技术创新寻找印刷电路板组件（PCBAs）上的热点

技术创新寻找印刷电路板组件（PCBAs）上的热点

红外热像仪普遍应用于产品研发和质量保证的多个阶段。电子产品的检测就是红外热像仪最常见的用途之一，常用于寻找印刷电路板组件（PCBAs）上的热点，并确保各种部件在其设计范围内工作。

如今全世界的电子产品尺寸日益微缩，最常见的表面贴装式PCBA部件的尺寸范围可从0603(1.6mm×0.8mm)到最小的0201(0.6mm×0.3mm)。为精确测量这些部件的温度，至少需要待测目标占据3x3像素区域（或总共9个像素），如果想要实现更高的测量精度，那么10x10或者更大的像素区域将是更理想的选择。

对许多红外热像仪来说，一个像素可以覆盖600µm或0.06mm(水平方向)的待测目标，也就是红外热像仪的光斑尺寸。因此，为了能在0201的部件上实现最低限度的3×3像素覆盖，您需要使用红外热像仪和镜头的组合，其空间分辨率会更加精细，例如：100µm。为了正确表征0201部件上特定点的热点，还需要更小的光斑尺寸（图1）。

虽然红外热成像技术功能多样，但红外热像仪如果仅使用单一定焦镜头进行检测，其功能将有所局限。针对小型部件的热点检测、温度测量及对其热反应的准确描述需要在测试时充分放大，通常以加配微距镜头的方式来实现测试所需的光斑尺寸。

虽然购买数个备用镜头有助于获取更高质量的图像，但终究不是性价比之选。如果您想凭借一个镜头检测多种尺寸的小型目标，FLIR 的微距模式提供了更灵活的选项。

FLIR T540 红外热像仪

通过微距模式，您无需更换镜头（图2）即可获得小型目标准确的温度值。配备标准24˚镜头和微距模式的FLIR 红外热像仪可以轻松达到71µm的光斑尺寸，且无需更换镜头。

在此条件下，该款热像仪能够针对尺寸为1.6mm×0.8mm的0603部件进行精确的温度测量以及红外热成像。它甚至可以检测尺寸为0.6mm×0.3mm的发热或性能欠佳部件。

图2：通过FLIR T540在启用和未启用微距模式时所拍摄的PCBA 红外图像。未启用微距模式时测得的目标热点温度为74℃，而启用微距模式时则为76℃。

传统的微距镜头受限于较短的工作距离，从而无法广泛应用。由于一些PCBA上存在较凸出的部件，要将红外热像仪尽量靠近并聚焦在较短的部件上则会显得比较困难。通过FLIR的微距模式，用户可以将红外热像仪放置在可正常检测的距离上，同时还能提供较小的光斑尺寸。例如，配备24˚镜头的FLIR T540红外热像仪需要距离其检测目标至少150mm才能够捕捉聚焦的图像。

微距模式下的PCBA红外热成像

在这个距离上，其光斑尺寸被限制在140μm。如果改用微距模式，则可以减少红外热像仪与其检测目标之间必须留出的最短距离，使您能够快速聚焦表面贴装式部件以及其他小型器件。启用微距模式的同类热像仪可以从60mm的距离提供清晰的图像，并能实现71μm的光斑尺寸，且无需更换镜头。

微距模式通过在校准过程中调整探测器的位置来发挥作用，从而提供探测器和镜头之间额外的工作距离。通过升级固件版本启用微距模式后，红外热像仪的图形用户界面（GUI）的“图像模式”菜单新增“微距”选项。

然而，由于红外热图像的焦距和清晰度依赖于探测器位置的调整，MSX图像的可见光轮廓将会出现偏移。受此影响，使用微距模式的红外热像仪仅能存储红外图像。

FLIR 的微距模式是一项创新功能，能够帮助研发、质量保证以及其他专业人员实现PCBA及其他电子产品部件测试的灵活性，而无需也无必要购置额外镜头。标准24˚镜头可以用于检测更大范围或者整个PCBA。一旦发现热点或者更小范围的待测区域，启用微距模式可以实现更深入的检测及热成像分析，且无需更换镜头.