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KR-20260061776-A - Heat detection apparatus for the temperature measurement target Printed Circuit Board

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Abstract

본 발명은 온도 측정 대상 기판의 발열 감지 장치에 관한 것으로, 기판상에 다수의 부품들이 실장되는 온도 측정 대상 기판에 대한 발열을 감지하되, 어느 부품에서 발열이 발생하는지 정확하게 확인할 수 있도록 구현함으로써 온도 측정 대상 기판상에서의 발열 위치를 정확하게 감지할 수 있도록 한 것이다.

Inventors

  • 김진욱

Assignees

  • 주식회사 우리기술

Dates

Publication Date
20260506
Application Date
20241028

Claims (13)

  1. 온도 측정 대상 기판의 부품 위치별 기준 온도값을 저장하는 메모리와; 온도 측정 대상 기판의 부품 위치별 온도를 실시간 측정하는 적어도 하나의 온도 측정 센서와; 적어도 하나의 온도 측정 센서에 의해 실시간 측정되는 온도 측정 대상 기판의 부품 위치별 온도값과, 메모리에 저장된 온도 측정 대상 기판의 부품 위치별 기준 온도값에 기반하여 온도 측정 대상 기판의 부품 위치별 발열 상태를 실시간 판단하는 제어부를; 포함하는 온도 측정 대상 기판의 발열 감지 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 제어부가: 적어도 하나의 온도 측정 센서에 의해 측정되는 온도 측정 대상 기판의 부품 위치별 온도값을 보정하는 온도 보정부와; 온도 보정부에 의해 보정된 온도 측정 대상 기판의 부품 위치별 온도 보정값과, 메모리에 저장된 온도 측정 대상 기판의 부품 위치별 기준 온도값의 차이로부터 온도 측정 대상 기판의 부품 위치별 순간 온도 변화값을 계산하는 온도 변화 계산부와; 온도 변화 계산부에 의해 계산되는 온도 측정 대상 기판의 부품 위치별 순간 온도 변화값과 부품 위치별 온도 변화 임계값을 비교하여 온도 측정 대상 기판의 부품 위치별 발열 상태를 판단하는 발열 상태 판단부를; 포함하는 온도 측정 대상 기판의 발열 감지 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 부품 위치별 온도 변화 임계값이: 발열 경계 임계값과, 발열 위험 임계값을 포함하는 온도 측정 대상 기판의 발열 감지 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 발열 상태 판단부가: 온도 변화 계산부에 의해 계산되는 온도 측정 대상 기판의 부품 위치별 순간 온도 변화값이 발열 경계 임계값 미만인 구간에 해당하는 부품들은 발열 정상 상태라 판단하는 온도 측정 대상 기판의 발열 감지 장치.
  5. 제 3 항에 있어서, 발열 상태 판단부가: 온도 변화 계산부에 의해 계산되는 온도 측정 대상 기판의 부품 위치별 순간 온도 변화값이 발열 경계 임계값 이상이고, 발열 위험 임계값 미만인 구간에 해당하는 부품들은 발열 경계 상태라 판단하는 온도 측정 대상 기판의 발열 감지 장치.
  6. 제 3 항에 있어서, 발열 상태 판단부가: 온도 변화 계산부에 의해 계산되는 온도 측정 대상 기판의 부품 위치별 순간 온도 변화값이 발열 위험 임계값 이상인 구간에 해당하는 부품들은 발열 위험 상태라 판단하는 온도 측정 대상 기판의 발열 감지 장치.
  7. 제 3 항에 있어서, 메모리가: 부품 위치별 온도 변화 임계값을 더 저장하는 온도 측정 대상 기판의 발열 감지 장치.
  8. 제 2 항에 있어서, 온도 보정부가: 온도 측정 센서들의 하드웨어적인 편차에 의한 측정 온도 차이를 보정하는 하드웨어 편차 보정부와; 온도 측정 센서들의 환경 변화에 따른 자체 온도 변화에 의한 측정 온도 차이를 보정하는 환경 편차 보정부를; 포함하는 온도 측정 대상 기판의 발열 감지 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 하드웨어 편차 보정부가: 특정 설정 온도로 발열하는 테스트 부품의 온도를 온도 측정 센서들을 통해 측정하고, 온도 측정 센서들에 의해 측정된 온도값과 설정 온도값과의 편차를 계산하여, 편차 만큼 온도 측정 센서들의 측정 온도값을 보상하여 온도 측정 센서들의 하드웨어적인 편차에 의한 측정 온도 차이를 보정하는 온도 측정 대상 기판의 발열 감지 장치.
  10. 제 8 항에 있어서, 환경 편차 보정부가: 환경 온도를 변화시키면서 온도 측정 센서들을 통해 온도를 측정하고, 온도 측정 센서들의 환경 온도 변화에 따른 온도 구간별 온도 보정 계수를 산출하여 온도 측정 센서들의 환경 변화에 따른 자체 온도 변화에 의한 측정 온도 차이를 보정하는 온도 측정 대상 기판의 발열 감지 장치.
  11. 제 1 항에 있어서, 제어부가: 온도 측정 대상 기판의 발열 감지 장치 초기화시, 온도 측정 대상 기판에 대응하는 가상 좌표계 상에서 부품들 각각이 위치하는 가상 좌표들을 계산하고, 계산된 부품들 각각이 위치하는 가상 좌표들에 대한 온도들을 적어도 하나의 온도 측정 센서를 통해 측정하여, 측정된 부품들 각각이 위치하는 가상 좌표들에 대한 온도값들을 온도 측정 대상 기판의 부품 위치별 기준 온도값으로 메모리에 저장하는 기준 온도 설정부를; 더 포함하는 온도 측정 대상 기판의 발열 감지 장치.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중의 어느 한 항에 있어서, 온도 측정 대상 기판의 발열 감지 장치가: 발열 상태 판단부에 의한 발열 상태 판단 결과를 출력하는 발열 상태 출력부를; 더 포함하는 온도 측정 대상 기판의 발열 감지 장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 발열 상태 출력부가: 발열 상태 판단 결과를 화면 출력하는 디스플레이와, 발열 상태 판단 결과를 음성 출력하는 스피커와, 발열 상태 판단 결과를 유선 또는 무선 네트워크로 출력하는 통신부 중 적어도 하나를 포함하는 온도 측정 대상 기판의 발열 감지 장치.

