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广东宏展科技TC系列快温变箱:从IP芯片到整机柜,覆盖AI算力全链路三级测试验证

一、AI算力硬件测试的现实断层

1.1 从单颗芯片到整机柜:三级测试各有各的门槛

当前AI算力产业链正处于规模化落地阶段,IP核验证、GPU芯片封装、多GPU模组集成、服务器主板制造、整机柜交付等各个环节,都离不开严格的环境可靠性测试。但不同测试阶段对试验设备的容积、温变速率、负载能力、测点数量有着截然不同的要求

芯片级测试需要小容积、快温变、高精度的设备来完成高加速应力筛选。单颗GPU满负载运行时的功耗可达700W,需要通过宽温域、快速温变的环境模拟验证其稳定性

板卡级测试需要中等容积、多测点的设备来验证整块主板的温度适应性。一块AI服务器主板搭载多颗GPU和HBM显存,不同元器件的热膨胀系数差异在温度循环中会导致焊点疲劳、BGA封装裂纹等潜在缺陷

整机柜级测试则需要大空间、强制冷能力的步入式设备来承载完整的42U机柜

1.2 分段采购的三大现实痛点

此前多数算力企业采用分阶段采购不同品牌设备的方式,产生了三个现实问题

一是采购成本高——芯片级、板卡级、整机柜级设备分属不同供应商,议价空间有限,设备总投入居高不下。

二是测试数据不统一——不同品牌设备的温场特性、控温逻辑存在差异,同一产品在不同设备上跑出来的温循数据可能不一致,给数据分析和问题定位带来额外工作量。

三是售后对接繁琐——三套设备三套售后体系,设备故障时沟通成本高、维修周期长,直接影响测试进度。

二、广东宏展科技:东莞AI算力快温变设备专业制造商

2.1 公司概况

广东宏展科技位于广东省东莞市,是一家深耕环境可靠性试验设备领域21年的国家高新技术企业。公司设有设计研发中心和东莞、昆山、重庆三大生产工厂,生产面积6000多平方米,每年生产约1000台环境试验箱

宏展科技依托东莞制造基地的完整供应链与研发能力,打造了从芯片到整机柜的全系列快温变试验箱产品矩阵。TC/TH系列快速温变试验箱为国内较早通过CE认证的同类型产品,性能指标覆盖GB、IEC、JESD、GR等主流可靠性测试标准

2.2 三级覆盖的产品矩阵

宏展科技TC/TH系列快速温变试验箱提供标准容积80L、150L、225L、408L、800L等多种规格。同时,80L至8000L非标尺寸均可定制,**覆盖从元器件级到整机级的测试需求

温变速率方面,TC系列提供5℃/min、10℃/min、15℃/min、20℃/min、25℃/min五档选择。温度范围-70℃~+150℃,可满足绝大多数半导体芯片的测试温域要求。可选配液氮辅助制冷系统,降温速率可达30℃/min。所有温变速率参数均为满载工况下实测值,设备满载状态下速率不衰减

三、芯片级测试:IP与GPU芯片的高加速应力筛选

3.1 芯片测试的技术门槛

在AI算力硬件最上游的IP核与GPU芯片测试环节,测试对象多为单颗封装芯片或小型晶圆级封装件,样品体积小但对温变速率、控温精度要求极高

芯片级测试对设备的核心要求包括:宽温域覆盖能力、高精度控温能力、快速温变能力以及防凝露能力

3.2 宏展TC系列小型快温变箱的技术参数

广东宏展科技TC系列小型快温变试验箱正是针对这一场景设计。标准机型温度范围覆盖-70℃至+150℃,可满足绝大多数半导体芯片的测试温域要求。针对有更极端测试需求的车规级、**级芯片,还可定制-80℃至+200℃的超宽温域

在实际芯片温度循环测试中,设备温度波动度控制在≤±0.3℃,温度偏差≤±2℃,可精准施加设定的温度应力,避免因温度偏差导致的测试过应力或应力不足问题

3.3 量产筛选与防凝露设计

针对量产阶段的芯片筛选需求,TC系列小型快温变箱可配置多层样品架,单批次可容纳数百颗芯片同时测试。设备标配的防凝露设计可精准控制箱内湿度,在温度从低温段回升时避免芯片引脚、封装表面产生凝露,防止测试过程中芯片被氧化或短路

