電路研發(fā)工程師利用紅外熱像儀根據(jù)電路中元器件發(fā)熱、電路板熱分布情況,可以分析出電路原設(shè)計(jì)存在的不足或隱患,能夠避免許多潛在的風(fēng)險(xiǎn)。這將能夠大大提高產(chǎn)品研發(fā)成功率和產(chǎn)品穩(wěn)定性。 


  


電路研發(fā)溫度分析 


1 電路元器件溫度分析 

當(dāng)前,電子設(shè)備主要失效形式就是熱失效。據(jù)統(tǒng)計(jì),電子設(shè)備失效有55%是溫度超過(guò)規(guī)定值引起,隨著溫度增加,電子設(shè)備失效率呈指數(shù)增長(zhǎng)。一般而言電子元器件的工作可靠性對(duì)溫度極為敏感,器件溫度在70-80℃水平上每增加1℃,可靠性就會(huì)下降5%。 

2 負(fù)載分析 

在電路研發(fā)過(guò)程中,可以除了常規(guī)的測(cè)試(如示波器、萬(wàn)用表等)手段外,還可以用熱像儀對(duì)電路板進(jìn)行檢測(cè),通過(guò)顯示出的不同溫度點(diǎn),對(duì)元器件所承受的電流,電壓等情況進(jìn)行了解,工程師根據(jù)所檢測(cè)的溫度點(diǎn),完善電路,提高轉(zhuǎn)換效率、減少功耗、減少電路內(nèi)部溫升,提高電路的可靠性。 

3 整個(gè)電路溫度場(chǎng)分布分析 

采用合理的器件排列方式,可以有效的降低印制電路的溫升,從而使器件及設(shè)備的故障率明顯下降。 

4 快速分析問(wèn)題 

在某些研發(fā)維修場(chǎng)合,如對(duì)短路板的快速檢修時(shí),通過(guò)熱像儀無(wú)須使用線路圖即可快速定位板內(nèi)短路點(diǎn)在何處,以便進(jìn)一步處理。        


紅外熱像儀為什么能進(jìn)行溫度分析? 


電路元器件在工作時(shí),由于通過(guò)元器件的電流的不同,各個(gè)器件之間的差異等原因,而產(chǎn)生的熱量也會(huì)隨之不同,體現(xiàn)在元器件表面特征就是溫度差異。紅外熱像儀就是利用各個(gè)元器件溫度之間差異,分析出電路的不同性能特點(diǎn)。 

 

熱像儀檢測(cè)獨(dú)特優(yōu)勢(shì) 


1 現(xiàn)有的溫度分析工具 

許多工程師都會(huì)抱怨現(xiàn)有的手段難以支持他們進(jìn)行一個(gè)細(xì)致而全面的溫度場(chǎng)描繪,同時(shí)操作不方便、而且可能改變?cè)瓬囟葓?chǎng)分布,如: 

a)數(shù)據(jù)采集器:使用接觸式數(shù)據(jù)采集器可能會(huì)遇到如下問(wèn)題:電路板斷電,貼片熱電偶不夠多,操作不方便,反應(yīng)時(shí)間較慢(30秒至1分),同時(shí)使用接觸式數(shù)據(jù)采集器還將改變所測(cè)器件的散熱狀況等。 

b)紅外點(diǎn)溫儀:外點(diǎn)溫儀只能測(cè)量一個(gè)區(qū)域的平均溫度,無(wú)法檢測(cè)較小的目標(biāo),無(wú)法得到電路整體溫度分布。 


2 熱像儀溫度分析優(yōu)點(diǎn) 

紅外熱像儀和數(shù)據(jù)采集器、紅外點(diǎn)溫儀相比較,有自身的優(yōu)點(diǎn): 

a)通過(guò)紅外線熱像儀檢測(cè)目標(biāo)電路時(shí),不需要斷電,操作方便,同時(shí)非接觸測(cè)量使原有的溫度場(chǎng)不受干擾; 

b)反應(yīng)速度較快,小于1秒; 

c)選用合適的紅外鏡頭,能夠檢測(cè)出較小目標(biāo); 

d)利用紅外分析軟件對(duì)所獲得的電路溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行全面分析。 

 

拍攝時(shí)可能會(huì)遇到哪些問(wèn)題?

1 電路板上有部分器件(如電解電容頂面、電源模塊背面及其它芯片光潔面),其發(fā)射率比較低,所以檢測(cè)出的溫度差異較大。在拍攝此類(lèi)器件時(shí),要將其表面用黑筆或黑漆涂黑,然后進(jìn)行測(cè)溫等操作。 

2 當(dāng)用標(biāo)準(zhǔn)鏡頭無(wú)法分辨小目標(biāo)時(shí),可以更換10.5mm廣角鏡。 


如何才能拍攝優(yōu)質(zhì)電路紅外熱像? 

現(xiàn)代電路微型化,組件高密度集中化的趨勢(shì)正在迅速普及,所以在使用紅外熱像進(jìn)行拍攝時(shí),若要得到一幅清晰的紅外熱圖,我們建議: 


1 盡量選擇熱靈敏度較高的熱像儀; 

2 拍攝焦距應(yīng)盡量對(duì)準(zhǔn),使熱像儀紅外鏡頭面軸線與所要拍攝的電路板垂直; 

3 先使用自動(dòng)模式測(cè)量的溫度范圍;然后手動(dòng)設(shè)置水平及跨度,將溫度范圍設(shè)置在最小,并包含有先前測(cè)量的溫度范圍。