案例FLIR热像仪获取无风扇工控机定制物品的热图像
我记得,爱尔兰科克郡的Tyndall国家研究所正在探索高性能光电子器件的组装方案。他们利用一种特殊的热显微镜系统中的FLIR制冷型中波热成像仪,成功地拍摄了新一代无源光网络(PON)的硅光子光网络单元(Si-PIC)图像。这项研究特别关注的是如何在不使用风扇的情况下为工控机定制物品,从而提高集成度并满足不断增长的电子通信需求。
提高集成度意味着需要彻底改变硬件设计,同时也面临着巨大的热管理挑战。通过整合更多功能并缩小封装空间,可以提高集成度,但这会导致热密度的大幅增加。将大量功能压缩到一个更小尺寸的封装焊盘内,将大大提升热密度。
Dr. Lee Carroll表示:“过去十年见证了硅光子从诞生到成为新一代信息通信技术应用媒介发展过程。在采用面对面叠加法(3D集成)将驱动器电子集成电路安装于Si-PIC顶部是一种基于光电子平台实现高速电子解调与高效分配实用的方法。”
Tyndall研究院目前正在研发用于高速家用光纤网络连接的新一代无源光网络演示模块。Si-PIC是PON核心,它负责在编码额外信息后以及反射信号前接收输入光信号相关信息。在该装置中,连接于Si-PIC顶部的电子集成电路能够精确分配给驱动光子芯片中的光调制器所需的电子定时信号。
然而,由于高频定时信号产生的大量热量会提升EIC和Si-PIC温度,这严重影响了这些部分性能和可靠性。因此,对这些部分进行温度测量变得至关重要。
Dr. Kamil Gradkowski指出:“硅 光子对温度变化非常敏感,其封装的小组研究表明,与其他技术相比,热模拟和温度测量结合使用是描绘已封装PIC热性能最有效方式。” Tyndall研究所已经开始使用FLIR X6530sc全新的科研级别温象仪来模拟测量EIC和Si-PIC在不同工作条件下的温度,以确定保持这些部分稳定的最佳方式。
此前,他们使用过FLIR机型表现出色,而X6530sc则提供了更好的图像质量和软件处理能力。此设备能够以高帧率(145 Hz)下进行640x512像素分辨率的温度测量操作,并显示出了照明模块约占功率预算30%用于冷却,因此他们希望评估哪些封装设计更有助于冷却。
FLIR X6530sc具有极高采集帧速率,在有关热动态方面尤其适用。此设备配备了一台640x512数字式碲镉汞探测器,其灵敏度范围从1.5至5.5μm之间,全分辨率帧速可达145Hz、132x8子窗口模式下最大可达3600Hz。这款科研级别温象仪除了拥有快照功能、电动滤镜轮及拆卸式触屏LCD之外,还可以搭载ResearchIR Max RD软件来捕捉、分析及报告数据。而且,当配置特定的灯谱或中性密度滤镜时,可达到3000°C校准最高温度。此设备还有红外显微镜头选项,以及带有可拆卸LCD屏幕使得实时监控更加便捷。此外,该设备还允许用户选择以毫米级微型面查看图像窗口选项,为研究毫米级微型结构提供帮助。
通过这种方法,我们希望改变传统的人工智能管理方式。在考虑整个平台成本时,其中虽然包涵物理成本,但操作成本则占据很大比例,其中包括冷却与人工智能管理方面支出。我们希望通过持续深入了解其中原理,并最终开发更加节能解决方案。