⚡️FLIR T5xx熱像儀微距模式:偵測微小目標熱點及分析熱特性的單一鏡頭解決方案!

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FLIR T5xx系列熱像儀微距模式應用

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日漸迷你的電子元件熱成像檢查應用 

熱像儀應用於研發與品質保證檢測過程中的許多階段。
電子檢查是熱成像最常見的應用之一,通常牽涉到須要在印刷電路板組件(PCBA)上查找熱點及確保各項元件在其設計的限值內運作。

在當今尺寸日漸縮小的電子世界中,最常見的表面安裝電路板組件的尺寸範圍從0603(1.6mm×0.8mm)到小至0201(0.6mm×0.3mm)。

要對這些組件進行精準的溫度量測,需要在待測目標上至少有一個3 x 3像素的區域(或全部9個像素),而10 x 10像素或更大的範圍,能提供更高的量測精度。

對許多熱像儀而言,一個像素可以涵蓋量測目標600µm  - 這代表了熱像儀的測量點尺寸。

因此,若要在一個尺寸0201(0.6mm×0.3mm)的元件上,實現最小3 x 3像素的量測範圍,您將需要能提供更小測量點尺寸約100µm的熱像儀與鏡頭的組合,甚至,還要更細小的測量點尺寸,才能確切量測到0201元件上特定點的熱點,請參考下表。

非致冷式熱像儀

空間解析度µm/像素

320 x 240 FOV (mm)

640 x 480 FOV (mm)

100

32 x 24

64 x 48

50

16 x 12

32 x 24

25

8 x 6

16 x 12

致冷式熱像儀

放大倍數

640 x 512 FOV (mm)

1280 x 720 FOV (mm)

1x=14µm/像素

9.6 x 7.7

17.9 x 10.1

4x=3.5µm/像素

2.4 x 1.9

4.5 x 2.5

單一定焦鏡頭使應用受限

儘管熱成像是一項應用廣泛的技術,但使用帶有單一定焦鏡頭的熱像儀,可能受到侷限。電子測試的充份放大應用,往往需要額外的微距鏡頭,才能達到偵測熱點、量測溫度及正確表現微小組件熱響應所需的測量點尺寸。手上有幾個像這樣的鏡頭,可以產生優異的影像,但並不總是符合成本效益!因此,當您想用一個鏡頭檢查廣泛的各項微小目標時,FLIR微距模式能提供一種更靈活的選擇!

FLIR熱像儀微距模式 - 創新的功能 ,一鏡到底,無額外鏡頭的需求及花費

FLIR微距模式讓您不必更換鏡頭,便可精準捕獲微小目標的溫度測量值(下圖)。

具有標準24˚鏡頭且啟用微距模式的FLIR紅外線熱像儀,其測量點尺寸可以小至71μm - 無需更換鏡頭。在該測量點尺寸,熱像儀可以對1.6 mm×0.8 mm的0603組件,執行精準的溫度量測及分析其熱特性。它甚至可以檢測到小至0.6 mm×0.3 mm的高溫或性能不佳的元件。

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圖:採用FLIR T540熱像儀及在啟用微距模式下所拍攝的印刷電路板組件熱影像。

熱像儀在啟用微距模式下量測到待測目標熱點76°C。

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圖:採用FLIR T540熱像儀而不啟用微距模式時所拍攝的印刷電路板組件熱影像。

熱像儀在不啟用微距模式下量測到待測目標熱點74°C。


傳統的微距鏡頭,通常因其較短的工作距離,而受到挑戰。而且,由於某些印刷電路板組件上的元件較高,有可能難以將熱像儀定位在足夠靠近而能對焦在較短元件的位置。FLIR的微距模式,讓使用者可以將熱像儀放在可操作的距離上及同時仍能提供較小的測量點尺寸。

同一熱像儀硬體在啟用微距模式下可提供來自60mm目標的清晰熱圖像,實現71μm或更小的測量點大小,無須更換鏡頭

例如,帶有24˚鏡頭的FLIR T540必須距離測量目標至少150mm,才能捕獲對焦的影像。在該距離,測量點尺寸將限制為140μm。若切換進入微距模式,則可減少熱像儀與量測目標之間必須維持的最小距離,使您能立即對焦在表面安裝元件與其他微小目標上。相同的熱像儀硬體,在啟用微距模式之下,能提供距離60mm目標的清晰熱圖像,並且實現測量點尺寸*71μm,無需更換鏡頭(機型T560可以小至*50μm)

微距模式的作用,是透過在校正過程中調整熱像儀偵測器的位置,而在感測器與鏡頭之間提供增加的工作距離。透過韌體升級而啟用微距模式,會在熱像儀的圖形使用者介面增加一個影像模式”選單,然而,由於熱像儀的對焦及清晰度取決於調整的偵測器位置,其可見光MSX影像將無法對準,這表示,在微距模式下,熱像儀將只能儲存紅外線熱影像

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圖:在微距模式下拍攝的印刷電路板組件熱影像

FLIR的微距模式,是一項創新的功能,可為研發、品質保證及其他專業人員提供測試印刷電路板組件和其他電子元件所需的靈活性,而無額外鏡頭的需求或費用。

標準24˚鏡頭可用於測量較大的面積或整個印刷電路板組件,而一旦發現熱點或較小的異常區域,便可啟用微距模式進行更深入的檢查及熱分佈/狀態分析,無需更換鏡頭

關於微距模式在電氣測試方面的應用及相關資訊,歡迎您進一步洽詢。
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相關機型介紹,歡迎您參考https://www.pdic.com.tw/flir-thermal-imaging-cameras-t530_t540_t560.html


本文圖文內容取材編譯自原廠“flir t500 series macro mode single lens solution for imaging small targets”。


2020-11-20