一种散热测试系统

本技术属于芯片，具体涉及一种散热测试系统。

背景技术：

1、随着高性能芯片的集成化与小型化的发展，芯片局部区域的热流密度不断升高，对散热技术的需求也就越高，在需要对热沉的散热性能进行测试的时候，现有的散热测试系统通常是通过模拟芯片特定规律的发热的热源，并通过测量散热器的宏观参数，例如温度、压力等参数来测试热沉的散热性能，但是热沉中的流体工质在对换热的情况下，会因发生相变而起泡生长、合并、湮灭，若流体工质因发生相变而起泡会导致流体工质的流动性下降，导致热沉不能快速将换热后的流体工质排出，影响热沉的换热性能。

技术实现思路

1、鉴于此，本技术的目的在于提供一种散热测试系统，以改善现有的散热测试系统中存在的问题。

2、本技术的实施例是这样实现的：

3、第一方面，本技术实施例提供了一种散热测试系统，所述散热测试系统包括待测热沉、观测装置以及模拟加热芯片；所述待测热沉具有相对的第一端面和第二端面，所述第一端面设置有透明基材，所述观测装置设置于所述透明基材上，且观测窗口朝向所述透明基材；所述模拟加热芯片设置于所述第二端面上；所述待测热沉包含进液口与出液口，流体工质从所述进液口进入到所述待测热沉中并通过所述出液口排出；所述待测热沉被配置为循环所述流体工质对所述模拟加热芯片进行散热；所述观测装置被配置为通过所述透明基材，观测所述待测热沉中的流体工质的相变。

4、本技术实施例中，通过将待测热沉的第一端面设置透明基材，并令观测装置设置于待测热沉的第一端面的透明基材上，并令观测窗口朝向透明基材，以实现在待测热沉中的流体工质对模拟加热芯片进行散热的情况下，通过观测装置透过待测热沉的透明基材，以便于观测流体工质对模拟加热芯片散热过程中的相变。

5、结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，所述观测装置包括摄像机以及显微镜，所述显微镜的物镜置于所述待测热沉的第一端面上，所述摄像机置于所述显微镜的目镜上；所述显微镜被配置为透过所述透明基材放大所述待测热沉中的流体工质的相变现象；所述摄像机被配置为采集所述显微镜放大的所述待测热沉中的流体工质的相变现象。

6、本技术实施例中，在待测热沉中的流体工质对模拟加热芯片进行散热的过程中，流体工质本身为液态，在待测热沉表面吸收热量之后，流体工质的温度升高，可能会达到液体的沸点，一旦超过液体的沸点，就会导致流体工质发生相变，然而若流体工质发生相变可能会影响流体工质在待测热沉中的流动效率，因此，通过利用摄像机以及显微镜对待测热沉中的流体工质的相变现象进行放大观测，能够更加直观的观测到待测热沉中容易令流体工质产生相变的位置，以便及时指导调节待测热沉中容易令流体工质产生相变位置的结构。

7、结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，所述显微镜的物镜包括微距镜头，所述微距镜头被配置为放大所述待测热沉中100nm以上的流体工质的起泡生长、合并、湮灭过程，其中，所述相变现象包括所述待测热沉中的流体工质的气泡生长、合并、湮灭过程。

8、本技术实施例中，在待测热沉对模拟加热芯片进行散热的情况下，流体工质在在热沉表面吸收热量时，液体将发生相变，转变为气体时，可能会在液体中形成气泡，并随着待测热沉表面的升温而逐渐增大。然而，气泡的聚集可能导致待测热沉的流道堵塞或系统压力升高，导致流体工质在吸收了热量的情况下，其流动效率下降，进而导致待测热沉10的散热效率不佳。为了提升对待测热沉中的流通工质的观测精度，通过利用显微镜中的微距镜头，放大待测热沉中的100nm以上的流体工质的起泡生长、合并、湮灭过程，能够更加精确地观测到待测热沉中容易产生气泡的流道位置，提升了对待测热沉中的流通工质的观测精度。

