Wärmebildgebung für die beschädigungsfreie Erkennung von Leiterplatten

Die Wärmebildtechnik als ein effektives, kontaktloses Prüfmittel hat in den letzten Jahren einen hohen Anwendungswert im Bereich der beschädigungsfreien Prüfung von Leiterplatten gezeigt. Durch die Erfassung der Infrarotstrahlung auf der Oberfläche der Leiterplatte wird die Temperaturverteilung in ein visualisiertes Wärmebild umgewandelt, um außergewöhnliche Hitzbereiche aufgrund von Kurzschlüssen, Fehlschweißungen oder Alterung der Komponenten schnell zu lokalisieren und eine intuitive und Echtzeitlösung für die Fehlerdiagnose zu bieten.

Während der Leiterplattenbetrieb liegt die Temperatur der normalen Arbeitselemente in der Regel im stabilen Bereich, während potenzielle Mängel oft mit ungewöhnlichen Temperaturanstiegen oder Temperaturgradienten einhergehen. Zum Beispiel kann ein Kurzschluss zu einer Stromstärkung führen und lokal erhebliche hohe Temperaturpunkte bilden; Fehlschweißungen oder Bruchschlüsse werden aufgrund des Kontaktwiderstands erhöht und bei der Stromversorgung eine ungewöhnliche Hitze erzeugen; Komponenten wie Alterungskapazitäten und Widerstände können sich auch aufgrund einer Leistungsschwäche überhitzen. Durch das Scannen der Oberfläche der Leiterplatte durch eine Infrarot-Wärmekamera kann der Techniker die Wärmeverteilungsdaten der gesamten Platte ohne physischen Kontakt erhalten.KontaktDiese Eigenschaften eignen sich besonders für die Online-Prüfung an der Produktionslinie und können Schäden an Präzisionskomponenten vermeiden und die Prüfeffizienz erheblich verbessern. Der Fall eines PCBA-Herstellers bestätigt dies: Mit der thermischen Bildgebungstechnologie fanden die Ingenieure heraus, dass die Temperatur in einem Chipstiftgebiet 15 ° C höher ist als in der Umgebung, die Röntgenprüfung bestätigte das Vorhandensein eines falschen Schweißens und die Temperaturverteilung nach der Reparatur normalisierte sich, um das Risiko eines späteren Produktfehlers zu vermeiden.

Mikrothermische Kamera X640F300UM25 für Aufnahmen mit 2mm * 3mm Kapazität

Bei der thermischen Bildgebungsprüfung muss die Prüfumgebung streng kontrolliert werden, um Störungen auszuschließen. In der Regel müssen externe Wärmequellen abgeschützt werden, um sicherzustellen, dass sich die Leiterplatte in einem typischen Arbeitszustand befindet, wie zum Beispiel in der Start-, Volllast- oder Standby-Phase beim Stromversorgungstest. Auflösung nicht weniger als 384×288Infrarot-Thermokamera mit einer thermischen Empfindlichkeit von besser als 0,05 ° C für die Datenerfassung, um feine Temperaturänderungen klar zu erfassen. Für Mikrokomponenten wie z.B. den Verpackungswiderstand 0402 kann die Detailauflösung mit einem Mikroobjektiv verbessert werden. Nach Erhalt eines thermischen Bildes können Temperaturprofile und dynamische Veränderungen in Kombination mit spezialisierter Software durch den Kontrast mit dem Thermogramm der Referenzplatte genau erkannt werden. Beispielsweise bei der Versorgungsmodulprüfung,Mikrothermische KameraEr hat den Ingenieuren geholfen, die Position des Kurzschlusskondensators schnell zu sperren, um einen Verbrennungsunfall durch zu lange Stromversorgung zu verhindern.

Mikrothermische Kamera X640F300UM17 für Aufnahmen mit 2mm * 3mm Kapazität

Mikrothermische Kamera X640F300UM8 für Aufnahmen mit 2mm * 3mm Kapazität

Diese Technologie hat jedoch auch einige Einschränkungen. Erstens können Unterschiede in der Oberflächenemissibilität des Materials die Temperaturgenauigkeit beeinflussen - Metalle und Kunststoffe haben unterschiedliche Strahlungseigenschaften, die leicht zu Messabweichungen führen. Hierzu können die Emissionsparameter der Anlage kalibriert oder eine gleichmäßig hoch emittierende Beschichtung auf die gemessene Oberfläche aufgebracht werden. Zweitens kann bei strukturellen Mängeln im Inneren einer mehrschichtigen Leiterplatte das Oberflächenhärmesignal möglicherweise nicht effektiv reflektiert werden, was in Kombination mit der Sperrphase-Wärmebildgebungstechnologie erforderlich ist, um durch periodische thermische Stimulationen die tiefe Struktur zu durchdringen oder durch Ultraschallprüfungen zu ergänzen. Darüber hinaus können Luftströme, Reflexionen und andere Faktoren in der Umgebung Störungen verursachen, was erfordert, dass die Erkennungsumgebung so stabil wie möglich bleibt und die Wahrscheinlichkeit von Fehlerurteilungen bei Bedarf durch die Verwendung von Reflexionsschildern verringert wird.

Mit dem technologischen Fortschritt entwickelt sich die Wärmebilddetektion in Richtung Intelligenz und hoher Präzision. Die Einführung von Algorithmen für künstliche Intelligenz macht MaschinenLernmodelle können abnorme Wärmemuster automatisch erkennen und subjektive Fehler der künstlichen Interpretation reduzieren; Die Entwicklung von hochauflösenden Infrarot-Sensoren durchbricht die Engpässe bei der Erkennung kleiner Bauteile und ermöglicht sogar eine frühzeitige Warnung vor Mikrorissen an Schweißpunkten. Mehr Aufmerksamkeit verdient der Aufbau eines multimodalen Inspektionssystems, das thermische Bildgebung mit Technologien wie elektrischer Signalanalyse und optischer Inspektion verbindet, um ein mehrdimensionales Fehlerdiagnosenetzwerk zu bilden. Nachdem beispielsweise eine ungewöhnliche Hitze in einem Bereich festgestellt wurde, können die Daten über die Stromschwankungen an diesem Ort und das Mikrobild synchronisiert werden, um genauer festzustellen, ob die Ursache eines Fehlers ein Konstruktionsfehler, ein Prozessproblem oder ein Ausfall der Komponenten ist.

Insgesamt eröffnet die Wärmebildtechnik einen effizienten Weg zur Qualitätsprüfung von Leiterplatten. Es kann nicht nur potenzielle Fehler im Voraus warnen und die Reparaturkosten des Produkts senken, sondern spielt auch eine wichtige Rolle bei der Validierung des Kühldesigns und der Optimierung der Stromverteilung. Obwohl die Präzision und die Tiefe der Prüfung immer noch mit anderen Technologien ergänzt werden müssen, wird diese nicht-destruktive Prüftechnologie die Elektronikherstellung mit der Verbesserung der Sensorleistung und der Innovation der Datenanalyse sicherlich in Richtung intelligenter und zuverlässiger treiben. In Zukunft, wenn Ingenieure neben der Produktionslinie stehen und vielleicht nur die Wärmekarte auf dem Bildschirm betrachten, können sie einen Einblick in die winzigen "Körpertemperaturänderungen" an jedem Ort der Leiterplatte bekommen, so dass die Fehler, die hinter der Wärme versteckt sind, unvergesslich sind.