液冷测试系统及液冷测试方法技术方案

本发明专利技术涉及封装测试技术领域，尤其涉及一种液冷测试系统及液冷测试方法，本发明专利技术方法其在其他条件固定的情况下，获得测试数据集；基于多个测试数据集，构建微流道陶瓷封装散热模型；根据微流道陶瓷封装散热模型，找到多个预期参数；最后验证多个预期参数的准确性。基于测试获得的测试数据集，构建表征加热片温度与其他测试条件关系的微流道陶瓷封装散热模型，再基于该模型寻找模型工作条件优化参数，再基于实验进行验证优化参数的准确性。由于模型寻找参数的速度远高于实验温度平衡的过程，因此，寻找预期参数的速度快，消耗的材料和人工资源少，效率更高。而在寻找到之后，再通过测试对上述参数进行验证，确保了参数的准确性和可靠性。靠性。靠性。

【技术实现步骤摘要】
液冷测试系统及液冷测试方法


[0001]本专利技术涉及封装测试
，尤其涉及一种液冷测试系统及液冷测试方法。

技术介绍

[0002]20世纪70年代到90年代间，芯片热流密度从10W/cm2增加到100W/cm2量级，目前在研的GaN(氮化镓)芯片已达500W/cm2。芯片热流密度的持续增加为封装散热技术提出了新的挑战。数据表明，传统气冷方式的散热能力＜100W/cm2，由此可见传统气冷方式难以满足日益增加的散热需求。
[0003]一种新的散热解决方案是采用液冷散热技术，例如，采用嵌入液冷微流道陶瓷封装结构。微流道陶瓷封装结构是从封装上采用液冷散热，以达到降低芯片核心温度的目的。嵌入液冷微流道陶瓷封装结构主体为陶瓷基板，陶瓷基板内部嵌设有微流道，微流道设有冷却液进口和冷却液出口。在一些实现方式中，微流道包括进液主通道、出液主通道、与进液主通道相连的进液支通道、与出液主通道连通的出液支通道、以及多个并联在进液支通道和出液支通道之间的微通道；冷却液进口设置在进液主通道，冷却液出口设置在出液主通道，多个通道交互连通从而形成多种不同的通道拓扑结构，为芯片核心进行降温、散热。
[0004]但是，对于嵌入液冷微流道陶瓷封装，其液冷散热仍无相关设备、方法进行测试，其散热效果能否如设计初衷一样，达到降低芯片核心温度的目的，缺乏必要的手段进行验证。
[0005]基于此，需要开发设计出一种液冷测试方法。

