Hình ảnh nhiệt để kiểm tra không phá hủy bảng mạch

Công nghệ hình ảnh nhiệt như một phương tiện kiểm tra hiệu quả cao, không tiếp xúc, trong những năm gần đây đã cho thấy giá trị ứng dụng cao trong lĩnh vực kiểm tra không phá hủy bảng mạch. Nó cung cấp một giải pháp trực quan và thời gian thực để chẩn đoán sự cố bằng cách chụp bức xạ hồng ngoại từ bề mặt của bảng mạch, chuyển đổi sự phân bố nhiệt độ thành hình ảnh nhiệt trực quan, do đó nhanh chóng xác định vị trí các khu vực nóng bất thường gây ra bởi ngắn mạch, hàn giả hoặc lão hóa phần tử.

Trong quá trình hoạt động của bảng, nhiệt độ của các yếu tố hoạt động bình thường thường nằm trong phạm vi ổn định, trong khi các khiếm khuyết tiềm ẩn thường đi kèm với sự gia tăng nhiệt độ bất thường hoặc gradient nhiệt độ. Ví dụ, ngắn mạch có thể gây ra sự gia tăng dòng điện và hình thành các điểm nhiệt độ cao đáng kể tại địa phương; Hàn giả hoặc ngắt mạch sẽ tăng sức đề kháng tiếp xúc và tạo ra nhiệt bất thường khi bật nguồn; Các yếu tố như điện dung lão hóa, điện trở và các yếu tố khác cũng có thể bị quá nóng do suy giảm hiệu suất. Quét bề mặt bảng mạch bằng camera nhiệt hồng ngoại, kỹ thuật viên có thể lấy dữ liệu phân phối nhiệt của toàn bộ bề mặt bảng mà không cần tiếp xúc vật lý, loại khôngLiên hệĐặc điểm của loại đặc biệt thích hợp cho việc kiểm tra trực tuyến trên dây chuyền sản xuất, có thể tránh thiệt hại cho các thành phần chính xác, nhưng cũng có thể cải thiện đáng kể hiệu quả kiểm tra. Trường hợp của một công ty sản xuất PCBA xác nhận điều này: sử dụng công nghệ hình ảnh nhiệt, các kỹ sư phát hiện ra rằng một khu vực pin chip có nhiệt độ cao hơn 15 ° C so với xung quanh, sau khi kiểm tra lại tia X xác nhận sự hiện diện của hàn giả, sau khi sửa chữa sự phân bố nhiệt độ trở lại bình thường, tránh nguy cơ thất bại sản phẩm hàng loạt tiếp theo.

Máy ảnh nhiệt macro X640F300UM25 Chụp điện dung 2mm * 3mm

Khi thực hiện kiểm tra hình ảnh nhiệt, môi trường phát hiện cần được kiểm soát chặt chẽ để loại trừ nhiễu. Các nguồn nhiệt bên ngoài thường cần được che chắn để đảm bảo rằng bảng mạch ở trạng thái khối lượng công việc điển hình, chẳng hạn như giai đoạn khởi động, tải đầy hoặc chờ khi kiểm tra nguồn. Áp dụng độ phân giải không thấp hơn 384×288Máy ảnh nhiệt hồng ngoại có độ nhạy nhiệt cao hơn 0,05 độ C để thu thập dữ liệu, có thể nắm bắt rõ ràng những thay đổi nhiệt độ rất nhỏ. Đối với các thành phần nhỏ, chẳng hạn như điện trở đóng gói 0402, độ phân giải chi tiết được tăng cường với ống kính macro. Sau khi thu được hình ảnh nhiệt, bạn có thể xác định chính xác các khu vực bất thường về chênh lệch nhiệt độ bằng cách so sánh bản đồ nhiệt với bảng bình thường cơ sở, kết hợp với phần mềm chuyên nghiệp để phân tích hồ sơ nhiệt độ và thay đổi động lực. Ví dụ, trong thử nghiệm mô-đun nguồn,Máy ảnh nhiệt macro YouxinNó đã giúp các kỹ sư nhanh chóng khóa vị trí của điện dung ngắn mạch, ngăn chặn sự cố đốt cháy các yếu tố gây ra bởi quá nhiều năng lượng.

