研华工控机案例FLIR热像仪捕捉新一代硅光子光网络物品的热图像
我亲眼见证了爱尔兰科克郡Tyndall国家研究所正在进行的高性能光电子器件组建方案的探索。研究小组利用FLIR制冷型中波热成像仪在热显微镜系统中,清晰地捕捉到了新一代无源光网络硅光子光网络单元(ONU)的图像。这项技术对于消费品和电信网络来说至关重要,因为智能手机、平板电脑以及大规模无线流媒体信息传输对现有网络造成了巨大的压力。
提高集成度不仅需要变革硬件设计,还必须面对严峻的热管理挑战。通过将更多功能整合到一个更小封装空间内,我们可以提升集成度,但这同时也会增加热密度。新一代无源光网络(PON) Tyndall光电子封装小组研究经理Dr.LeeCarroll表示:“过去十年里,硅光子从诞生到成为新一代信息通信技术应用媒介发展得非常迅速。”
Tyndall研究所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(PON)演示模块。Si-PIC是PON核心,它负责在编码额外信息之后及反射之前接收输入 光信号(下载)相关信息。在这个装置中,连接于Si-PIC顶部的电子集成电路能够精确分配驱动光子芯片中的调制器所需电子定时信号。
由于高频定时信号产生大量热量,这些温度变化会影响EIC和Si-PIC的心理性能和可靠性。因此,我们采用了结合热模拟与温度测量方法来描述已封装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,以确定使其保持温稳最有效方式。我认为迄今为止,热成像是超越其他任何技术的一个领域。而以往我们一直利用能随温度变化特性的电阻来研究电子电路。但这种方法只能测量某个点,而不能整个表面的温度变化,而且还可能影响读数。而FLIR X6530sc则可以不接触就测量整个表面,因此它比其他都更具优势。
此前我们使用过FLIR机型表现很出色,而全新的X6530sc则在图像质量和处理软件上表现更佳。这款设备能够在145帧率下进行640x512像素高分辨率操作,并显示出硅模块功耗约占总功率预算30%,在成本中占据重量。此刻我们的目标是评估哪种封装设计更有助于冷却工作。
为了这一目的,FLIR X6530sc采集帧率极高,是特别适合有关动态方面科研应用的一款设备。此外,它还配置有快照功能、滤片轮以及可拆卸式LCD屏幕,可以方便地采集分析并报告数据。在标准配置下其测量精度可达±1°C。我相信通过不断深入理解其中原理,最终可以研发出更加节能解决方案。