Description

온도 측정 대상 기판의 발열 감지 장치{Heat detection apparatus for the temperature measurement target Printed Circuit Board} 본 발명은 발열 감지 및 경고 기술에 관련한 것으로, 특히 온도 측정 대상 기판의 발열 감지 장치에 관한 것이다. 대한민국 등록특허 제10-1041576호(2011.06.15 공고)에서 적외선 온도감지센서를 리니어 모터에 설치하고, 리니어 모터를 움직여서 적외선 온도감지센서가 스캔하면서 버스바의 온도를 측정하며, 이 정보를 무선통신에 의해 전송하여 사용자에게 통보함으로써 버스바의 발열 및 발열에 따른 파손을 미리 파악하여 조치할 수 있도록 하는 기술을 제안하고 있다. 이 기술은 분배전반 등에 사용되는 전류를 전달하는 금속바 형태의 버스바 온도를 감지하는 기술로, 이와 같은 종래의 발열 감지 기술은 온도 감지 센서를 이용해 특정 부품에 대한 단순 발열 여부만 확인하는 기능만을 제공하고 있다. 본 발명자는 기판상에 다수의 부품들이 실장되는 인쇄회로기판(PCB : Printed Circuit Board)에 대한 발열을 감지하되, 어느 부품에서 발열이 발생하는지 정확하게 확인할 수 있는 기술에 대한 연구를 하였다. 도 1 은 본 발명에 따른 온도 측정 대상 기판의 발열 감지 장치의 일 실시예의 구성을 도시한 블럭도이다. 도 2 는 본 발명에 따른 온도 측정 대상 기판의 발열 감지 장치의 제어부의 일 실시예의 구성을 도시한 블럭도이다. 도 3 은 본 발명에 따른 온도 측정 대상 기판의 발열 감지 장치의 발열 감지 동작을 예시한 흐름도이다. 전술한, 그리고 추가적인 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명하는 실시예들을 통해 구체화된다. 각 실시예들의 구성 요소들은 다른 언급이나 상호간에 모순이 없는 한 실시예 내에서 또는 타 실시예의 구성 요소들과 다양한 조합이 가능한 것으로 이해된다. 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어는 기재 내용 혹은 제안된 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 본 명세서에서 '회로'로 표현된 블록들은 전용 반도체, 게이트어레이, FPGA 등의 하드웨어나 그 일부로 구성될 수도 있다. 하나 혹은 복수의 블록들이 하나의 하드웨어로 구현될 수 있다. 또 다른 예로, 이러한 블록들은 기억요소에 저장된 프로그램 명령어들을 계산 요소가 실행하는 정보처리장치로 소프트웨어적으로 구현될 수도 있다. 복수의 블록들이 동일한 계산요소에서 실행되는 프로그램의 일부로 구현될 수 있다. 또 다른 예로, 이러한 블록들은 그 개별 회로의 일부는 하드웨어이고 일부는 소프트웨어인 하이브리드 형태로 구현될 수도 있다. 또한 소프트웨어적인 구현에서 계산 요소는 디지털 신호처리기나 계산전용 프로세서들, 인공지능 처리엔진, 인공지능 전용 처리기, 그래픽 처리기들을 포함하거나 이들이 가능한 범위에서 조합된 것일 수 있다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 기술하기로 한다. 