紅外熱像儀檢測(cè)印刷電路板組件溫差

印刷電路板(PCB)的設(shè)計(jì)非常復(fù)雜。荷蘭嵌入式電子產(chǎn)品專家3T公司研發(fā)的PCB有時(shí)包含2000多個(gè)不同組件，如果其中一個(gè)出現(xiàn)故障該如何處理？如何判斷不足1mm大小的PCB組件出現(xiàn)細(xì)微故障時(shí)是否會(huì)致使電路板發(fā)生更大故障？通常，使用熱像儀就能解決此問題。多年以來，3T公司一直在多項(xiàng)工作中使用熱像儀檢測(cè)125微米以下的特點(diǎn)。

3T是荷蘭一家電子和嵌入式系統(tǒng)開發(fā)商。該公司擁有一支由近50人組成的綜合團(tuán)隊(duì)，目前是荷蘭的主要幾家供應(yīng)商之一。公司在恩斯赫德(Enschede)和埃因霍溫(Eindhoven)設(shè)有辦事處，迄今為止，已在許多要求嚴(yán)苛的市場(chǎng)領(lǐng)域活躍了25年，其中包括機(jī)械、專業(yè)設(shè)備、檢測(cè)儀表、通訊系統(tǒng)、創(chuàng)新性消費(fèi)產(chǎn)品和醫(yī)療產(chǎn)品。

3T公司的硬件工程師Ronald van der Meer表示： “我們?cè)谡麄€(gè)工作流程中都使用熱像儀。如果PCB出現(xiàn)故障，如：電路焊接不良或是組件損壞，電路板便會(huì)發(fā)熱。

所以熱成像是對(duì)電路板早期故障進(jìn)行診斷的優(yōu)良途徑。我們?cè)赑CB設(shè)計(jì)階段使用熱像儀，在向客戶提供產(chǎn)品或質(zhì)檢評(píng)級(jí)之前進(jìn)行檢測(cè)。”

熱像儀用于微電子檢測(cè)的優(yōu)勢(shì)

3T公司近選購(gòu)了配備50µm微距鏡頭的FLIR T420臺(tái)架試驗(yàn)紅外熱像儀套裝。“Ronald van der Meer先生說道：“選擇微距鏡頭實(shí)屬必要，如果不使用此鏡頭，焦距會(huì)顯得太遠(yuǎn)。在3T公司，我們接觸的都是微電子產(chǎn)品，所研究的大部分PCB組件都非常小，

所以可能存在的溫度變化也非常細(xì)微，但我們很需要了解這些細(xì)節(jié)。在PCB電子設(shè)備領(lǐng)域中，可以使用熱像儀替代熱電偶，熱電偶是一種溫度測(cè)量?jī)x器，包含兩個(gè)腳線，可以在一點(diǎn)或多點(diǎn)彼此連接。

Ronald van der Meer先生表示：“雖然某些檢測(cè)機(jī)構(gòu)仍要求使用熱電偶進(jìn)行測(cè)試，但使用熱電偶測(cè)試微電子產(chǎn)品實(shí)際上會(huì)產(chǎn)生干擾，因?yàn)闊犭娕夹枰佑|印刷電路板上的微小元件，相比之下，熱成像則是一種非接觸式技術(shù)，不會(huì)存在干擾問題。”

FLIR T420臺(tái)架試驗(yàn)紅外熱像儀

多年以來，紅外熱像儀的強(qiáng)大功能深受3T公司的信賴。如今，產(chǎn)品價(jià)格日益下降，出貨量與日增加，因此，對(duì)于研發(fā)和設(shè)計(jì)電子產(chǎn)品的公司而言，配置一臺(tái)熱像儀變得越來越富有吸引力。

FLIR T420紅外熱像儀是一款高性能、低價(jià)位的熱像儀。它集的人體工學(xué)設(shè)計(jì)和320x240像素的高圖像質(zhì)量于一身。FLIR T400系列配有可旋轉(zhuǎn)光學(xué)組件，便于在各個(gè)角度以舒適的姿勢(shì)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行測(cè)量和成像。

Ronald van der Meer先生說道：“T420 紅外熱像儀堅(jiān)固耐用，便于攜帶。這一點(diǎn)十分方便，因?yàn)橛袝r(shí)我們需在客戶現(xiàn)場(chǎng)使用熱像儀。尤其是配有微距鏡頭，圖像細(xì)節(jié)非常清晰，我們就能看到細(xì)微的故障。PCB通常由多層組成，有時(shí)由于生產(chǎn)故障，各層之間會(huì)脫開。這些分層會(huì)形成小的氣泡，很難發(fā)現(xiàn)。FLIR紅外熱像儀能夠發(fā)現(xiàn)這些氣泡周圍微小的溫差。

FLIR研發(fā)軟件

對(duì)3T而言，F(xiàn)LIR的ResearchIR研發(fā)軟件是熱像儀套裝中的*的部分，研究人員可以使用它快速記錄數(shù)據(jù)，并進(jìn)行熱圖像分析。

Ronald van der Meer先生說道：“有時(shí)我們需要捕獲一次性熱事件的反應(yīng)。而使用靜態(tài)圖像難度較大。這也是為何獲取高速視頻圖像對(duì)我們至關(guān)重要的緣由。記錄特定的熱事件能夠幫助我們更準(zhǔn)確地重建并分析問題。我們還將ReserachIR獲取的視頻圖像導(dǎo)入MATLAB，它是一款能將數(shù)據(jù)視覺化，并對(duì)所用數(shù)據(jù)進(jìn)行編程的軟件包。”

ResearchIR有助于3T的工程師們更好地分析PCB中出現(xiàn)的熱點(diǎn)，查找熱峰值。這款軟件還提供全面的著色控制，使用者可以隨意改變調(diào)色板，色彩分布，對(duì)比度，等溫線，縮放和平移。