Máy ảnh nhiệt macro X640F300UM17 Chụp điện dung 2mm * 3mm

Máy ảnh nhiệt macro X640F300UM8 Chụp điện dung 2mm * 3mm

Tuy nhiên, công nghệ này cũng có những hạn chế nhất định. Thứ nhất, sự khác biệt về độ phát xạ bề mặt của vật liệu có thể ảnh hưởng đến độ chính xác đo nhiệt độ - kim loại, không giống như nhựa, có đặc tính bức xạ và dễ dẫn đến độ lệch đo lường. Đối với điều này, nó có thể được cải thiện bằng cách hiệu chỉnh các thông số phát xạ của thiết bị hoặc bằng cách phun một lớp phủ có độ phát xạ cao đồng đều trên bề mặt được thử nghiệm. Thứ hai, đối với các khuyết tật cấu trúc bên trong bảng mạch nhiều lớp, tín hiệu nhiệt bề mặt có thể không phản ánh hiệu quả, tại thời điểm này cần kết hợp công nghệ hình ảnh nhiệt pha khóa, thông qua kích thích nhiệt định kỳ để thâm nhập vào cấu trúc sâu, hoặc bổ sung bằng phát hiện siêu âm để đánh giá toàn diện. Ngoài ra, luồng không khí trong môi trường, phản xạ và các yếu tố khác có thể gây nhiễu, điều này đòi hỏi môi trường phát hiện phải ổn định nhất có thể và sử dụng lá chắn phản xạ để giảm xác suất tính toán sai lầm nếu cần thiết.

Với những tiến bộ công nghệ, phát hiện hình ảnh nhiệt đang phát triển theo hướng thông minh và chính xác cao. Sự ra đời của thuật toán AI làm cho máy mócMô hình học tập có thể tự động xác định các mẫu nhiệt bất thường và giảm sai số chủ quan trong phán đoán của con người; Nghiên cứu và phát triển cảm biến hồng ngoại có độ phân giải cao đã phá vỡ nút cổ chai phát hiện đối với các thành phần nhỏ, thậm chí có thể tiến hành cảnh báo sớm đối với các vết nứt nhỏ của điểm hàn. Đáng chú ý hơn là việc xây dựng hệ thống phát hiện đa phương thức, kết hợp hình ảnh nhiệt với phân tích tín hiệu điện, phát hiện quang học và các công nghệ khác, hình thành mạng lưới chẩn đoán sự cố đa chiều. Ví dụ, sau khi phát hiện ra nhiệt độ bất thường của một khu vực, dữ liệu dao động hiện tại và hình ảnh vi mô được điều chỉnh đồng bộ tại vị trí đó, có thể xác định chính xác hơn nguồn gốc của sự cố là khiếm khuyết thiết kế, vấn đề quy trình hoặc lỗi thành phần.

Nhìn chung, công nghệ hình ảnh nhiệt mở ra một con đường hiệu quả cao để kiểm tra chất lượng bảng mạch. Nó không chỉ có thể cảnh báo sớm về những thất bại tiềm ẩn và giảm chi phí sửa chữa sản phẩm, mà còn đóng một vai trò quan trọng trong việc xác minh thiết kế tản nhiệt và phân phối điện năng tối ưu. Mặc dù vẫn cần bổ sung cho các công nghệ khác về độ chính xác và độ sâu phát hiện, công nghệ phát hiện không phá hủy này chắc chắn sẽ thúc đẩy sản xuất điện tử theo hướng thông minh và đáng tin cậy hơn khi hiệu suất cảm biến được cải thiện và các phương pháp phân tích dữ liệu được đổi mới. Trong tương lai, khi các kỹ sư đứng bên cạnh dây chuyền sản xuất, có lẽ chỉ cần nhìn vào bản đồ nhiệt lưu động trên màn hình, họ có thể hiểu được từng "thay đổi nhiệt độ cơ thể" rất nhỏ của bảng mạch, để những khiếm khuyết ẩn sau nhiệt không thể che giấu.