隨著電路板制造工藝的發(fā)展,其上電子元器件的集成度是越來越高,電路越來越復雜,出現(xiàn)故障后傳統(tǒng)的接觸式診斷需要大量的時間和精力,因此非接觸式的故障診斷方法已經(jīng)成為目前的迫切需要。
紅外熱像儀利用光學成像鏡頭、紅外探測器接受被測目標的紅外輻射能量,并將紅外輻射能量轉(zhuǎn)換成標準視頻信號,通過顯視屏顯示紅外熱像圖。這種熱像圖與物體表面的熱分布場相對應,是被測目標物體各部分紅外輻射的熱像分布圖。紅外熱像儀能夠?qū)⑻綔y到的熱量精確量化,能夠?qū)Πl(fā)熱的故障區(qū)域進行準確識別和嚴格分析,因此,紅外熱像儀能夠非接觸準確測溫,并能夠?qū)崟r顯示熱場分布的特點使得其成為電路板檢測等無損探傷的最佳工具。
常見的電路板故障一般為短路、斷路或者接觸不良。短路時電路板電流較正常情況下大,因此對應元件有溫升,其紅外熱像圖較正常情況下有明顯異常;斷路或者接觸不良時,通過元件的電流值幾乎為零,此時,對應元件的溫度較正常工作時低,也能夠明顯的顯示在熱像圖中。因此,可根據(jù)以上原理非常方便的判斷出電路板的故障點。
某公司針對于電子行業(yè)的電路板檢測專門研發(fā)了電路板檢測型紅外熱像儀;此型號熱像儀可適用于電路元件器件溫度分析、整個電路場溫度分布分析等。在此型號基礎(chǔ)上另有配備微距鏡頭的紅外熱像顯微鏡來實現(xiàn)對微米級尺寸物體的觀測。
電路板檢測型紅外熱像儀主要具有如下幾個特點:
(1) 采用進口384&TImes;288非制冷焦平面探測器,配合公司先進的圖像處理算法,能夠輸出圖像質(zhì)量極高的紅外熱像圖并且測溫的靈敏度高(<0.06°C)。
(2) 軟件功能強大,能夠直觀、實時得到被測對象的溫度分布、曲線、數(shù)據(jù)等并能夠保存和回放帶溫度的圖像及視頻流。
(3)測溫形式多樣,能夠進行最高溫、最低溫追蹤,能夠進行點測溫、線測溫、區(qū)域測溫,并可設置閾值報警,能夠進行等溫顯示。
(4) 數(shù)據(jù)保存類型多樣,包括csv、bmp、avi、txt、word及一些自定義格式的文件保存方式供工程師分析使用。
(5)百兆以太網(wǎng)傳輸高幀頻(50Hz)的純溫度數(shù)據(jù)。
(6) 配備一整套完整的檢測平臺,可調(diào)節(jié)高度的升降臺能夠?qū)崿F(xiàn)觀測距離和觀測范圍的自由調(diào)整,方便工程師操作使用。
(7) 選配微距鏡頭,能夠?qū)崿F(xiàn)對微米級、芯片級目標物體的觀測與分析,最小可觀測25微米對象。
圖2. 標準鏡頭觀測電路板熱像圖
圖3. 微距鏡頭觀測電路板熱像圖
圖4. 點、線、區(qū)域、等溫測溫顯示
應用案例:
某企業(yè)是一家專注于各種模擬以及數(shù)?;旌?/span>IC的設計,以手機等便攜式設備為主,全面提供模擬和數(shù)?;旌?/span>IC的高科技公司。該企業(yè)在多款產(chǎn)品電路設計與性能檢測評估中均采用了電路板檢測型紅外熱像儀,熱像儀的引入使得該公司工程師的研發(fā)與測試工作效率大大提高,帶來了巨大的經(jīng)濟效益。
該企業(yè)推出的針對智能手機及平板電腦的開關(guān)充電IC AW3215 可大大提升充電效率,降低大電流充電給手機主板帶來的溫升。電路板檢測型熱像儀在其設計與測試中均發(fā)揮了重要作用。