유동해석을 활용한 DUT Shell의 최적 방열구조 설계

Design of Optimal Thermal Structure for DUT Shell using Fluid Analysis

최근 4차 산업 혁명 중에서 인공지능의 급성장은 반도체의 성능 향상 및 회로의 집적을 기반으로 진보하였다. 전자기기 및 장비의 내부에서 연산을 돕는 트랜지스터는 고도화 및 소형화 되어 가며 발열의 제어 및 방열의 효율 개선이 새로운 성능의 지표로 대두되었다. DUT(Device Under Test) Shell은 트랜지스터의 검수를 위하여 정격 전류를 인가한 후, 임의의 발열 지점에서 전원을 차단한 상태에서, 방열을 통하여 트랜지스터의 내구도를 평가하여 불량 트랜지스터를 검출하는 장비이다. DUT Shell은 장비 내부의 방열 구조에 따라 동시에 더 많은 트랜지스터를 테스트할 수 있기 때문에 방열 효율은 불량 트랜지스터 검출 효율과 직접적인 관계를 갖는다. 이에 본 논문에서는 DUT Shell의 방열 최적화를 위하여 배치구조의 다양한 방법을 제안하고 전산유체역학을 이용하여 최적의 DUT Shell의 다양한 변형과 열 해석을 제안하였다.

Recently, the rapid growth of artificial intelligence among the 4th industrial revolution has progressed based on the performance improvement of semiconductor, and circuit integration. According to transistors, which help operation of internal electronic devices and equipment that have been progressed to be more complicated and miniaturized, the control of heat generation and improvement of heat dissipation efficiency have emerged as new performance indicators. The DUT(Device Under Test) Shell is equipment which detects malfunction transistor by evaluating the durability of transistor through heat dissipation in a state where the power is cut off at an arbitrary heating point applying the rating current to inspect the transistor. Since the DUT shell can test more transistor at the same time according to the heat dissipation structure inside the equipment, the heat dissipation efficiency has a direct relationship with the malfunction transistor detection efficiency. Thus, in this paper, we propose various method for PCB configuration structure to optimize heat dissipation of DUT shell and we also propose various transformation and thermal analysis of optimal DUT shell using computational fluid dynamics.