人工智能数据中心

人工智能组件与基础设施的质量监控

人工智能数据中心——国际上通常称为AI Data Center——是现代人工智能应用的支柱。它们构成了人工智能软件、云服务和数据密集型应用的基础设施。随着计算能力的提升,对数据传输、能源供应和冷却系统的要求也在不断提高。 专用AI芯片、服务器和机架必须能够全天候可靠地协同工作,在保持高性能的同时将故障风险降至最低。

这为人工智能数据中心组件的生产开辟了一个全新的质量维度。散热结构、电缆、连接器、封装和基板必须经过精密制造、稳定加工和可靠检测。 即使是最微小的缺陷,也会影响散热、信号传输或组件的可靠性。

Precitec 在人工智能数据中心组件制造的关键领域为制造商提供支持——从液体冷却的质量保证,到电缆和连接器的工艺监控,再到高精度激光微加工的监测与检测。

聚焦三大生产领域

液体冷却

通过激光焊接过程中的工艺监控以及对关键焊缝的光学检测,及早发现冷却结构中的泄漏风险。

电缆和连接器

可靠地评估激光焊接的电气连接——重点关注工艺稳定性、拔出力以及可重复的质量。

封装与基板

对高精度激光微加工进行监测和检测——适用于PCB、HDI和ABF基板以及穿玻璃过孔。

计算、连接、散热——质量决定性能

高性能的人工智能数据中心必须提供计算能力、传输海量数据,并安全地散发产生的热量。

“计算”涵盖专用AI芯片、处理器、封装和基板。

“Connect”描述了芯片、服务器和机架之间的电气和光纤连接。

“Cool”涵盖冷却结构、管道和液体冷却系统。

功率密度越高,允许的公差就越小。激光焊接工艺、电气连接和激光微加工必须受到稳定的监控。因此,人工智能数据中心组件的质量并非仅在最终阶段进行检验,而是在生产过程中就已得到保障。

液体冷却:当微小泄漏也成为风险时

在人工智能数据中心中,所消耗的大部分电能都会转化为热量。因此,现代液体冷却系统发挥着至关重要的作用——同时也对其组件的制造质量提出了极高要求。

最大的风险是泄漏。管道、冷却通道、冷板或焊接接头处的泄漏可能会损坏敏感的电子元件,或降低冷却性能。由不锈钢、铜或不锈钢与铜等复合材料制成的激光焊接接头,其制造要求尤为严苛。

在线过程监测有助于在激光焊接过程中及时识别关键偏差。例如,爆裂现象就可能预示潜在的薄弱点或日后的泄漏风险。 基于人工智能的分析还能对缺陷进行分类,并提供可能的缺陷类型提示。

在后续的质量控制环节,可通过光学检测对激光焊缝进行检查。这样就能检测出气孔、不规则处以及细微的表面偏差——即使面对微米级别的复杂几何形状和结构也是如此。

电缆和连接器:确保安全连接,实现最大数据吞吐量

在芯片、服务器和机架之间传输着海量的数据。因此,电缆、连接器和电气触点必须在机械上稳定、电气上可靠,且制造过程需具备可重复性。

拉出力是一项重要的质量指标。如果拉出力过低,电缆或连接器在安装、运行或维护过程中可能会受损并丧失功能。接触区域通常由铜或铜合金制成,并采用绿色激光等方法进行焊接。

智能工艺监控技术使得在生产过程中直接评估激光焊接电缆和连接器的质量成为可能。拉拔力可在生产线上实时预测。即使是毫秒级别的极短焊接点,也能被可靠地检测和评估。

由此,制造商能够及早发现工艺偏差,减少次品,并可追溯地记录人工智能数据中心电气组件的质量。

用于封装和基板的激光微加工与测量技术

人工智能芯片的性能越强,其应用环境的要求就越高。在半导体制造过程中,封装、晶圆、基板以及最精细的连接结构都必须经过精密加工和检测,才能确保信号可靠传输并安全实现高封装密度。

随着人工智能的迅猛发展,对测量技术的要求也在不断提高。结构日益精细,工艺速度不断加快,质量标准也日益严格。因此,制造商需要能够跟上这一发展步伐的测量原理:快速、非接触式、高精度,并且能够可靠地集成到工业生产过程中。

Precitec 通过面向半导体制造质量保证的光学测量和检测技术,满足这些需求。无论是精细结构、表面、间距、平整度还是层厚,均可进行精确的检测、评估和记录——无论是在生产过程中还是在后续检测环节。

高精度激光微加工技术广泛应用于PCB、HDI和ABF基板、近晶圆工艺以及穿透玻璃过孔(TGV)领域。 此外,诸如“基板上的晶圆上芯片”(Chip-on-Wafer-on-Substrate)或“基板上的面板上芯片”(Chip-on-Panel-on-Substrate)等现代封装技术,也对结构质量、工艺稳定性和可重复性提出了极高要求。

在故障发生前就让质量显而易见

人工智能数据中心的组件必须能够长期稳定可靠地运行。因此,质量必须在生产过程中就得以体现——而不是等到最终检验、产生废品或后续故障时才显现。

Precitec 的解决方案可帮助制造商对关键工艺进行在线监控,及早发现偏差,并以可重复的方式记录质量数据。由此,针对对现代人工智能数据中心的性能、散热和数据传输至关重要的组件,建立了稳定的生产工艺。

适用于人工智能数据中心的解决方案

根据不同的生产任务,会采用各种Precitec解决方案——从在线工艺监测和基于人工智能的缺陷分类,到光学焊缝检测,再到精细结构的高精度测量。

激光焊接监测仪 LWM AI——基于人工智能的在线工艺监测,具备缺陷分类、质量预测和可追溯性功能。

SeamControl——对激光焊缝进行光学检测,以识别气孔、不规则处和可见的焊缝偏差。

Chromatic Line Sensor CLS——对微小物体进行高精度测量,例如在AI芯片生产和微加工中的平整度及缺陷分析,以及AI芯片先进封装领域的微凸点(µ-Bumps)检测。

Flying Spot Scanner——用于半导体生产和微加工领域质量保证的高精度平整度与厚度检测。

 

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