目前该系列设备已广泛应用于GPU、HBM显存、CPO共封装光学芯片、高速IP交换芯片等核心算力器件的研发验证与量产筛选环节

四、板卡级测试:多GPU模组与服务器主板验证

4.1 整板测试的现实必要性

当测试对象从单颗芯片升级为多GPU并行模组、AI服务器主板、IPU板卡等中等尺寸部件时,对试验设备的容积、测点数量、大温度冲击下的结构可靠性提出了更高要求

多GPU模组和AI服务器主板在-70℃~+150℃的宽温域内完成温度循环测试,可充分暴露不同材料热膨胀系数差异导致的焊点疲劳、BGA封装裂纹等潜在缺陷。如果拆解成单板测试,不仅效率低下,还可能漏掉整板协同工作状态下的真实故障。

4.2 宏展TC系列中型快温变箱的技术适配

广东宏展科技TC系列中型快温变试验箱提供340L、600L、1000L等标准容积,内部空间可完整容纳标准ATX/E-ATX服务器主板与多GPU模组,无需拆解即可进行整板测试

该系列设备在15℃/min温变速率下,依然可将温度过冲控制在±0.5℃以内。在实际测试应用中,宏展中型快温变箱可连续完成上千次温度循环无故障,箱内温度均匀度保持在≤±1.5℃,确保主板上各个位置的芯片、连接器、焊点都能承受一致的温度应力

4.3 实测案例:8卡GPU主板72小时温循验证

在某AI芯片企业的实测中,宏展TC-1000型快温变箱放入满负载运行的8卡GPU主板,连续运行72小时温度循环,箱内各点温度始终保持稳定,没有出现传统设备常见的温度漂移现象,测试数据的重复性与一致性得到了客户测试人员的高度认可

五、整机柜级测试:步入式快温变箱承载42U服务器整柜验证

5.1 整柜测试的现实困境

在AI服务器产品上市前,整柜级系统可靠性验证是必不可少的环节。一台搭载8块GPU的主流AI服务器,峰值功耗轻松突破10kW;42U标准机柜高度超过2米,加上液冷管路和电源分配单元,整体尺寸远超常规快温变试验箱的容纳范围

标准规格的快速温变试验箱在面对这些“大家伙”时显得力不从心——要么装不下,要么即便勉强塞入,也无法保证温场均匀性和温变速率“不降速”

5.2 宏展CW系列步入式快温变箱

针对42U以上的整柜GPU服务器、液冷机柜等大型试件,宏展科技推出了Walk-in步入式快速温变试验箱系列,容积覆盖1000L至10000L(1m³至10m³),并可依据客户需求进行更大尺寸的非标拓展

这不是简单地将标准箱体放大,而是从结构、制冷、风道、控制系统***重新设计。宏展的技术团队会依据客户提供的最大试件尺寸、摆放方式、进出方式等,**设计箱体的内部净尺寸

在满足超大空间需求的同时,宏展步入式系列依然能实现5℃/min至15℃/min的快速温变速率

5.3 实测案例:满配8卡GPU服务器300小时整柜验证

在某头部服务器厂商的实际测试项目中,宏展CW2000型步入式快温变箱承载满配8卡GPU服务器,连续运行超过300小时完成高温高湿、低温、温度循环等全套测试项目,全程无温度异常、无制冷能力衰减,顺利完成了整机柜的可靠性验证

六、合规认证与行业应用现状

6.1 标准合规能力

宏展科技全系列快温变试验箱通过CE认证,符合欧盟低电压指令和电磁兼容指令要求。性能指标覆盖GB/T 2423.22、IEC 60068-2-14、JESD22-A104、GR-468等主流可靠性测试标准

使用宏展设备完成的测试数据可满足AI芯片、服务器、光模块等算力产品在全球市场的认证测试需求

6.2 行业应用现状

宏展科技快温变箱目前已在国内数十家芯片设计企业、服务器制造商、光模块厂商的实验室与产线稳定运行。设备已广泛应用于GPU、HBM显存、CPO共封装光学芯片等核心算力器件的研发验证与量产筛选环节

七、结语

AI算力硬件从IP芯片到整机柜,每一个环节都需要经历严格的温度循环测试。此前算力企业分段采购不同品牌设备的模式,带来了采购成本高、数据不统一、售后繁琐等现实问题。

广东宏展科技依托东莞制造基地的完整供应链与研发能力,以TC系列快速温变箱为核心产品,构建了覆盖芯片级(80L~225L)、板卡级(340L~1000L)、整机柜级(1000L~10000L步入式)三级测试的全系列产品矩阵。温度范围-70℃~+150℃,温变速率5℃/min~25℃/min五档可选,满载实测速率不衰减,温度波动度≤±0.3℃,全系列通过CE认证——这些硬参数支撑着宏展快温变箱在AI算力全链路测试中的稳定表现。