)に示すように凹部2dが多数設けられた構成とした場合、伝熱体2と、試料Wや熱交換手段3とが単に当接している状態では、凹部2dを除く平坦な部分が試料Wや熱交換手段3と面接触した状態になる。そのため、この状態では、凹部2dに相当する部分の分だけ、伝熱体2と、試料Wや熱交換手段3との接触面積が少なく、伝熱抵抗が大きい。一方、図6(c)に矢印で示すように、試料Wと熱交換手段3との間隔を狭くして伝熱体2を圧縮した状態とすると、伝熱体2が徐々に変形し、伝熱体2と試料Wや熱交換手段3との接触面積が増大する。さらに、伝熱体2を圧縮すると、やがて伝熱体2の表面の略全体が試料Wや熱交換手段3に接触した状態になる。そのため、伝熱体2に凹部2dを設けた場合についても、伝熱体2を厚みd方向に圧縮することにより徐々に試料Wと熱交換手段3との間における熱抵抗を小さくすることができる。これとは逆に、伝熱体2に作用している圧縮力を解除すると、伝熱体2と試料Wや熱交換手段3との接触状態が元に戻って接触面積が減少し試料Wと熱交換手段3との間の熱抵抗が増大する。従って、図5(d)のように伝熱体2の表面に凹部2dを多数設けた場合についても、伝熱体2の圧縮状態を調整するだけで試料Wと熱交換手段3との間における熱抵抗を精度よく調整することができる。
When the
なお、上記したように伝熱体2にリブ2aや溝2b、突起2c、凹部2d等の凹凸を設ける場合は、図5(b)に示すようにこれらを伝熱体2の両面に設ける構成としても、片面のみに設ける構成としてもよい。また、伝熱体2の一方の面にリブ2aや溝2b、突起2c、凹部2d等から選ばれる任意の凹凸を設け、他方にこれとは異なる凹凸を設けた構成としてもよい。
As described above, when the
続いて、本発明の実施形態にかかる温度制御装置50について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明において本実施形態の温度制御装置50および上記本発明の一実施形態にかかるバーンイン試験装置30に用いられる温度制御装置1において共通する部分については共通の符号を付し、詳細の説明については省略する。
Next, the
図7に示すように、温度制御装置50は、上記した温度制御装置1と同様に熱交換手段3と伝熱体51とを備えた構成とされている。また、温度制御装置50は、磁界発生装置52を備えている。温度制御装置50は、図7に示すように熱交換手段3と試料Wとの間に伝熱体51が介在するようにセットされ、使用される。
As shown in FIG. 7, the
温度制御装置50は、伝熱体51および磁界発生装置52の構成に特徴を有する。さらに具体的には、伝熱体51は、図7に示すように容器53内に分散媒55と、磁性体56とが収容されている。分散媒55には、例えばオイル等の流動性を有するものが採用されている。また、磁性体56として、鉄などが採用されている。磁性体56は、図7に示すように棒状あるいは針状の形状とされている。磁性体56は、分散媒55内に多数、分散した状態で存在している。磁性体56は、伝熱体51において伝熱抵抗として作用する。伝熱体51は、磁性体56の長手方向が伝熱方向に沿う方向に向いている場合に伝熱抵抗が小さくなり、伝熱方向に対して交差する方向に向いている場合に伝熱抵抗が大きくなる傾向にある。
The
磁界発生装置52は、図7に示すように伝熱体51に対して隣接する位置に設けられている。温度制御装置50は、磁界発生装置52を作動させると、これに伴って発生する磁界内に伝熱体51が入る。図7(a)に示すように、磁界発生装置52の非作動時には、伝熱体51を構成する磁性体56は、その長手方向(配向方向)が試料W、伝熱体51および熱交換手段3を積層して構成される積層体L2の積層方向に対して交差(本実施形態では略直交)する方向に向いている。そのため、温度制御装置50は、磁界発生装置52の非作動時に試料Wおよび熱交換手段3の間を伝達する熱の伝達抵抗(伝熱抵抗)が大きくなる。
The
一方、磁界発生装置52の作動時には、図7(b)に示すように、伝熱体51を構成する磁性体56は、その長手方向(配向方向)が試料W、伝熱体51および熱交換手段3を積層して構成される積層体L2の積層方向に沿う方向(本実施形態では略平行)に向いている。そのため、温度制御装置50は、磁界発生装置52を作動させることにより、試料Wおよび熱交換手段3の間を伝達する熱の伝達抵抗(伝熱抵抗)が小さくなる。
On the other hand, when the
上記したように、本実施形態の温度制御装置50は、磁界発生装置52によって磁界の発生状態を調整するだけで、磁性体56の配向方向を切り替え、伝熱体51の伝熱抵抗を調整することができる。そのため、温度制御装置50は、試料Wに温度センサ15を取り付け、この検知温度に基づいて磁界発生装置52の動作状態を調整することにより、試料Wの温度を所望の温度に調整することができる。
As described above, the
本実施形態の温度制御装置50は、上記したように磁界発生装置52によって磁界の発生状態を調整するだけで試料Wの温度調整を実施することができる。従って、温度制御装置1を採用した場合と同様に、温度制御装置50に試料Wをセットし、これをバーンイン試験装置30内に配置することにより、試料Wのバーンイン試験を精度良く実施することができる。
As described above, the
上記実施形態では、磁界発生装置52によって磁界を発生させることにより磁性体56の配向方向が積層体L2の積層方向に沿う方向に向き、試料Wと熱交換手段3との間における伝熱抵抗が小さくなる構成のものを例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。さらに具体的には、磁界発生装置52によって磁界を発生させることにより磁性体56の配向方向が積層体L2の積層方向に対して交差する方向に向き、試料Wと熱交換手段3との間における伝熱抵抗が大きくなる構成のものであってもよい。
