隨著智能手機(jī)與個(gè)人電腦的熱銷(xiāo),電子產(chǎn)品市場(chǎng)一直受到用戶(hù)的持續(xù)、全面的壓力,要求廠商在最大限度地提高設(shè)備性能的同時(shí)使元件小型化。但是,滿(mǎn)足這些雙重要求提出了一個(gè)挑戰(zhàn):當(dāng)大多數(shù)電子設(shè)備對(duì)于常規(guī)診斷工具而言太小時(shí),如何準(zhǔn)確地測(cè)試微小部件的產(chǎn)品故障和總體質(zhì)量控制?高精度熱像儀可能會(huì)提供答案。
對(duì)于設(shè)計(jì)高性能印刷電路板(pcb)和其他電子產(chǎn)品的公司來(lái)說(shuō),了解其產(chǎn)品的熱性能至關(guān)重要。如果不進(jìn)行適當(dāng)?shù)臏y(cè)試,可靠性問(wèn)題可能會(huì)悄悄地通過(guò)典型的質(zhì)量保證檢查,而在批量生產(chǎn)階段甚至在以后才被用戶(hù)發(fā)現(xiàn)。電子設(shè)備所有部件的熱特性都說(shuō)明了設(shè)備的工作情況,并有助于突出潛在的弱點(diǎn)。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障并需要維護(hù)時(shí),過(guò)量熱量的存在可以幫助工程師查明問(wèn)題的根源,然后,設(shè)備上的溫度保持一致,可以幫助工程師驗(yàn)證修復(fù)的質(zhì)量。
由于過(guò)熱的組件通常會(huì)觸發(fā)故障,因此重要的是要適當(dāng)?shù)刈R(shí)別直至組件級(jí)別的高或低熱活動(dòng)。全面的熱圖可以提供有關(guān)設(shè)備工作方式以及如何使其更高效的寶貴見(jiàn)解,即使沒(méi)有任何徹底的故障跡象,因此,精度和范圍成為理想測(cè)試系統(tǒng)的主要屬性。
傳統(tǒng)上,熱電偶用于測(cè)量組件的熱量,但對(duì)于小型電子設(shè)備而言,它們并不是理想的解決方案。這些設(shè)備一次只能測(cè)量一個(gè)點(diǎn),并且通常比它們要測(cè)量的組件要大得多,這意味著它們可以充當(dāng)散熱器,從而散發(fā)出一部分熱量。
在某些情況下,現(xiàn)場(chǎng)高溫計(jì)可能會(huì)提供一些價(jià)值,這些工具不需要接觸被測(cè)零件,因此不會(huì)作為散熱器影響測(cè)量精度。但和熱電偶一樣,這些儀器只在物體上的一個(gè)點(diǎn)上測(cè)量熱量,因此提供了一個(gè)目標(biāo)熱特性的不完整圖片。另外,用點(diǎn)高溫計(jì)逐個(gè)檢查每個(gè)部件將是一個(gè)緩慢、艱巨和難以重復(fù)的過(guò)程。
面對(duì)快速準(zhǔn)確測(cè)試電子產(chǎn)品的需求,許多生產(chǎn)商正轉(zhuǎn)向熱像儀進(jìn)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和質(zhì)量控制。熱像儀的工作原理是探測(cè)紅外輻射,并將其轉(zhuǎn)換成可以在監(jiān)視器上看到的溫度讀數(shù)。單臺(tái)相機(jī)可以同時(shí)產(chǎn)生數(shù)千個(gè)非接觸式溫度讀數(shù),每個(gè)圖像中的每個(gè)像素對(duì)應(yīng)一個(gè)溫度讀數(shù)。通過(guò)將精確的溫度測(cè)量轉(zhuǎn)換為可視信息,用戶(hù)可以快速、準(zhǔn)確地直觀地看到故障(熱點(diǎn)和潛在故障點(diǎn)),包括可能會(huì)錯(cuò)過(guò)的故障。
因?yàn)闊嵯駜x可以一次掃描整個(gè)部件,所以非常適合檢查pcb和其他小型電子設(shè)備上的熱特征。工程師或技術(shù)人員可以從設(shè)備的整體視圖開(kāi)始,查看電流流動(dòng)的位置,并檢查是否有過(guò)熱跡象。從那里,技術(shù)人員可以使用攝像機(jī)在特定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行調(diào)零,并在熱點(diǎn)上獲取準(zhǔn)確讀數(shù)。通過(guò)快速縮小搜索范圍到目標(biāo)區(qū)域,熱像儀減少了故障排除所需的時(shí)間。
當(dāng)前,雖然熱像儀種類(lèi)繁多,但產(chǎn)品開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)室有特殊的需求。實(shí)驗(yàn)室里的空間往往很寬敞,攝像機(jī)需要容易地從一個(gè)工作臺(tái)移到另一個(gè)工作臺(tái),而且重量較輕是首選。有些熱相機(jī)是體積龐大的儀器,帶有大的鍺透鏡,使它們很難移動(dòng),甚至更難保持穩(wěn)定。工程師們可能會(huì)考慮使用更輕的手持式相機(jī),但這些相機(jī)通常沒(méi)有特寫(xiě)鏡頭,也沒(méi)有分辨微小部件的能力。
理想的解決方案是專(zhuān)門(mén)為臺(tái)式使用而設(shè)計(jì)的熱成像相機(jī)。這樣的相機(jī)需要小巧、免提、性?xún)r(jià)比高。此外,用于此應(yīng)用的熱像儀應(yīng)能夠在短距離內(nèi)(但可調(diào))解析集成電路、電阻器、電容器和其他復(fù)雜組件等小部件。
熱診斷測(cè)試是PCB和其他小型電子產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和維護(hù)的關(guān)鍵部分,相關(guān)專(zhuān)家認(rèn)為紅外熱像儀是此類(lèi)測(cè)試的主要解決方案,但選擇合適的相機(jī)是關(guān)鍵,因?yàn)檫@種口徑的臺(tái)式熱像儀對(duì)于任何嚴(yán)肅的電子設(shè)計(jì)或維修操作都是一筆不小的投資。