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先进封装测试厂冷却塔与冷冻水冗余系统-1

先进封装测试厂冷却塔与冷冻水冗余系统

该先进封装测试基地主要进行Chiplet、2.5D/3D等高密度异构集成封装。测试机台(Tester)和老化炉(Burn-in)在满负荷运行时发热量巨大,且随着测试程序的切换,冷负荷会在几分钟内发生剧

  • 配套产品:逆流式低噪音冷却塔、蓄冷罐系统、双环路变
  • 项目地址:江苏无锡某集成电路封测基地
  • 所属行业:半导体行业(封装测试)

项目概况

 该先进封装测试基地主要进行Chiplet、2.5D/3D等高密度异构集成封装。测试机台(Tester)和老化炉(Burn-in)在满负荷运行时发热量巨大,且随着测试程序的切换,冷负荷会在几分钟内发生剧烈波动。更致命的是,一旦冷却水中断超过3分钟,机台内正在测试的高价值芯片将因过热而批量报废,损失高达数千万元。项目要求建设一套具备Tier 4级别极高容错率、能瞬间响应负荷突变、且具备应急缓冲能力的厂务冷却水系统。

定制解决方案

2N双环路冗余:冷冻水和冷却水系统均采用2N(双母线)架构,任何单台设备或单条管路故障,另一条环路可无缝接管100%负荷。

蓄冷罐应急缓冲:设置大型水蓄冷罐,在市电中断或冷水机组重启的5-10分钟空窗期内,利用蓄冷水维持系统供冷。

负荷预测与变频响应:基于机台排产计划,利用AI算法提前预测冷负荷,变频水泵和风机提前响应。

项目运行成效和优势

运行成效:系统可用性达到99.999%(Tier 4级别),成功应对了3次市电闪断和数十次负荷突增,未发生一次因冷水中断导致的芯片报废事故。蓄冷罐在夜间低谷电价时段蓄冷,白天高峰时段释冷,每年节省电费约15%。AI负荷预测使水温波动范围缩小了40%。

核心优势:

2N双环路的极致容错率:先进封装测试对连续性的要求不亚于晶圆制造。2N架构意味着系统拥有两套完全独立且具备100%承载能力的物理链路。无论是计划内的设备轮换维护,还是突发的设备故障,都能实现“零感知”切换,彻底消除了单点故障风险。

蓄冷罐的应急与削峰填谷双重价值:大型 Stratified(分层)蓄冷罐不仅是应对停电的“救命稻草”(提供宝贵的5-10分钟应急冷量,等待柴发启动),更是极佳的“移峰填谷”工具。利用峰谷电价差进行蓄冷释冷,大幅降低了厂务运行的电力成本,实现了安全与经济的双赢。

AI前瞻性控制平抑负荷波动:测试机台的启停会导致冷负荷瞬间剧烈波动,传统PID反馈控制存在滞后性。本项目引入AI前馈控制,结合MES(制造执行系统)的排产数据,提前预知负荷变化并调节水泵和风机频率,将水温波动扼杀在摇篮中,保障了测试环境的绝对稳定。

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