9、结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，所述进液口与所述出液口分别设有压力传感器，所述进液口处的压力传感器被配置为采集换热前的流体工质的第一压强，所述出液口处的压力传感器被配置为采集换热后的流体工质的第二压强，其中，所述第一压强、所述第二压强用于反应所述待测热沉中的流体工质的流动性能。

10、本技术实施例中，在待测热沉在对模拟加热芯片散热过程中，待测热沉的进液口处的换热前的流体工质的第一压强以及出液口处的换热后的流体工质的第二压强，其中，第一压强与第二压强之间的差值越小表征待测热沉的散热效率更高。通过检测待测热沉中流体工质的第一压强与第二压强之间的差值，能够及时反映出待测热沉中的流体工质将模拟加热芯片发出的热量传递到待测热沉中并最终散热到环境中的效率，并且在第一压强与第二压强出现异常的情况下能够及时被发现，以便于及时指导对待测热沉进行的参数调整。

11、结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，所述散热测试系统还包括温度采集模块，所述温度采集模块与所述模拟加热芯片连接，所述温度采集模块被配置为采集所述模拟加热芯片的温度；其中，所述温度用于反映所述待测热沉的散热性能，所述温度的变化率与所述待测热沉的散热性能呈正相关。

12、本技术实施例中，通过利用温度采集模块在待测热沉对模拟加热芯片散热的过程中的温度进行采集，能够更及时、直观地反映出待测热沉对模拟加热芯片的散热效果。

13、结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，所述散热测试系统还包括上位机，所述上位机分别与所述待测热沉的进液口处的压力传感器、所述待测热沉的出液口处的压力传感器以及温度采集模块连接；所述上位机被配置为显示第一压强、第二压强以及所述模拟加热芯片的温度，其中，所述第一压强为所述待测热沉进液口处的压力传感器采集到的换热前的流体工质的第一压强、所述第二压强为所述待测热沉出液口处的压力传感器采集到的换热后的流体工质的第二压强，所述模拟加热芯片的温度为所述温度采集模块采集得到。

14、本技术实施例中，通过上位机展示在待测热沉为模拟加热芯片散热过程中，待测热沉中换热前的流体工质的第一压强、待测热沉中换热后的流体工质的第二压强以及温度采集模块采集的模拟加热芯片的温度，能够令技术人员能够及时通过监控第一压强、第二压强以及温度识别待测热沉的散热性能，使其能够及时指导对待测热沉的散热性能的改进。

15、结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，所述散热测试系统还包括调制开关电源，所述调制开关电源与所述模拟加热芯片连接；所述调制开关电源被配置为基于数字信号，控制所述模拟加热芯片发热，所述数字信号为具有预设脉冲频率、预设占空比的数字信号。

16、本技术实施例中，由于不同类型的芯片其加载过程中的功率不同，进而导致芯片温度变化也有所不同，通过预设数字信号的脉冲频率以及占空比，以使调制开关电源基于数字信号设置的预设脉冲频率、预设占空比来控制模拟加热芯片以不同的发热功率和频率发热，以便于模拟不同种类芯片的发热效果。

17、结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，所述模拟加热芯片包含多个相同的加热单元，每个加热单元包含指定数量个发热电阻、测温二极管以及开关，每个加热单元之间并联，每个加热单元中的发热电阻、测温二极管以及开关之间串联，所述上位机还被配置为控制每个加热单元中开关的通断，以控制每个加热单元中的发热电阻发热。

18、本技术实施例中，由于不同的芯片加载时，其散发热量的热源分布不同。通过控制模拟加热芯片中每个加热单元中的开关通断，控制每个加热单元中的指定数量个以不同的发热效率和发热频率进行发热，从而便于实现模拟不同芯片发热时的热流分布。

19、结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，所述模拟加热芯片通过纳米银与所述待测热沉键合连接。

20、本技术实施例中，纳米银界面材料的导热系数较高，通过纳米银将模拟加热芯片与待测热沉键合连接，能够提升热量的传导效率，以便于模拟加热芯片模拟出芯片加载过程中温度瞬间升高的效果。

21、本技术的其他特征和优点将在随后的说明书阐述。本技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。