In the above embodiment, the
上記実施形態では、伝熱体51としてオイル等を分散媒55とし、その中に鉄等の磁性体56を多数分散させたものを採用した例を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の構成としてもよい。さらに具体的には、例えば伝熱体51として、液晶性高分子を分散媒55とし、これに磁性体56を分散させた熱伝導性高分子成形体等を採用することができる。
In the above embodiment, an example in which oil or the like is used as the
さらに詳細に説明すると、上記実施形態において、伝熱体51を構成する分散媒55としては、熱液晶性高分子(サーモトロピック液晶性高分子)やライオトロピック液晶性高分子等の液晶性高分子を採用することができる。ここで、熱液晶性高分子は加熱溶融すると、ある温度範囲において光学的異方性溶融相を示す液晶状態となる高分子である。また、ライオトロピック液晶性高分子は、溶媒に溶解すると、ある濃度範囲において光学的異方性を示す液晶状態となる液晶性高分子である。熱液晶性高分子を分散媒55として採用する場合は、熱液晶性ポリエステル、熱液晶性ポリエステルアミド、熱液晶性ポリエステルエーテル、熱液晶性ポリエステルカーボネート、熱液晶性ポリエステルイミド等を採用することができる。また、ライオトロピック液晶性高分子を分散媒55として採用する場合は、アラミド系のもの等を採用することができる。
More specifically, in the above embodiment, the
また、磁性体56としては、磁気異方性を有するものを好適に採用することができる。このように、磁気異方性を有するものは、磁場中に静置することにより一定方向に配向させることができるため、本実施形態の磁性体56として好適に使用することができる。このような熱伝導性充填剤を磁性体56として採用する場合は、磁化率(χ)が負の値を示す、反磁性を有するものであることが好ましい。
Further, as the
磁場による配向方向は、磁場を印加した方向の磁化率(χp)とその垂直方向の磁化率(χv)の差である異方性磁化率(χa=|χp−χv|)の大きさに依存する。熱伝導性充填剤は、異方性磁化率(χa)が大きいほど、磁場配向しやすくなる。本実施形態では、磁性体56として磁場配向しやすいものを採用することが望ましく、熱伝導性充填剤のうちでも異方性磁化率(χa)が大きいものを磁性体56として好適に使用することができる。
The orientation direction by the magnetic field depends on the magnitude of the anisotropic magnetic susceptibility (χa = | χp−χv |), which is the difference between the magnetic susceptibility (χp) in the direction in which the magnetic field is applied and the magnetic susceptibility (χv) in the vertical direction. To do. The larger the anisotropic magnetic susceptibility (χa) of the thermally conductive filler, the easier it is to align the magnetic field. In the present embodiment, it is desirable to employ a magnetic material that is easily magnetically oriented, and among the thermally conductive fillers, a material having a large anisotropic magnetic susceptibility (χa) is preferably used as the
さらに具体的には、磁性体56には、炭素繊維、グラファイト、金属窒化物、金属炭化物、金属酸化物等の熱伝導性充填剤を好適に使用することができる。さらに詳細には、磁性体56として、金属窒化物である窒化ホウ素、窒化ケイ素、窒化アルミニウムや、金属炭化物である炭化ケイ素、金属酸化物である酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ケイ素、酸化亜鉛等を採用することができる。
More specifically, a thermally conductive filler such as carbon fiber, graphite, metal nitride, metal carbide, or metal oxide can be suitably used for the
上記実施形態では、特に図示や説明を行わなかったが、温度制御装置50は、試料Wと熱交換手段3と伝熱体51とを積層して構成される積層体L2や、磁界発生装置52を所定のホルダー等に組み付ける構成とすることが望ましい。
In the above embodiment, although not particularly shown or described, the
