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為什么檢測芯片溫度

1、電路元器件溫度分析

當前,電子設備主要失效形式就是熱失效。據統計,電子設備失效有55%是溫度超過規定值引起,隨著溫度增加 ,電子設備失效率呈指數增長。一般而言電子元器件的工作可靠性對溫度極為敏感,器件溫度在70-80℃水平上每增 加1℃,可靠性就會下降5%。

2 、負載分析

在電路研發過程中,可以除了常規的測試(如示波器、萬用表等)手段外,還可以用熱像儀對電路板進行檢測,通過顯示出的不同溫度點,對元器件所承受的電流,電壓等情況進行了解,工程師根據所檢測的溫度點,完善電路,提高轉換效率、減少功耗、減少電路內部溫升,提高電路的可靠性。

 

為什么紅外熱像儀監測

電路元器件在工作時,由于通過元器件的電流的不同,各個器件之間的差異等原因,而產生的熱量也會隨之不同,體現在元器件表面特征就是溫度差異。紅外熱像儀就是利用各個元器件溫度之間差異,分析出電路的不同性能特點。

  • 紅外熱像儀檢測問題
  • 芯片中常見的元件材質是金屬,金屬的一個典型特性就是反射率很高,相應的其發射率較低,用紅外熱像儀檢測金屬帶來的典型問題就是金屬的測量溫度偏低,所以檢測芯片首先需要解決這個問題。

制造業電路板紅外監控方法

紅外熱像儀探測電子電路板紅外熱像圖

 

常見的解決金屬反光的問題主要有以下幾種:

  • 絕緣膠帶法:

適用場合:適用于被測目標相對比較大,溫度較低(小于100℃),要求測試后不改變原目標表面狀況的場合,例如各種散熱模塊、光潔器件表面、金屬表面等;

操作方法:貼絕緣膠布(建議使用3M電氣絕緣膠帶,顏色不論),之后將熱像儀發射率設為0.95;

注意事項:應盡量使膠帶與被測目標的表面接觸緊密,沒有氣泡或褶皺等現象,需要預留5分鐘以上時間,使被測目標表面與膠帶充分達到熱平衡狀態。一般膠帶只能耐溫100℃,若檢測高溫建議使用高溫膠帶最高至300℃。

 

制造業電路板紅外監控方法

紅外熱像儀檢測電子電路板異常高溫區域

 

  • 噴漆法

適用場合:此種方法可以適用于溫度較高目標,也可以適用目標尺寸較小的,客戶可以接受被測物體表面顏色被改變的場合,例如在制造業中,較小的芯片表面、管腳、不規則的散熱片、電容器頂端、LED芯片(表面鍍銀)等

操作方法:油性筆或丙烯酸樹脂噴漆(啞光漆或橘皮漆),發射率設為0.95-0.97

注意事項:應盡量使漆面均勻,而且薄(但要覆蓋住被測目標表面);為保證充分達到熱平衡,建議涂漆3分鐘后再進行測試。大部分漆的耐溫為400 ℃以下,若目標溫度較高建議使用氧化銅高溫漆最高至1000 ℃。

 

制造業電路板紅外監控方法

制造業電路板紅外監控方法

電路板異常高溫均可通過紅外熱像圖顯示出來

 

·? 表面可處理之導熱硅脂法

適用場合:1)當涂漆和貼膠帶可能會影響金屬表面散熱,改變金屬原有的溫度 2)涂漆后不方便擦拭 3)部分材質漆層有導電的隱患 4)膠帶粘貼比較麻煩,特別對于非規則形狀物體

操作方法:使用導熱硅脂(可在各化學品、化學試劑銷售網點購買),設置發射率0.95

注:導熱硅脂的導熱系數λ>0.8W/m.k,可真實反映金屬表面的溫度狀況。導熱硅脂在-50℃~180℃內不溶化、不流失、不揮發。

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