技术实现思路

[0006]本专利技术实施方式提供了一种液冷测试系统及液冷测试方法，用于解决现有技术中微流道陶瓷封装散热效果不容易验证的问题。
[0007]第一方面，本专利技术实施方式提供了一种液冷测试系统，包括：
[0008]供液系统、供电系统以及温度检测系统；
[0009]所述供液系统用于提供恒温的液体、回收液体、对回收的液体进行恒温处理以及计量液体的流量和压力；
[0010]所述供电系统包括可控的电源以及与所述电源电连接的加热片；
[0011]所述温度检测系统用于检测所述加热片表面的温度。
[0012]在一种可能实现的方式中，所述供液系统包括：
[0013]恒温水箱，通过调节散热或加热功率以使得所述恒温水箱内部的液体保持恒温；
[0014]泵，进口与所述恒温水箱的出口连通；
[0015]流量计，接受所述泵出口的流体，当与冷却目标连接时，测量所述冷却目标的流量；
[0016]第一压力计，当与所述冷却目标连接时，测量所述冷却目标的入口压力；
[0017]以及，第二压力计，当与所述冷却目标连接时，测量所述冷却目标的出口压力。
[0018]第二方面，本专利技术实施方式提供了一种液冷测试方法，包括：
[0019]获取压力差约束条件、冷却液温度约束条件以及加热片温度约束条件，其中，压力差约束条件表征对微流道进出口压力差的约束；
[0020]对于每个约束条件所对应的条件，分别在其他条件固定的情况下，在约束条件约束下进行调整参数，获得测试数据集，其中，测试数据集包括加热片温度以及多个实验参数构成的测试向量，所述多个实验参数对应多个条件；
[0021]模型构建步骤：基于对应多个约束条件的多个测试数据集，构建表征加热片温度与其他测试条件关系的微流道陶瓷封装散热模型；
[0022]根据所述微流道陶瓷封装散热模型，找到在加热片温度极限时，对应多个条件的多个预期参数；
[0023]根据所述多个预期参数验证对所述测试微流道陶瓷封装结构进行测试，验证所述多个预期参数的准确性。
[0024]在一种可能实现的方式中，所述基于对应多个约束条件的多个测试数据集，构建表征加热片温度与其他测试条件关系的微流道陶瓷封装散热模型，包括：
[0025]获取表征加热片温度与其他条件关系的基础模型；
[0026]按照与所述基础模型的多个变量的对应关系，将所述多个测试数据集中的测试向量依次输入到所述基础模型中，获得关于所述基础模型的多个模型参数的多个方程；
[0027]根据所述多个方程，对所述基础模型的多个模型参数进行求解，获得对应所述多个模型参数的多个参数值；
[0028]将所述多个参数值代入到所述基础模型中，将所述基础模型作为所述微流道陶瓷封装散热模型。
[0029]在一种可能实现的方式中，所述基础模型包括多个模型参数以及对应多个条件的变量，其中，多个模型参数的数量小于等于所述多个测试数据集中测试向量的数量，其中，所述基础模型为：
[0030][0031]式中，TEMP(Condition)为温度函数，condition
m
为第m个变量，a
mn
为中心模型参数，w
mn
为比例模型参数，N为相关式总数量，M为变量总数量，c为偏置常数。
[0032]在一种可能实现的方式中，所述根据所述多个方程，对所述基础模型的多个模型参数进行求解，获得对应所述多个模型参数的多个参数值，包括：
[0033]按照预设顺序从所述多个方程中取出一个方程作为待处理方程；
[0034]根据所述待处理方程所对应的测试向量中的加热片温度与所述待处理方程输出的温度指示，确定温度指示偏差；
[0035]若所述指示偏差大于指示偏差阈值，则根据所述温度指示偏差、所述待处理方程所对应的测试向量以及第一公式，调整所述基础模型的多个模型参数，其中，所述第一公式为：
[0036][0037]式中，PARAM(t+1)为调整后的模型参数值，Δp为基础调整量，b
temp
为温度指示偏差，PARAM(t)为当前模型参数值，PARAM(t
‑
1)为前一次模型参数值。
[0038]在一种可能实现的方式中，在所述根据所述多个预期参数验证对所述测试微流道陶瓷封装结构进行测试，验证所述多个预期参数的准确性步骤之后，包括：
[0039]若所述多个预期参数的准确性低于偏差预期，则通过增加相关式总数量的方式调整所述基础模型，并跳转至所述模型构建步骤。
[0040]第三方面，本专利技术实施方式提供了一种液冷测试装置，用于实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述的液冷测试方法，所述液冷测试装置包括：
[0041]约束条件获取模块，用于获取压力差约束条件、冷却液温度约束条件以及加热片温度约束条件，其中，压力差约束条件表征对微流道进出口压力差的约束；
[0042]测试数据采集模块，用于对于每个约束条件所对应的条件，分别在其他条件固定的情况下，在约束条件约束下进行调整参数，获得测试数据集，其中，测试数据集包括加热片温度以及多个实验参数构成的测试向量，所述多个实验参数对应多个条件；
[0043]模型构建模块，用于基于对应多个约束条件的多个测试数据集，构建表征加热片温度与其他测试条件关系的微流道陶瓷封装散热模型；
[0044]预期参数寻找模块，用于根据所述微流道陶瓷封装散热模型，找到在加热片温本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液冷测试系统，其特征在于，包括：供液系统、供电系统以及温度检测系统；所述供液系统用于提供恒温的液体、回收液体、对回收的液体进行恒温处理以及计量液体的流量和压力；所述供电系统包括可控的电源以及与所述电源电连接的加热片；所述温度检测系统用于检测所述加热片表面的温度。2.根据权利要求1所述的液冷测试系统，其特征在于，所述供液系统包括：恒温水箱，通过调节散热或加热功率以使得所述恒温水箱内部的液体保持恒温；泵，进口与所述恒温水箱的出口连通；流量计，接受所述泵出口的流体，当与冷却目标连接时，测量所述冷却目标的流量；第一压力计，当与所述冷却目标连接时，测量所述冷却目标的入口压力；以及，第二压力计，当与所述冷却目标连接时，测量所述冷却目标的出口压力。3.一种液冷测试方法，其特征在于，用于测试微流道陶瓷封装结构，包括：获取压力差约束条件、冷却液温度约束条件以及加热片温度约束条件，其中，压力差约束条件表征对微流道进出口压力差的约束；对于每个约束条件所对应的条件，分别在其他条件固定的情况下，在约束条件约束下进行调整参数，获得测试数据集，其中，测试数据集包括加热片温度以及多个实验参数构成的测试向量，所述多个实验参数对应多个条件；模型构建步骤：基于对应多个约束条件的多个测试数据集，构建表征加热片温度与其他测试条件关系的微流道陶瓷封装散热模型；根据所述微流道陶瓷封装散热模型，找到在加热片温度极限时，对应多个条件的多个预期参数；根据所述多个预期参数验证对所述测试微流道陶瓷封装结构进行测试，验证所述多个预期参数的准确性。4.根据权利要求3所述的液冷测试方法，其特征在于，所述基于对应多个约束条件的多个测试数据集，构建表征加热片温度与其他测试条件关系的微流道陶瓷封装散热模型，包括：获取表征加热片温度与其他条件关系的基础模型；按照与所述基础模型的多个变量的对应关系，将所述多个测试数据集中的测试向量依次输入到所述基础模型中，获得关于所述基础模型的多个模型参数的多个方程；根据所述多个方程，对所述基础模型的多个模型参数进行求解，获得对应所述多个模型参数的多个参数值；将所述多个参数值代入到所述基础模型中，将所述基础模型作为所述微流道陶瓷封装散热模型。5.根据权利要求4所述的液冷测试方法，其特征在于，所述基础模型包括多个模型参数以及对应多个条件的变量，其中，多个模型参数的数量小于等于所述多个测试数据集中测试向量的数量，其中，所述基础模型为：
式中，TEMP(Condition)为温度函数，condition
m
为第m个变量，a
mn
为中心模型参数，w
mn
...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭博，刘林杰，张崤君，王明阳，郑镔，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十三研究所，
类型：发明
国别省市：