続いて、本発明の別の実施形態にかかる温度制御装置80について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明において本実施形態の温度制御装置80および上記本発明の一実施形態にかかるバーンイン試験装置30に用いられる温度制御装置1、および本発明の実施形態の温度制御装置50において共通する部分については共通の符号を付し、詳細の説明については省略する。
Next, a
図8に示すように、温度制御装置80は、温度制御装置1,50と同様に熱交換手段3と伝熱体81とを備えた構成とされており、これらを積層して使用されるものである。温度制御装置80においても、伝熱体81は、熱交換手段3と試料Wとの間に介在するようにセットされる。
As shown in FIG. 8, the
温度制御装置80は、伝熱体81の構成に特徴を有する。伝熱体81は、本体部82と温度調整手段83とを備えた構成とされている。本体部82は、熱伝導性を有する素材を用いて構成されており、気泡86を多数含んだ構成とされている。さらに具体的には、例えば本体部82には、シリコーンを主原料とするゲル状素材のように熱伝導性に優れたものを発泡させたもの等を採用することができる。本実施形態では、本体部82を構成するゲル素材として、常温において、4.5[W/m・K]〜7.0[W/m・K]程度の熱伝導率を有するものが採用されている。そのため、伝熱体81を図1に示すように熱交換手段3と試料Wとの間に挟んだ状態としても、熱交換手段3と試料Wとの間でスムーズに熱のやりとりを行うことができる。
The
温度調整手段83は、通電により発熱する発熱部85を有し、制御装置20により通電を制御し、発熱量を調整することができる構成とされている。発熱部85は、試料Wと熱交換手段3との間において伝熱体81を介して伝熱するのを妨げない程度に発熱する構成とされている。
The
伝熱体81は、温度調整手段83を作動させて本体部82を加熱すると、本体部82に含まれている気泡86が膨張し、伝熱抵抗が大きくなる構成とされている。一方、温度調整手段83を停止させて本体部82を放冷させると、本体部82に含まれている気泡86が収縮し、伝熱抵抗が小さくなる構成とされている。すなわち、伝熱体81は、本体部82に伝熱抵抗として機能する気泡86を多数含んでおり、本体部82を加熱あるいは放冷して気泡を膨張あるいは収縮させることにより、伝熱抵抗を調整できる構成とされている。従って、温度制御装置80は、図8に示すように試料Wと熱交換手段3との間に伝熱体81を挟んだ積層体L3の状態でセットすると、温度センサ15によって検知される試料Wの温度に基づいて温度調整手段83の作動状態を制御することにより、試料Wの温度を精度良く所望の温度に調整することができる。
The
本実施形態の温度制御装置80は、試料Wの温度を精度よく調整することができるため、温度制御装置1と同様に、温度制御装置80に試料Wをセットしたものをバーンイン試験装置30内に配置することにより、試料Wのバーンイン試験を精度良く実施することができる。
上記実施形態や図8では説明や図示を省略したが、温度制御装置80についても、温度制御装置50と同様に積層体L3等を所定のホルダー等に組み付け可能な構成としてもよい。
Although the description and illustration are omitted in the embodiment and FIG. 8, the
上記実施形態において、温度調整手段83は、発熱部85を備えており、本体部82に含まれている気泡86を直接的あるいは間接的に加熱可能なものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、気泡86を直接的あるいは間接的に冷却可能な冷却手段を設けた構成としてもよい。すなわち、温度調整手段83は、気泡86の加熱機能と冷却機能の双方を備えたものや、発熱部85に代わって冷却機能を持つ冷却手段を備えたものであってもよい。
In the above embodiment, the temperature adjusting means 83 includes the
本発明は、上記実施形態に示した構成に限定されるものではなく、例えば図9に示すように気泡86の内側にヒータ等によって構成される発熱部85を設け、発熱部85が気泡86を構成する本体部82に直接的に触れない構成としてもよい。
The present invention is not limited to the configuration shown in the above embodiment. For example, as shown in FIG. 9, a
1,50,80 温度制御装置
2,51,81 伝熱体
3 熱交換手段
30 バーンイン試験装置
52 磁界発生装置
55 分散媒
56 磁性体
83 温度調整手段
85 発熱部
86 気泡
W 試料
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記伝熱体を温度制御対象である試料と前記熱交換手段との間に介在させて積層した状態とすることにより、伝熱体を介して熱交換手段と試料との間で熱を伝達させることが可能であり、
前記伝熱体が、磁性体を含有したものであり、
前記磁界発生装置による磁界の発生状態を調整して伝熱体に含まれている磁性体の配向を変化させることにより伝熱体の熱抵抗を調整し、前記試料の温度制御を実施可能であることを特徴とする温度制御装置。 A heat exchange means, a heat transfer body capable of transferring heat, and a magnetic field generator capable of generating a magnetic field,
