鎖相熱成像系統(tǒng)是一種將光學(xué)成像技術(shù)與鎖相技術(shù)深度融合的先進(jìn)無損檢測設(shè)備,其工作原理頗具科學(xué)性。它首先通過特定的周期性熱源對被測物體進(jìn)行激勵,這種激勵可以是光、電、聲等多種形式,隨后利用高靈敏度的紅外相機(jī)持續(xù)捕捉物體表面因熱激勵產(chǎn)生的溫度場變化。關(guān)鍵在于,系統(tǒng)能夠借助鎖相技術(shù)從繁雜的背景噪聲中提取出與熱源頻率相同的信號,這一過程如同在嘈雜的環(huán)境中捕捉到特定頻率的聲音,極大地提升了檢測的靈敏度。即便是物體內(nèi)部微小的缺陷,如材料中的細(xì)微裂紋、分層等,也能被清晰識別。憑借這一特性,它在材料科學(xué)領(lǐng)域可用于研究材料的熱性能和結(jié)構(gòu)完整性,在電子工業(yè)中能檢測電子元件的潛在故障,應(yīng)用場景十分重要。鎖相熱成像系統(tǒng)優(yōu)化電激勵檢測的圖像處理。低溫?zé)徭i相紅外熱成像系統(tǒng)測試
電激勵下的鎖相熱成像系統(tǒng)為電子產(chǎn)業(yè)的 PCB 板檢測提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持,尤其適用于高密度、高精度 PCB 板的質(zhì)量檢測。PCB 板作為電子設(shè)備的 “血管”,其線路密集且復(fù)雜,在生產(chǎn)過程中容易出現(xiàn)線路斷路、過孔堵塞、銅箔起皮等缺陷。這些缺陷若未被及時發(fā)現(xiàn),會導(dǎo)致電子設(shè)備工作異常甚至故障。
通過對 PCB 板施加周期性的電激勵,電流會沿著線路流動,缺陷區(qū)域由于導(dǎo)電性能下降,會產(chǎn)生異常的焦耳熱,導(dǎo)致局部溫度升高。鎖相熱成像系統(tǒng)可通過快速掃描整板,捕捉到這些溫度異常區(qū)域,并通過圖像處理技術(shù),定位缺陷的位置和范圍。與傳統(tǒng)的人工目檢或測試相比,該系統(tǒng)的檢測效率提升了數(shù)倍,而且能夠檢測出人工難以發(fā)現(xiàn)的細(xì)微缺陷。例如,在檢測手機(jī)主板這類高密度 PCB 板時,系統(tǒng)可在 10 分鐘內(nèi)完成整板檢測,并生成詳細(xì)的缺陷報告,為生產(chǎn)人員提供精確的修復(fù)依據(jù),極大地助力了電子制造業(yè)提高生產(chǎn)效率。 無損檢測鎖相紅外熱成像系統(tǒng)成像鎖相熱成像系統(tǒng)讓電激勵檢測效率大幅提升。
在電子領(lǐng)域,所有器件都會在不同程度上產(chǎn)生熱量。器件散發(fā)一定熱量屬于正?,F(xiàn)象,但某些類型的缺陷會增加功耗,進(jìn)而導(dǎo)致發(fā)熱量上升。在失效分析中,這種額外的熱量能夠為定位缺陷本身提供有用線索。熱紅外顯微鏡可以借助內(nèi)置攝像系統(tǒng)來測量可見光或近紅外光的實用技術(shù)。該相機(jī)對波長在3至10微米范圍內(nèi)的光子十分敏感,而這些波長與熱量相對應(yīng),因此相機(jī)獲取的圖像可轉(zhuǎn)化為被測器件的熱分布圖。通常,會先對斷電狀態(tài)下的樣品器件進(jìn)行熱成像,以此建立基準(zhǔn)線;隨后通電再次成像。得到的圖像直觀呈現(xiàn)了器件的功耗情況,可用于隔離失效問題。許多不同的缺陷在通電時會因消耗額外電流而產(chǎn)生過多熱量。例如短路、性能不良的晶體管、損壞的靜電放電保護(hù)二極管等,通過熱紅外顯微鏡觀察時會顯現(xiàn)出來,從而使我們能夠精細(xì)定位存在缺陷的損壞部位。
