由于現代微處理器(qi)芯片(pian)(pian)中功(gong)(gong)耗(hao)的(de)(de)增加和功(gong)(gong)能部件尺寸的(de)(de)減小，封裝的(de)(de)功(gong)(gong)率密度(du)和梯度(du)已經顯著提高(gao)。半導(dao)體芯片(pian)(pian)的(de)(de)紅外熱像圖已成為一(yi)(yi)種更加有(you)用的(de)(de)工(gong)具，去(qu)實時可(ke)視化芯片(pian)(pian)上(shang)的(de)(de)熱功(gong)(gong)率分(fen)布。通(tong)過識別芯片(pian)(pian)上(shang)熱點，可(ke)以進一(yi)(yi)步解決與設計(ji)、工(gong)藝、缺(que)陷相關的(de)(de)晶(jing)圓和芯片(pian)(pian)封裝問題。

圖(tu)為熱測試和成像流(liu)程圖(tu)

研究者設計了一個紅外熱像儀系統來可視化熱圖并實時預測芯片上的功率分布。這也是首次在現有的，完全受支持的制造測試平臺和基礎架構之上直接實現紅外成像功能，包括硬件支持（主板上燒制，插槽，工具），軟件支持基礎架構。最重要的是，一旦產品硬件老化，這套紅外熱像儀系統就可以供多個用戶使用，并且可以供多個產品使用。

圖(tu)(tu)為(wei)計(ji)算流體動力學(xue)建模結(jie)果（左）和紅外熱像圖(tu)(tu)（右）之(zhi)間的比較

這套紅外熱像儀系統是直接在現有工具上開發靈活的通用熱像儀系統，以評估芯片空間溫度和功率分布。該系統可用于評估對“快速”事件（例如功率尖峰）的響應，也可以用于驗證電遷移和焦耳熱效應，以進行全芯片和微型研究。

圖為紅外(wai)熱(re)(re)像儀下的芯片熱(re)(re)點

這項工作已(yi)成功應用于調查服務器高端產品的(de)(de)晶圓探針功率(lv)和(he)熱問題。除此之外，研究(jiu)(jiu)者(zhe)提出了(le)芯片產品熱認證(zheng)的(de)(de)新概念，具有靈活和(he)高效的(de)(de)特點，并可能(neng)替代傳統的(de)(de)熱測試車認證(zheng)。該(gai)技術可以減(jian)少人(ren)力，成本(ben)和(he)時(shi)間，并且僅僅需要(yao)最少的(de)(de)自定義(yi)和(he)特殊資源來(lai)支持。它(ta)使我們能(neng)夠研究(jiu)(jiu)各種不均勻的(de)(de)功率(lv)模(mo)式和(he)條件。

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參考資(zi)料：

Chenzhou Lian, Marc Knox, Kamal Sikka, et al. Development of a Flexible Chip Infrared (IR) Thermal Imaging System for Product Qualification[C]. 28th IEEE SEMI-THERM Symposium, 2012.