Heat is transferred between the heat exchanging means and the sample via the heat transfer body by placing the heat transfer body between the sample whose temperature is to be controlled and the heat exchanging means in a stacked state. Is possible and
The heat transfer body contains a magnetic material,
It is possible to control the temperature of the sample by adjusting the thermal resistance of the heat transfer body by changing the orientation of the magnetic body included in the heat transfer body by adjusting the magnetic field generation state by the magnetic field generator. A temperature control device characterized by that.
磁性体が、針状あるいは棒状であり、前記分散媒内に多数分散しており、
磁界の発生状態を調整することにより、磁性体の長手方向が伝熱体および熱交換手段の積層方向に沿う方向に配向した状態と、磁性体の長手方向が伝熱体および熱交換手段の積層方向に対して交差する方向に向くように配向した状態とに切り替え可能であることを特徴とする請求項1に記載の温度制御装置。 The heat transfer body contains a fluid dispersion medium and a magnetic material in a predetermined container,
The magnetic material is needle-shaped or rod-shaped, and is dispersed in a large number in the dispersion medium,
By adjusting the generation state of the magnetic field, the longitudinal direction of the magnetic body is oriented in the direction along the stacking direction of the heat transfer body and the heat exchange means, and the longitudinal direction of the magnetic body is the stack of the heat transfer body and the heat exchange means. The temperature control device according to claim 1 , wherein the temperature control device can be switched to a state of being oriented so as to face a direction intersecting the direction.
当該伝熱体を温度制御対象である試料と前記熱交換手段との間に介在させることにより、伝熱体を介して熱交換手段と試料との間で熱を伝達させることが可能であり、
前記伝熱体が気泡を含有しており、
前記温度調整手段は、気泡の加熱及び/又は冷却を、直接的及び/又は間接的に行うものであり、前記温度調節手段による加熱及び/又は冷却により生じる当該気泡の膨張収縮に基づいて熱抵抗を制御可能であることを特徴とする温度制御装置。 A heat exchange means, a heat transfer body capable of transferring heat, and a temperature adjustment means for adjusting the temperature of the heat transfer body,
By interposing the heat transfer body between the sample whose temperature is to be controlled and the heat exchange means, it is possible to transfer heat between the heat exchange means and the sample via the heat transfer body,
The heat transfer body contains bubbles,
The temperature adjusting means performs direct and / or indirect heating and / or cooling of the bubbles, and thermal resistance based on expansion and contraction of the bubbles caused by heating and / or cooling by the temperature adjusting means. It is possible to control the temperature control device.