電激勵的鎖相熱成像系統(tǒng)在電子產(chǎn)業(yè)的電子漿料檢測中有用武之地,為電子漿料的質(zhì)量控制提供了重要手段,確保印刷線路的性能。電子漿料是用于印刷電子線路、電極等的關(guān)鍵材料,其導(dǎo)電性、均勻性和附著力直接影響印刷線路的性能和可靠性。電子漿料若存在顆粒團(tuán)聚、成分不均、氣泡等缺陷,會導(dǎo)致印刷線路的電阻增大、導(dǎo)電性能下降,甚至出現(xiàn)線路斷路。通過對印刷有電子漿料的基板施加電激勵,電流會沿著漿料線路流動,缺陷處由于電阻異常,會產(chǎn)生局部溫度升高。鎖相熱成像系統(tǒng)能夠檢測到這些溫度差異,并通過分析溫度場的分布,評估電子漿料的質(zhì)量。例如,在檢測太陽能電池板的銀漿電極時,系統(tǒng)可以發(fā)現(xiàn)因銀漿成分不均導(dǎo)致的電阻異常區(qū)域,這些區(qū)域會影響電池板的發(fā)電效率。檢測結(jié)果為電子漿料生產(chǎn)企業(yè)提供了質(zhì)量反饋,幫助企業(yè)優(yōu)化漿料配方和生產(chǎn)工藝,提升電子產(chǎn)業(yè)相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量。電激勵的脈沖寬度與鎖相熱成像系統(tǒng)采樣頻率需匹配,通過參數(shù)優(yōu)化可大幅提高檢測信號的信噪比和清晰度。
電子產(chǎn)業(yè)的電路板老化檢測中,電激勵的鎖相熱成像系統(tǒng)效果優(yōu)異,為電子設(shè)備的維護(hù)和更換提供了科學(xué)依據(jù),有效延長了設(shè)備的使用壽命。電路板在長期使用過程中,會因元件老化、線路氧化、灰塵積累等原因,導(dǎo)致性能下降,可能出現(xiàn)隱性缺陷,如電阻值漂移、電容漏電、線路接觸不良等。這些隱性缺陷在設(shè)備正常工作時可能不會立即顯現(xiàn),但在負(fù)載變化或環(huán)境溫度波動時,可能會導(dǎo)致設(shè)備故障。通過對老化的電路板施加適當(dāng)?shù)碾娂?,模擬設(shè)備的工作狀態(tài),老化缺陷處會因性能參數(shù)的變化而產(chǎn)生與正常區(qū)域不同的溫度變化。鎖相熱成像系統(tǒng)能夠檢測到這些溫度變化,并通過分析溫度場的分布特征,評估電路板的老化程度和潛在故障風(fēng)險。例如,在檢測工業(yè)控制設(shè)備的電路板時,系統(tǒng)可以發(fā)現(xiàn)老化電容周圍的溫度明顯高于正常區(qū)域,提示需要及時更換電容,避免設(shè)備在運(yùn)行過程中突然故障。電激勵激發(fā)缺陷熱特征,鎖相熱成像系統(tǒng)識別。檢測用鎖相紅外熱成像系統(tǒng)
紅外熱像儀捕獲這些溫度變化,通過鎖相技術(shù)提取微弱的有用信號,提高檢測靈敏度。低溫?zé)徭i相紅外熱成像系統(tǒng)測試
蘇州致晟光電科技有限公司自主研發(fā)的RTTLIT (實時瞬態(tài)鎖相熱分析系統(tǒng)),該技術(shù)的溫度靈敏度極高,部分型號甚至可達(dá) 0.0001℃,功率檢測限低至 1μW。這意味著它能夠捕捉到極其微弱的熱信號變化,哪怕是芯片內(nèi)部極為微小的漏電或局部發(fā)熱缺陷都難以遁形。這種高靈敏度檢測能力在半導(dǎo)體器件、晶圓、集成電路等對精度要求極高的領(lǐng)域中具有無可比擬的優(yōu)勢,能夠幫助工程師快速、準(zhǔn)確地定位故障點,較大程度上的縮短了產(chǎn)品研發(fā)和故障排查的時間。低溫?zé)徭i相紅外熱成像系統(tǒng)測試