إدارة حرارية لرقاقة الذكاء الاصطناعي

استنادًا إلى خبرة الإنتاج الضخم، ينقسم مسار الاختبار القياسي الكامل إلى خمس مراحل: تجميع ومعايرة الجهاز، وضبط المعلمات، واختبار درجة الحرارة في حالة الاستقرار، ودورات الصدمات الحرارية والباردة الديناميكية، وجمع البيانات وتحليلها، وهو ما يتوافق تمامًا مع معايير التحقق من موثوقية رقائق الذكاء الاصطناعي التجارية. تجميع ومعايرة التلامس: نظّف أسطح التلامس لرقاقة الذكاء الاصطناعي ووحدة التبريد الحراري الكهربائي (TEC) بالتساوي. ضع معجونًا حراريًا أو وسادات حرارية بشكل متجانس، ثم ثبّت الجانب البارد من وحدة التبريد الحراري الكهربائي (TEC) بإحكام على منطقة توليد الحرارة الأساسية للرقاقة لضمان التلامس الكامل دون فجوات أو إزاحة. ثبّت الجانب الساخن من وحدة التبريد الحراري الكهربائي (TEC) على لوحة التبريد السائل واضبط ضغط التثبيت بشكل صحيح. قد يؤدي الضغط الزائد إلى تلف الرقاقة، بينما يؤدي الضغط غير الكافي إلى زيادة المقاومة الحرارية. بعد التجميع، شغّل نظام تدوير الماء واضبط درجة حرارة أساسية ثابتة لدائرة التبريد السائل لتحقيق استقرار تبديد الحرارة على الجانب الساخن من وحدة التبريد الحراري الكهربائي (TEC).

تكوين المعلمات الأساسية: اضبط قيم العتبة لدرجات الحرارة المنخفضة والعالية، ومدة كل دورة، وإجمالي عدد الدورات، ومعدل تغير درجة الحرارة وفقًا لمواصفات الشريحة ومتطلبات الاختبار. بالنسبة لشرائح الحوسبة الذكية الشائعة، يغطي الاختبار نطاقًا واسعًا من درجات الحرارة من -20 درجة مئوية إلى 85 درجة مئوية، ما يغطي سيناريوهات عملية متنوعة تشمل التخزين، وبدء التشغيل البارد، والتشغيل بكامل الحمل في درجات حرارة عالية، وفشل تبديد الحرارة الشديد في مراكز البيانات. اختبار أداء الحالة المستقرة في درجات الحرارة العالية والمنخفضة: قم بتشغيل التيار الأمامي أولًا. يعمل نظام التبريد الحراري الكهربائي (TEC) في وضع التبريد لتثبيت الشريحة عند درجة الحرارة المنخفضة المحددة مسبقًا والحفاظ على هذه الحالة لفترة زمنية محددة. راقب استقرار التشغيل، وسلامة الإشارة، وحالة تشغيل الشريحة للتحقق من بدء التشغيل والتشغيل الطبيعيين دون انحراف في الإشارة أو خلل في درجات الحرارة المنخفضة. ثم اعكس التيار لرفع درجة الحرارة تدريجيًا حتى الوصول إلى الحد الأعلى. حافظ على ثبات درجة الحرارة لاختبار استقرار أداء الشريحة، وتغير استهلاك الطاقة، ومقاومة درجات الحرارة القصوى في ظل ظروف درجات الحرارة العالية مع الحمل الكامل.

اختبار دورات الصدمات الحرارية والباردة الديناميكية. تُمكّن وحدة تبديل القطبية التلقائية من إجراء اختبار دوري متواصل وفق التسلسل التالي: تثبيت درجة الحرارة المنخفضة ← صدمة تسخين فورية ← تثبيت درجة الحرارة العالية ← صدمة تبريد فورية. على عكس اختبارات تغير درجة الحرارة البطيئة التقليدية، يُكمل اختبار TEC تبديل درجة الحرارة في غضون ثوانٍ، مما يُعرّض الشريحة لإجهاد فرق درجة الحرارة الشديد. تُسرّع مئات أو آلاف الدورات المتواصلة من تقادم الإجهاد الحراري، وتكشف بفعالية عن العيوب الكامنة داخل أغلفة الشرائح وكرات اللحام والركائز. جمع البيانات وتحليل الموثوقية: يتم تسجيل البيانات في الوقت الفعلي طوال فترة الاختبار، بما في ذلك منحنى درجة حرارة سطح الشريحة، ومعدل تغير درجة الحرارة، ووقت استجابة التبديل بين درجات الحرارة الباردة والساخنة، واستهلاك طاقة الشريحة، وحالة التشغيل. بعد الاختبار، يتم فحص العينات بصريًا للتحقق من تشقق الغلاف، وانفصال وصلات اللحام، وتشوه الركيزة. يتم تقييم الموثوقية الحرارية وعمر الخدمة طويل المدى للشريحة من خلال الجمع بين بيانات الاختبار ونتائج الفحص المادي.