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電子產品檢測——針對小目標紅外成像的單鏡頭解決方案


  來源: 菲力爾 時間:2018-07-24 編輯:思楊
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紅外熱像儀普遍應用于產品研發和質量保證的多個階段。電子產品的檢測就是紅外熱像儀最常見的用途之一,常用于尋找印刷電路板組件(PCBAs)上的熱點,并確保各種部件在其設計范圍內工作。

如今全世界的電子產品尺寸日益微縮,最常見的表面貼裝式PCBA部件的尺寸范圍可從0603(1.6mm×0.8mm)到最小的0201(0.6mm×0.3mm)。為精確測量這些部件的溫度,至少需要待測目標占據3x3像素區域(或總共9個像素),如果想要實現更高的測量精度,那么1010或者更大的像素區域將是更理想的選擇。對許多紅外熱像儀來說,一個像素可以覆蓋600μm或0.06mm(水平方向)的待測目標,也就是紅外熱像儀的光斑尺寸。因此,為了能在0201的部件上實現最低限度的3×3像素覆蓋,您需要使用紅外熱像儀和鏡頭的組合,其空間分辨率會更加精細,例如:100μm。為了正確表征0201部件上特定點的熱點,還需要更小的光斑尺寸(圖1)。

 

 

雖然紅外熱成像技術功能多樣,但紅外熱像儀如果僅使用單一定焦鏡頭進行檢測,其功能將有所局限。針對小型部件的熱點檢測、溫度測量及對其熱反應的準確描述需要在測試時充分放大,通常以加配微距鏡頭的方式來實現測試所需的光斑尺寸。雖然購買數個備用鏡頭有助于獲取更高質量的圖像,但終究不是性價比之選。如果您想憑借一個鏡頭檢測多種尺寸的小型目標,FLIR 的微距模式提供了更靈活的選項。

 

 

 

通過微距模式,您無需更換鏡頭(圖2)即可獲得小型目標準確的溫度值。配備標準24?鏡頭和微距模式的FLIR 紅外熱像儀可以輕松達到71μm的光斑尺寸,且無需更換鏡頭。在此條件下,該款熱像儀能夠針對尺寸為1.6mm×0.8mm的0603部件進行精確的溫度測量以及紅外熱成像。它甚至可以檢測尺寸為0.6mm×0.3mm的發熱或性能欠佳部件。

 

圖2:通過FLIR T540在啟用和未啟用微距模式時所拍攝的PCBA 紅外圖像。未啟用微距模式時測得的目標熱點溫度為74℃,而啟用微距模式時則為76℃。

 

傳統的微距鏡頭受限于較短的工作距離,從而無法廣泛應用。由于一些PCBA上存在較凸出的部件,要將紅外熱像儀盡量靠近并聚焦在較短的部件上則會顯得比較困難。通過FLIR的微距模式,用戶可以將紅外熱像儀放置在可正常檢測的距離上,同時還能提供較小的光斑尺寸。例如,配備24?鏡頭的FLIR T540紅外熱像儀需要距離其檢測目標至少150mm才能夠捕捉聚焦的圖像。

 

 

微距模式下的PCBA紅外熱成像

在這個距離上,其光斑尺寸被限制在140μm。如果改用微距模式,則可以減少紅外熱像儀與其檢測目標之間必須留出的最短距離,使您能夠快速聚焦表面貼裝式部件以及其他小型器件。啟用微距模式的同類熱像儀可以從60mm的距離提供清晰的圖像,并能實現71μm的光斑尺寸,且無需更換鏡頭。

微距模式通過在校準過程中調整探測器的位置來發揮作用,從而提供探測器和鏡頭之間額外的工作距離。通過升級固件版本啟用微距模式后,紅外熱像儀的圖形用戶界面(GUI)的“圖像模式”菜單新增“微距”選項。然而,由于紅外熱圖像的焦距和清晰度依賴于探測器位置的調整,MSX圖像的可見光輪廓將會出現偏移。受此影響,使用微距模式的紅外熱像儀僅能存儲紅外圖像。

FLIR 的微距模式是一項創新功能,能夠幫助研發、質量保證以及其他專業人員實現PCBA及其他電子產品部件測試的靈活性,而無需也無必要購置額外鏡頭。標準24?鏡頭可以用于檢測更大范圍或者整個PCBA。一旦發現熱點或者更小范圍的待測區域,啟用微距模式可以實現更深入的檢測及熱成像分析,且無需更換鏡頭。

關鍵詞:紅外熱成像 電子 檢測    瀏覽量:4446

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