특정 실시예들이 도면에 예시되고 관련된 상세한 설명이 기재되어 있으나, 이는 본 발명의 다양한 실시예들을 특정한 형태로 한정하려는 것은 아니다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명 실시예들의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있어야 할 것이다. 도 1 은 본 발명에 따른 온도 측정 대상 기판의 발열 감지 장치의 일 실시예의 구성을 도시한 블럭도이다. 도 1 에 도시한 바와 같이, 이 실시예에 따른 온도 측정 대상 기판의 발열 감지 장치(100)는 메모리(110)와, 적어도 하나의 온도 측정 센서(120)와, 제어부(130)를 포함한다. 메모리(110)는 온도 측정 대상 기판(도면 도시 생략)의 부품 위치별 기준 온도값을 저장한다. 예컨대, 메모리(110)가 EEPROM, 플래시 메모리(Flash Memory) 등일 수 있으며, 온도 측정 대상 기판의 부품 위치별 기준 온도값이 온도 측정 대상 기판에 대응하는 가상 좌표계 상에서 부품들 각각이 위치하는 가상 좌표들에 매핑되어 메모리(110)에 저장될 수 있다. 적어도 하나의 온도 측정 센서(120)는 온도 측정 대상 기판의 부품 위치별 온도를 실시간 측정한다. 예컨대, 다수의 온도 측정 센서들이 선형으로 설치되어 모터 구동에 의해 수평으로 왕복 이동되면서 스캔 방식으로 온도 측정 대상 기판의 부품 위치별 온도를 실시간 측정하도록 구현될 수도 있고, 하나의 온도 측정 센서가 전역 센서로 고정 설치되어 온도 측정 대상 기판의 열 분포 등을 감지하여 온도 측정 대상 기판의 부품 위치별 온도를 실시간 측정하도록 구현될 수도 있다. 제어부(130)는 적어도 하나의 온도 측정 센서(120)에 의해 실시간 측정되는 온도 측정 대상 기판의 부품 위치별 온도값과, 메모리(110)에 저장된 온도 측정 대상 기판의 부품 위치별 기준 온도값에 기반하여 온도 측정 대상 기판의 부품 위치별 발열 상태를 실시간 판단한다. 예컨대, 제어부(130)가 기판상에 다수의 부품들이 실장되는 온도 측정 대상 기판의 부품 위치별 온도값과, 미리 저장된 온도 측정 대상 기판의 부품 위치별 기준 온도값을 비교하여 각 부품들의 발열 상태가 정상인지, 경계 수준인지, 위험 수준인지 여부를 판단하도록 구현될 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 기판상에 다수의 부품들이 실장되는 온도 측정 대상 기판에 대한 발열을 감지하되, 어느 부품에서 발열이 발생하는지 정확하게 확인할 수 있도록 구현함으로써 온도 측정 대상 기판상에서의 발열 위치를 정확하게 감지할 수 있다. 도 2 는 본 발명에 따른 온도 측정 대상 기판의 발열 감지 장치의 제어부의 일 실시예의 구성을 도시한 블럭도이다. 도 2 에 도시한 바와 같이, 이 실시예에 따른 제어부(130)는 온도 보정부(131)와, 온도 변화 계산부(132)와, 발열 상태 판단부(133)를 포함할 수 있다. 온도 보정부(131)는 적어도 하나의 온도 측정 센서(120)에 의해 측정되는 온도 측정 대상 기판의 부품 위치별 온도값을 보정한다. 다수의 온도 측정 센서(120)들을 사용하여 다수의 부품들이 실장되는 온도 측정 대상 기판에 대한 발열을 감지할 경우, 온도 측정 센서(120)들의 제조상의 공차에 의해 동일한 온도를 측정하더라도 측정 온도값이 상이하다. 