案例FLIR热像仪获取新一代硅光子光网络工控机主板的热图像
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FLIR制冷型中波热成像仪在热显微镜系统中,对新一代无源光网络的硅光子光网络单元(ONU)进行了清晰的图像呈现。随着消费品技术的飞速发展,电信网络也在不断进步,以适应智能手机和平板电脑等设备日益普及,以及大规模无线流媒体信息对网络体系造成的压力。
提高集成度不仅需要改变硬件设计,还要面对巨大的热管理挑战。在集成更多功能到一个更小封装空间内时,会导致热密度的大幅增加。Dr.LeeCarroll表示:“过去十年见证了硅光子的从出现到成为新一代信息通信技术应用媒介发展过程。”
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,其中Si-PIC是核心,它负责接收输入光信号,并编码额外信息。在这个装置中,电子集成电路连接于Si-PIC顶部,可以精确分配驱动光子芯片中的电子定时信号。
由于高频定时信号产生大量热量,这会提高EIC和Si-PIC温度,从而严重影响其性能和可靠性。因此,研究人员采用了热模拟和温度测量方法来描绘已封装PIC的热性能。
Tyndall研究所使用FLIR X6530sc热成像仪来模拟测量EIC和Si-PIC在不同工作条件下的温度,以确定保持这些芯片在稳定状态下的最有效方式。Dr.Kamil Gradkowski说:“迄今为止,我们完全超越了其他技术。”他还指出,“X6530sc能够在不接触电路的情况下测量整个表面温度,因而其技术优势明显。”
此前,他们使用过FLIR机型,但X6530sc提供了更好的图像质量和软件处理能力。此设备可以以145 Hz帧率进行640x512像素高分辨率温度测量操作,其结果显示,在整个操作成本中,照明功耗约占30%。
为了评估哪些封装设计更有助于冷却,他们使用FLIR X6530sc进行评估。这款科研级成像仪具有灵敏度、快照功能、滤光片轮以及可拆卸式触屏LCD,并且可以通过ResearchIR Max RD软件采集、分析并报告数据。此外,该设备配置红外显微镜头,有利于查看毫米级微型面,而它还有可拆卸式LCD屏幕,便于实时监控记录内容。
通过这项研究,他们希望改变传统的热管理方式。“我们希望通过不断研究,更好地理解其中原理,并最终研发出节能解决方案。”