当該伝熱体を温度制御対象である試料と前記熱交換手段との間に介在させることにより、伝熱体を介して熱交換手段と試料との間で熱を伝達させることが可能であり、
前記伝熱体が、圧縮変形可能なものであり、圧縮率に応じて熱抵抗が変化するものであり、
熱交換手段と試料との間に伝熱体を介在させた状態で、当該伝熱体の圧縮率を変化させることにより前記伝熱体の熱抵抗を調整し、前記試料の温度制御を実施可能である温度制御装置に試料を装着したものを、雰囲気温度を調整可能な試験室内に配置して実施することを特徴とするバーンイン試験装置。 A heat exchange means and a heat transfer body capable of transferring heat;
By interposing the heat transfer body between the sample whose temperature is to be controlled and the heat exchange means, it is possible to transfer heat between the heat exchange means and the sample via the heat transfer body,
The heat transfer body is capable of compressive deformation, and the thermal resistance changes according to the compression rate,
It is possible to control the temperature of the sample by adjusting the thermal resistance of the heat transfer body by changing the compressibility of the heat transfer body with a heat transfer body interposed between the heat exchange means and the sample. A burn-in test apparatus in which a sample is mounted on a temperature control apparatus that is placed in a test chamber in which the ambient temperature can be adjusted.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006080479A JP4854353B2 (en) | 2006-03-23 | 2006-03-23 | Temperature control device and burn-in test device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006080479A JP4854353B2 (en) | 2006-03-23 | 2006-03-23 | Temperature control device and burn-in test device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007256061A JP2007256061A (en) | 2007-10-04 |
JP4854353B2 true JP4854353B2 (en) | 2012-01-18 |
Family
ID=38630464
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006080479A Expired - Fee Related JP4854353B2 (en) | 2006-03-23 | 2006-03-23 | Temperature control device and burn-in test device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4854353B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6013220B2 (en) * | 2013-02-18 | 2016-10-25 | 東洋ゴム工業株式会社 | Thermal conductivity variable material, thermal control device using the thermal conductivity variable material, and thermal control method using the thermal conductivity variable material |
US10496169B2 (en) * | 2015-12-15 | 2019-12-03 | Facebook Technologies, Llc | Wearable accessory with heat transfer capability |
CN106908681B (en) * | 2017-04-18 | 2023-07-14 | 南京优倍自动化***有限公司 | Intelligent aging inspection system |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01234391A (en) * | 1988-03-15 | 1989-09-19 | Nec Corp | Substrate holder |
JP3384264B2 (en) * | 1996-11-28 | 2003-03-10 | 松下電器産業株式会社 | Heat conduction control device and resin molding die device |
JP3382842B2 (en) * | 1998-04-01 | 2003-03-04 | 日本電気株式会社 | Electronic component cooling structure |
-
2006
- 2006-03-23 JP JP2006080479A patent/JP4854353B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007256061A (en) | 2007-10-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7805950B2 (en) | Thermal transfer device and system and method incorporating same | |
KR100828671B1 (en) | Method and apparatus for cooling a reticle during lithographic exposure | |
JP5208769B2 (en) | Mounting device | |
US8559178B2 (en) | Cardlock clamp | |
JP4854353B2 (en) | Temperature control device and burn-in test device | |
JP2009536754A5 (en) | ||
JP2008182011A (en) | Device and method for evaluating reliability on thermoelectric conversion system | |
JP2009205938A (en) | Sample stage | |
JP5756236B2 (en) | Heat pump device and temperature control device using electric calorie effect | |
TWI683393B (en) | Substrate holder | |
JPH1146021A (en) | Anisotropic heat conductivity pad, thermoelectric conversion system using the same, and peltier cooling system | |
WO2003083537A1 (en) | Temperature controller and array waveguide lattice type optical wavelength multiplexer/demultiplexer | |
JP2007266518A (en) | Heat dissipating structure, and information processing apparatus | |
WO2009133585A1 (en) | Heat transfer connector and constant temperature generator equipped therewith | |
JP2008177448A (en) | Cooling device and cooling method of semiconductor laser | |
JP2011254261A (en) | Camera shake correction unit | |
US20170007999A1 (en) | Apparatus for determining the temperature of microfluidic devices | |
CN102379034A (en) | A thermode assembly | |
JP2010147340A (en) | Electronic equipment | |
KR20180043718A (en) | Device for measuring thermoelectric performance | |
CN219715997U (en) | Slide temperature control device | |
JP4558589B2 (en) | Temperature control device, movable stage with temperature control function, and radiation heat transfer device | |
JP4738781B2 (en) | Temperature control device | |
JP2006024050A (en) | Micro positioning device | |
CN211982361U (en) | Heat radiator for electronic device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20081117 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100818 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100826 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101020 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101111 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101221 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110901 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111005 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20111020 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20111025 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141104 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4854353 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |