TWI788933B - 基於自動測試機的溫度管理方法 - Google Patents

Abstract

基於自動測試機的溫度管理方法包含：建立數學模型；進行模擬計算；分析預測結果，判斷溫度是否均勻與穩定，如果溫度是均勻且穩定，執行最後一個步驟，若溫度不是均勻且穩定，執行下一步驟；根據預測結果，推導風扇轉速調節的新方案；比對新方案與先前方案是否有差異，若有差異，執行最後一個步驟，若沒有差異，執行下一步驟；將新方案作為新的要素條件，重新執行先前步驟；以及儲存當前的風扇轉速控制方案為最終方案。

Description

基於自動測試機的溫度管理方法

本發明涉及半導體測試技術領域，具體地說是一種基於自動測試機的溫度管理方法。

半導體自動測試機台提供大量的測試針腳。每個針腳背後都連接一套確定種類的測試電路。測試針腳與被測晶片的接腳一對一相連，測試機台運行測試程式，產生預定義的激勵訊號給到被測晶片的輸入接腳，並測量晶片的所有相連接腳的電壓電流的反應，判斷是否符合預期。

在此過程中，機台內部的測試電路大量發熱需要及時排出。為了保證設備安全，系統散熱設計往往按照最大理論發熱量來設計。由於模組化設計，每個子模組都要按照最惡劣的場景設計。其代價是結構設計難度增加，系統體積，重量，風扇噪音等問題。但實際上，真實的發熱情況和測試程式高度相關。如果根據測試程式能預判測試機台內部的不同空間的發熱情況，則可以優化測試程式使機台內部發熱均衡，進而有機會硬體設計不按照最大理論發熱量設計散熱，而是發現測試程式不合理會導致局部過熱時，提出警示，通過優化測試程式來符合系統的散熱約束。

在整個測試程式運行過程中，測試機台的每個測試針腳的電壓電流規律都是有明確的預期。如果被測晶片行為完全符合預期，則對測試機台每個針腳背後的測試電路的功耗也是完全可以預期的。

本發明為克服現有技術的不足，提供一種基於自動測試機的溫度管理方法，根據一系列的數學建模及模擬計算，合理的推導出最優的溫度管理方案，延長自動測試的使用壽命。

為實現上述目的，設計一種基於自動測試機的溫度管理方法，包括：步驟1：根據建立數學模型的方法，結合各種要素條件，建立一個系統分散式溫度預測的數學模型；步驟2：根據該數學模型進行模擬計算，得到系統分散式溫度變化的預測結果；步驟3：分析預測結果，判斷自動測試機的溫度是否均勻且穩定，如果溫度均勻溫度，則跳轉到步驟7，否則執行下一步；步驟4：根據預測結果，推導出風扇轉速調節的優化方案；步驟5：比對新的優化方案和上一次的優化方案是否有差異，如果沒有差異，則執行步驟7，否則執行下一步驟6；步驟6：將優化方案的風扇轉速作為新的要素條件，其他要素條件不變，重新執行步驟1~5；以及 步驟7：儲存當前的風扇轉速控制方案作為最終優化方案。

所述的建立數學模型的方法，具體流程如下：步驟1-1：結合單元電路特徵，分析測試程式，得出單元電路的瞬態輸出電壓和瞬態輸出電流的值；步驟1-2：建立單元電路的一瞬態功耗模型；步驟1-3：建立單元電路的一功耗模型；步驟1-4：建立單模組二維(2D)功耗模型；步驟1-5：結合熱傳導模型和風冷模型，建立單模組三維(3D)有限元素溫度模型；以及步驟1-6：建立系統3D有限元素溫度模型。

所述的步驟1-1的具體方法如下：(1)能夠結合單元電路特徵，分析測試程式，得出單元電路瞬態輸出電壓和瞬態輸出電流的值；(2)根據自動測試機設計，針對9種類單元電路，名稱為接腳電動通道(PE)、元件電源通道(DPS)、參數測量單元(PMU)、高電壓通道(HV)、高速任意波形產生器(HSAWG)、高解析度任意波形產生器(HRAWG)、頻率測量單元(FMU)、高速數位轉化器(HSDTZ)、高解析度數位轉化器(HRDTZ)；(3)被測晶片的規格參數有數個已知量或者標準量，從中匯出元件電源電壓(VDD)、元件電源電流(IDD)、負載電阻(Rload)； (4)對於名稱為接腳電動通道(PE)的單元電路，是自動測試機的最主要的發熱源，應用接腳電動通道(PE)瞬態工作模型得出瞬態輸出電壓和瞬態輸出電流的值；(5)對於名稱為該元件電源通道(DPS)的單元電路，瞬態輸出電壓為元件電源電壓Vout=VDD、瞬態輸出電流為元件電源電流；(6)對於名稱為參數測量單元(PMU)、高電壓通道(HV)、高速任意波形產生器(HSAWG)以及高解析度任意波形產生器(HRAWG)的單元電路，瞬態輸出電壓直接由測試程式導入，即測試程式在使用這些單元電路的時候均會明確設定瞬態輸出電壓，瞬態輸出電流為瞬態輸出電壓除以負載電阻；以及(7)對於名稱為頻率測量單元(FMU)、高速數位轉化器(HSDTZ)、高解析度數位轉化器(HRDTZ)的單元電路，瞬態輸出電壓為0，瞬態輸出電流為0。

所述的步驟1-2的具體方法如下：(1)設置單元電路內部的等效輸出電阻；(2)計算等效輸出電阻的發熱量：已知單元電路的供電電壓為Vps，瞬態輸出電壓為Vout，瞬態輸出電流為Iout，則Rs的瞬態功耗為P_Rs=(Vps-Vout)×Iout；以及(3)單元電路的瞬態功耗模型的公式：發熱功耗=靜態功耗+動態發熱功耗=靜態功耗+(供電電壓-輸出電壓)×輸出電流，即Psump=Ws+(Vps-Vout)×Iout，其中，Psump為發熱功耗，Ws為電路靜態功耗，Vps為測試電路供電電壓，Vout為測試電路輸出電壓，Iout為輸出電流。

所述的步驟1-3的具體方法如下：(1)根據單元電路的瞬態功耗模型，以測試程式的主時脈的週期為時間單位，根據輸出電壓函數和輸出電流函數轉換為單元電路的發熱功耗的時間變化曲線；(2)以時間窗為單位進行功率積分，降低發熱功耗的時間變化曲線的時間解析度，減少資料量，得出能夠檢索任意時刻單元的發熱功耗的查找資料表；以及(3)合併輸出整個自動測試機所有單元電路的發熱功耗查找資料表，得到能夠索引系統所有單元電路在所有時刻的發熱功耗的查找資料表。

所述的步驟1-4的具體方法如下：(1)將每個模組簡化視為片狀矩形，為此建立2D模型；(2)劃分每個片狀矩形的矩形面積為m*n的小塊矩形，根據模組上單元電路的面積和佈局特徵確定劃分密度；(3)根據座標為每個小塊矩形分配編號，建立索引表，表中存儲資料為該矩形所屬的單元電路；(4)標定每種類單元電路的平均的佔用面積，除以有限元素的面積，換算為有限元素數量；以及(5)根據所述單元電路功耗模型獲得的所述發熱功耗的查閱資料表，查找每種類單元電路的功耗，再除以其有限元素數量，計算得出每個有限元素的功耗。

所述的步驟1-5的具體方法如下：(1)根據模組厚度，將所述單模組2D功耗模型簡單擴展為3D模型，即所有2D有限元素加入統一的高度參數，轉換為3D有限元素；(2)根據下式計算：單位有限元素的溫度變化=單位時間內的熱量變化/單位有限元素的熱容量；(3)根據下式計算：單位時間內的熱量變化=單位有限元素自身發熱+單位有限元素與相鄰有限元素的熱傳導+風冷氣流帶來的熱量變化；(4)根據下式計算：單位有限元素自身發熱=單位有限元素發熱功耗*單位時間；(5)根據下式計算：單位有限元素與相鄰有限元素的熱傳導=Σ相鄰有限元素溫差*熱傳導係數*單位時間；(6)根據下式計算：風扇氣流帶來的熱量變化=氣流溫差*氣流熱交換係數*氣流通量*單位有限元素的截面積；以及(7)根據下式計算：氣流通量=風扇轉速百分比*風扇最大風量/風扇佔用風道截面積。

所述的步驟1-6的具體方法如下：(1)將系統視為刀片式架構，將每個模組視為相同的外形，按照每個模組在系統的空間排布，將所述單模組3D有限元素溫度模型組合為系統3D有限元素溫度模型；(2)除去系統的外殼、供電模組及其他輔助結構，簡化模型。

所述的步驟4的具體方法如下：(1)設置風扇轉速對應溫度變化的調整係數，初始值設置為1%/℃，即每攝氏度風扇轉速調整量為1%；(2)設置風扇預調節時間提前量為5秒；(3)使用有限元素模擬計算的分散式溫度預測的計算結果；(4)從結果中統計每個風扇對應氣流通道涉及的所有有限元素的溫度平均值的時間曲線；(5)將溫度平均值的時間曲線和目標穩定溫度的差值，乘以風扇轉速調整係數，轉換成風扇轉速調整量的時間曲線；(6)將風扇轉速調整量曲線在時間軸上提前5秒，然後和上一次的風扇轉速控制曲線相加，生成新的風扇轉速控制曲線；數值大於100%，則限制為100%，小於0則限制為0；以及(7)對所有風扇應用方法步驟(1)~(6)，生成所有風扇的新的轉速控制曲線。

本發明同現有技術相比，提供一種基於自動測試機的溫度管理方法，根據一系列的數學建模及模擬計算，合理的推導出最優的溫度管理方案，延長自動測試的使用壽命。

100:建立數學模型的方法

Vps:供電電壓

Rs:等效輸出電阻

Vout:瞬態輸出電壓

Iout:瞬態輸出電流

Rload:負載電阻

〔圖1〕為本發明建立模型的推導過程流程圖；〔圖2〕為被測晶片每個接腳的參數表；〔圖3〕為單元電路的功耗模型的等效電路圖；以及〔圖4〕為單元電路的瞬態功耗模型參數表。

下面根據附圖對本發明做進一步的說明。

一種基於自動測試機的溫度管理方法，具體流程如下：

步驟1：根據建立數學模型的方法，結合各種要素條件，建立一個系統分散式溫度預測的數學模型；

步驟2：根據該數學模型進行模擬計算，得到系統分散式溫度變化的預測結果；

步驟3：分析預測結果，判斷溫度是否均勻且穩定，如果溫度均勻溫度，則跳轉到步驟7，否則執行下一步；

步驟4：根據預測結果，推導出風扇轉速調節的優化方案；(1)設置風扇轉速對應溫度變化的調整係數，初始值設置為1%/℃，即每攝氏度風扇轉速調整量為1%；(2)設置風扇預調節時間提前量為5秒；(3)使用有限元素模擬計算的分散式溫度預測的計算結果；(4)從結果中統計每個風扇對應氣流通道涉及的所有有限元素的溫度平均值的時間曲線； (5)將溫度平均值的時間曲線和目標穩定溫度的差值，乘以風扇轉速調整係數，轉換成風扇轉速調整量的時間曲線；(6)將風扇轉速調整量曲線在時間軸上提前5秒，然後和上一次的風扇轉速控制曲線相加，生成新的風扇轉速控制曲線；數值大於100%，則限制為100%，小於0則限制為0；(7)對所有風扇應用方法步驟(1)~(6)，生成所有風扇的新的轉速控制曲線。

步驟5：比對新的優化方案和上一次的優化方案是否有差異，如果沒有差異，則跳轉到步驟7，否則執行下一步；

步驟6：將優化方案的風扇轉速作為新的要素條件，其他要素條件不變，重新執行步驟1~5；

步驟7：儲存當前的風扇轉速控制方案作為最終優化方案。當系統實際運行時，依據該方案來控制機台內部每個風扇的轉速，從而達到測試機台內部溫度均勻穩定的效果。

如圖1所示，建立數學模型的方法100，具體流程如下：

步驟1：結合單元電路特徵，分析測試程式，得出單元電路的瞬態Vout和Iout的值；

(1)能夠結合單元電路特徵，分析測試程式，得出單元電路的瞬態輸出電壓Vout和瞬態輸出電流Iout的值；

(2)根據自動測試機設計，針對9種類單元電路，名稱為接腳電動通道(PE)、元件電源通道(DPS)、參數測量單元(PMU)、高電壓 通道(HV)、高速任意波形產生器(HSAWG)、高解析度任意波形產生器(HRAWG)、頻率測量單元(FMU)、高速數位轉化器(HSDTZ)、高解析度數位轉化器(HRDTZ)；

(3)被測晶片的規格參數有數個已知量或者標準量，從中匯出元件電源電壓(VDD)、元件電源電流(IDD)、負載電阻(Rload)；

(4)對於名稱為接腳電動通道(PE)的單元電路，是自動測試機的最主要的發熱源，應用PE瞬態工作模型得出瞬態輸出電壓Vout和瞬態輸出電流Iout的值；被測晶片的規格參數有數個已知量或標準量，從中可以匯出被測晶片每個接腳的這些參數：0態輸入電壓(VIL)、0態輸入電流(IIL)、1態輸入電壓(VIH)、1態輸入電流(IIH)、1態輸出電壓(VOH)、1態輸出電流(IOH)、0態輸出電壓(VOL)、0態輸出電流(IOL)，如圖2所示。接腳電動通道(PE)有定義6個工作狀態：0，1，C，K，H，L，上述這些工作狀態的涵義依序是輸出0，輸出1，輸出正脈衝，輸出負脈衝，檢測1，檢測0。測試程式的每一步都有設定PE的狀態並執行一個時脈週期，因此在每個時脈週期中，PE會處於其中一個狀態。在各種狀態下的瞬態輸出電壓Vout和瞬態輸出電流Iout由圖2顯示的表給出。

(5)對於名稱為元件電源通道(DPS)的單元電路，瞬態輸出電壓Vout=VDD、瞬態輸出電流Iout=IDD；

(6)對於名稱為參數測量單元(PMU)、高電壓通道(HV)、高速任意波形產生器(HSAWG)以及高解析度任意波形產生器(HRAWG)的單元電路，Vout直接由測試程式導入，即測試程式在使用這些單元電路的時候均會明確設定瞬態輸出電壓Vout，瞬態輸出電流為瞬態輸出電壓除以負載電阻(即Iout=Vout/Rload)；

(7)對於名稱為頻率測量單元(FMU)、高速數位轉化器(HSDTZ)、高解析度數位轉化器(HRDTZ)的單元電路，瞬態輸出電壓Vout=0，瞬態輸出電流Iout=0；

步驟2：建立單元電路瞬態功耗模型；(1)如圖3所示，每類單元電路的功耗模型的等效電路，設置單元電路內部的等效輸出電阻為Rs；(2)計算等效輸出電阻Rs的發熱量：已知單元電路的供電電壓Vps，瞬態輸出電壓Vout，瞬態輸出電流Iout，則等效輸出電阻Rs的瞬態功耗為P_Rs=(Vps-Vout)×Iout；(3)利用下述公式建立單元電路的瞬態功耗模型：發熱功耗=靜態功耗+動態發熱功耗=靜態功耗+(供電電壓-輸出電壓)×輸出電流，即Psump=Ws+(Vps-Vout)×Iout，其中，Psump為發熱功耗，Ws為電路靜態功耗，Vps為測試電路供電電壓，Vout為測試電路輸出電壓，Iout為輸出電流。其中Ws、Vps是固定值，只和測試電路種類有關，與測試程式無關。測試機台已經事先標定了每種類單元電路的功耗模型參數，保存為常量，具體實例如圖4表格所示。Vps的具體標定過程是用電壓表直接測量獲得。Ws的具體標定過程，是將單元電路在斷電狀態和靜態工作狀態之間切換，看系統總功耗變化量得出。

步驟3：建立單元電路功耗模型；(1)根據單元電路的瞬態功耗模型，以測試程式的主時脈的週期為時間單位，根據輸出電壓函數Vout(t)和輸出電流函數Iout(t)轉換為單元電路的發熱功耗Psump(t)的時間變化曲線； (2)以時間窗(預設1秒)為單位進行功率積分，降低發熱功耗Psump(t)的時間解析度，減少資料量，得出能夠檢索任意時刻單元的發熱功耗的查找資料表；(3)合併輸出整個自動測試機所有單元電路的發熱功耗查找資料表，得到能夠索引系統所有單元電路在所有時刻的發熱功耗的查找資料表。

步驟4：建立單模組2D(二維空間)功耗模型；(1)將每個模組簡化視為片狀矩形，為此建立2D模型；(2)矩形面積被劃分為m*n的小塊矩形，根據模組上單元電路的面積和佈局特徵確定劃分密度；(3)根據座標為每個小塊矩形分配編號，建立索引表，表中存儲資料為該矩形所屬的單元電路(包括電路種類和具體編號)；(4)標定每種類單元電路的平均的佔用面積，除以有限元素的面積，換算為有限元素數量；(5)根據所述單元電路的功耗模型獲得的所述發熱功耗的查閱資料表，查找每種類單元電路的功耗，再除以其有限元素數量，計算得出每個有限元素的功耗。

例如，從單元電路功耗模型到單個模組功耗模型的轉變說明如下：根據單個模組上所有的單元電路的平面分佈，結合所有單元電路的功耗模型，得出該單個模組的功耗平面分佈。其中該單個模組上各種單元電路的平面分佈簡化為有限數量的方格(上述的矩形)。這些方格按照行-列(例如為m行n 列)分佈，並對每個方格進行編號，每個方格有關聯到具體的單元電路編號。

例如：某單元電路功耗為W，其電路面積相當於100個有限元素面積，則該單元電路的每個有限元素功耗為W÷100。根據有限元素編號，索引到其所屬單元電路的功耗W，即可算出該編號的有限元素的功耗W_o。

步驟5：結合熱傳導模型和風冷模型，建立單模組3D(三維空間)有限元素溫度模型；(1)根據模組厚度，將所述單模組2D功耗模型簡單擴展為3D模型，即所有2D有限元素加入統一的高度參數，轉換為3D有限元素；(2)根據下式計算：單位有限元素的溫度變化=單位時間內的熱量變化/單位有限元素的熱容量；(3)根據下式計算：單位時間內的熱量變化=單位有限元素自身發熱+單位有限元素與相鄰有限元素的熱傳導+風冷氣流帶來的熱量變化；(4)根據下式計算：單位有限元素自身發熱=單位有限元素發熱功耗*單位時間；(5)根據下式計算：單位有限元素與相鄰有限元素的熱傳導=Σ相鄰有限元素溫差*熱傳導係數*單位時間；(6)根據下式計算：風扇氣流帶來的熱量變化=氣流溫差*氣流熱交換係數*氣流通量*單位有限元素的截面積；(7)根據下式計算：氣流通量=風扇轉速百分比*風扇最大風量/風扇佔用風道截面積。

步驟6：建立系統3D有限元素溫度模型。

(1)將系統視為刀片式架構，將每個模組視為相同的外形，按照每個模組在系統的空間排布，將所述單模組3D有限元素溫度模型組合為系統3D有限元素溫度模型；(2)除去系統的外殼、供電模組及其他輔助結構，簡化模型。

100:建立數學模型的方法

Claims (8)

1. 一種基於自動測試機的溫度管理方法，包括：步驟1：根據建立數學模型的方法，結合各種要素條件，建立一個系統分散式溫度預測的一數學模型；步驟2：根據該數學模型進行模擬計算，得到系統分散式溫度變化的一預測結果；步驟3：分析該預測結果，判斷一自動測試機的溫度是否均勻且穩定，如果溫度均勻且穩定，則跳轉到步驟7，否則執行下一步驟4；步驟4：根據該預測結果，推導出一風扇轉速調節的一優化方案；步驟5：比對新的該優化方案和上一次的優化方案是否有差異，如果沒有差異，則執行步驟7，否則執行下一步驟6；步驟6：將該優化方案的風扇轉速作為新的要素條件，其他要素條件不變，重新執行該步驟1~5；以及步驟7：儲存當前的風扇轉速控制方案為一最終優化方案，其中該建立數學模型的方法包含：步驟1-1：結合一單元電路特徵，分析依測試程式，得出該單元電路的一瞬態輸出電壓和一瞬態輸出電流的值，其中該步驟1-1包含：(1)能夠結合該單元電路特徵，分析該測試程式，得出該單元電路的該瞬態輸出電壓和該瞬態輸出電流的值； (2)根據自動測試機設計，針對名稱為接腳電動通道(PE)、元件電源通道(DPS)、參數測量單元(PMU)、高電壓通道(HV)、高速任意波形產生器(HSAWG)、高解析度任意波形產生器(HRAWG)、頻率測量單元(FMU)、高速數位轉化器(HSDTZ)、高解析度數位轉化器(HRDTZ)的9種類單元電路執行該步驟1-1中的下列步驟(3)~(7)；(3)被測晶片的規格參數有數個已知量或者標準量，從中匯出元件電源電壓(VDD)、元件電源電流(IDD)、負載電阻(Rload)；(4)對於名稱為該接腳電動通道(PE)的單元電路，是自動測試機的最主要的發熱源，應用該接腳電動通道(PE)瞬態工作模型得出該瞬態輸出電壓和該瞬態輸出電流的值；(5)對於名稱為該元件電源通道(DPS)的單元電路，該瞬態輸出電壓為該元件電源電壓、該瞬態輸出電流為該元件電源電流；(6)對於名稱為該參數測量單元(PMU)、該高電壓通道(HV)、該高速任意波形產生器(HSAWG)以及該高解析度任意波形產生器(HRAWG)的單元電路，該瞬態輸出電壓直接由該測試程式導入，即該測試程式在使用這些單元電路的時候均會明確設定該瞬態輸出電壓，且該瞬態輸出電流為該瞬態輸出電壓除以該負載電阻；以及(7)對於名稱為該頻率測量單元(FMU)、該高速數位轉化器(HSDTZ)、該高解析度數位轉化器(HRDTZ)的單元電路，該瞬態輸出電壓為0，且該瞬態輸出電流為0。
2. 如請求項1之基於自動測試機的溫度管理方法，其中該建立數學模型的方法更包含：步驟1-2：建立該單元電路的一瞬態功耗模型；步驟1-3：建立該單元電路的一功耗模型；步驟1-4：建立一單模組二維(2D)功耗模型；步驟1-5：結合一熱傳導模型和一風冷模型，建立一單模組三維(3D)有限元素溫度模型；以及步驟1-6：建立一系統3D有限元素溫度模型。
3. 如請求項2之基於自動測試機的溫度管理方法，其中該步驟1-2包含：(1)設置該單元電路之內部的一等效輸出電阻；(2)計算該等效輸出電阻的一發熱量：已知該單元電路的供電電壓為Vps、該瞬態輸出電壓為Vout、瞬態輸出電流為Iout，則該等效輸出電阻的瞬態功耗為P_Rs=(Vps-Vout)×Iout；以及(3)根據下述公式建立該單元電路的該瞬態功耗模型：發熱功耗=靜態功耗+動態發熱功耗=靜態功耗+(供電電壓-輸出電壓)×輸出電流，即Psump=Ws+(Vps-Vout)×Iout，其中，Psump為發熱功耗，Ws為電路靜態功耗，Vps為測試電路供電電壓，Vout為測試電路輸出電壓，Iout為輸出電流。
4. 如請求項2之基於自動測試機的溫度管理方法，其中該步驟1-3包含：(1)根據該單元電路的該瞬態功耗模型，以該測試程式的主時脈的週期為時間單位，根據一輸出電壓函數和一輸出電流函數轉換為該單元電路的一發熱功耗的時間變化曲線；(2)以一時間窗為單位進行功率積分，降低該發熱功耗的時間變化曲線的時間解析度，減少資料量，得出能夠檢索任意時刻單元的發熱功耗的查找資料表；以及(3)合併輸出整個自動測試機所有單元電路的發熱功耗查找資料表，得到能夠索引系統所有單元電路在所有時刻的發熱功耗的查找資料表。
5. 如請求項2之基於自動測試機的溫度管理方法，其中該步驟1-4包含：(1)將每個模組簡化視為片狀矩形，為此建立2D模型；(2)劃分每個片狀矩形的矩形面積被為m*n的小塊矩形，根據模組上該單元電路的面積和佈局特徵確定劃分密度；(3)根據座標為每個小塊矩形分配編號，建立索引表，表中存儲資料為該矩形所屬的單元電路；(4)標定每種類單元電路的平均的佔用面積，除以有限元素的面積，換算為一有限元素數量；以及 (5)根據該單元電路的該功耗模型獲得的該發熱功耗的查找資料表，查找每種類單元電路的功耗，再除以該有限元素數量，計算得出每個有限元素的功耗。
6. 如請求項2之基於自動測試機的溫度管理方法，其中該步驟1-5包含：(1)根據模組厚度，將該單模組2D功耗模型簡單擴展為3D模型，即所有2D有限元素加入統一的高度參數，轉換為3D有限元素；(2)根據下式計算：單位有限元素的溫度變化=單位時間內的熱量變化/單位有限元素的熱容量；(3)根據下式計算：單位時間內的熱量變化=單位有限元素自身發熱+單位有限元素與相鄰有限元素的熱傳導+風冷氣流帶來的熱量變化；(4)根據下式計算：單位有限元素自身發熱=單位有限元素發熱功耗*單位時間；(5)根據下式計算：單位有限元素與相鄰有限元素的熱傳導=Σ相鄰有限元素溫差*熱傳導係數*單位時間；(6)根據下式計算：風扇氣流帶來的熱量變化=氣流溫差*氣流熱交換係數*氣流通量*單位有限元素的截面積；以及(7)根據下式計算：氣流通量=風扇轉速百分比*風扇最大風量/風扇佔用風道截面積。
7. 如請求項2之基於自動測試機的溫度管理方法，其中該步驟1-6包含：(1)將系統視為刀片式架構，將每個模組視為相同的外形，按照每個模組在系統的空間排布，將該單模組3D有限元素溫度模型組合為該系統3D有限元素溫度模型；以及(2)除去系統的外殼、供電模組及其他輔助結構，簡化模型。
8. 如請求項1之基於自動測試機的溫度管理方法，其中該步驟4包含：(1)設置風扇轉速對應溫度變化的調整係數，初始值設置為1%/℃，即每攝氏度風扇轉速調整量為1%；(2)設置風扇預調節時間提前量為5秒；(3)使用有限元素模擬計算的分散式溫度預測的計算結果；(4)從結果中統計每個風扇對應氣流通道涉及的所有有限元素的溫度平均值的時間曲線；(5)將溫度平均值的時間曲線和目標穩定溫度的差值，乘以風扇轉速調整係數，轉換成風扇轉速調整量的時間曲線；(6)將風扇轉速調整量曲線在時間軸上提前5秒，然後和上一次的風扇轉速控制曲線相加，生成新的風扇轉速控制曲線；數值大於100%，則限制為100%，小於0則限制為0；以及 (7)對所有風扇應用該步驟4中的步驟(1)~(6)，生成所有風扇的新的轉速控制曲線。

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