따라서, 온도 측정 정확도를 향상시키기 위해서 이러한 온도 측정 센서(120)들의 측정 오차를 보정해야 한다. 이러한 온도 측정 센서(120)들의 측정 오차는 온도 측정 센서(120)들의 하드웨어적인 편차와, 환경 변화에 따른 온도 측정 센서(120)들 자체의 온도 변화에 의해 기인한다. 온도 측정 센서(120)들의 하드웨어적인 편차와, 환경 변화에 따른 온도 측정 센서(120)들 자체의 온도 변화에 의해 기인하는 온도 측정 센서(120)들의 측정 오차를 보정하기 위해 온도 보정부(131)가 하드웨어 편차 보정부(131a)와, 환경 편차 보정부(131b)를 포함할 수 있다. 하드웨어 편차 보정부(131a)는 온도 측정 센서(120)들의 하드웨어적인 편차에 의한 측정 온도 차이를 보정한다. 예컨대, 하드웨어 편차 보정부(131a)가 특정 설정 온도로 발열하는 테스트 부품의 온도를 온도 측정 센서(120)들을 통해 측정하고, 온도 측정 센서(120)들에 의해 측정된 온도값과 설정 온도값과의 편차를 계산하여, 편차 만큼 온도 측정 센서들의 측정 온도값을 보상하여 온도 측정 센서들의 하드웨어적인 편차에 의한 측정 온도 차이를 보정하도록 구현될 수 있다. 환경 편차 보정부(131b)는 온도 측정 센서(120)들의 환경 변화에 따른 자체 온도 변화에 의한 측정 온도 차이를 보정한다. 예컨대, 환경 편차 보정부(131b)가 환경 온도를 변화시키면서 온도 측정 센서(120)들을 통해 온도를 측정하고, 온도 측정 센서(120)들의 환경 온도 변화에 따른 온도 구간별 온도 보정 계수를 산출하여 온도 측정 센서들의 환경 변화에 따른 자체 온도 변화에 의한 측정 온도 차이를 보정하도록 구현될 수 있다. 온도 변화 계산부(132)는 온도 보정부(131)에 의해 보정된 온도 측정 대상 기판의 부품 위치별 온도 보정값과, 메모리(110)에 저장된 온도 측정 대상 기판의 부품 위치별 기준 온도값의 차이로부터 온도 측정 대상 기판의 부품 위치별 순간 온도 변화값을 계산한다. 발열 상태 판단부(133)는 온도 변화 계산부(132)에 의해 계산되는 온도 측정 대상 기판의 부품 위치별 순간 온도 변화값과 부품 위치별 온도 변화 임계값을 비교하여 온도 측정 대상 기판의 부품 위치별 발열 상태를 판단한다. 이 때, 메모리(110)가 부품 위치별 온도 변화 임계값을 더 저장하도록 구현될 수 있으며, 부품 위치별 온도 변화 임계값이 발열 경계 임계값과, 발열 위험 임계값을 포함할 수 있다. 예컨대, 발열 상태 판단부(133)가 온도 변화 계산부(132)에 의해 계산되는 온도 측정 대상 기판의 부품 위치별 순간 온도 변화값이 발열 경계 임계값 미만인 구간에 해당하는 부품들은 발열 정상 상태라 판단하도록 구현될 수 있다. 한편, 발열 상태 판단부(133)가 온도 변화 계산부(132)에 의해 계산되는 온도 측정 대상 기판의 부품 위치별 순간 온도 변화값이 발열 경계 임계값 이상이고, 발열 위험 임계값 미만인 구간에 해당하는 부품들은 발열 경계 상태라 판단하도록 구현될 수 있다. 한편, 발열 상태 판단부(133)가 온도 변화 계산부(132)에 의해 계산되는 온도 측정 대상 기판의 부품 위치별