Modalità Macro della FLIR T500-Series: soluzione a singola ottica per l'imaging di piccoli soggetti

Le termocamere sono utilizzate in molte fasi dell'attività di ricerca e sviluppo e di assicurazione qualità. L'ispezione di componenti elettronici è tra le applicazioni più comuni della termografia. Tipicamente si esplica nella ricerca di punti caldi su circuiti stampati assemblati (PCBA) e nell'accertare che i vari componenti funzionino entro i limiti di progetto.

Nell'attuale mondo della miniaturizzazione, i componenti PCBA a montaggio superficiale più comuni possono avere dimensioni comprese tra 0603 (1,6 mm × 0,8 mm) a 0201 (0,6 mm × 0,3 mm). Per eseguire una misurazione accurata di temperatura di questi componenti è necessario valutare un'area di almeno 3 × 3 pixel (9 pixel totali) sul soggetto, e preferibilmente un'area di 10 x 10 pixel o superiore, per una maggiore accuratezza di misurazione.

In molte termocamere, un pixel può coprire un'area del soggetto di 600 µm, ossia 0,06 mm. Questo valore rappresenta la dimensione dello spot della termocamera. Per ottenere quindi una copertura minima di 3 × 3 pixel su un componente 0201, è necessaria una termocamera e un'ottica con dimensione dello spot molto inferiore, ad esempio 100 µm. Per caratterizzare correttamente un punto caldo su un punto specifico di un componente 0201 servirebbe una dimensione dello spot ancora più piccola (Figura 1).

Figure 1

La termografia è senz'altro una tecnologia versatile, ma l'uso di una termocamera a singola ottica a focale fissa può costituire un limite. Il livello di ingrandimento per la conduzione di test su componenti elettronici spesso richiede l'uso di ottiche macro aggiuntive che consentano una dimensione dello spot idonea a rilevare i punti caldi, misurare la temperatura e caratterizzare correttamente la risposta termica di piccoli componenti. Disporre di più ottiche macro consente di produrre immagini di qualità superiore, ma non è sempre conveniente economicamente. La modalità Macro di FLIR è un'alternativa versatile e flessibile per ispezionare un'ampia gamma di componenti piccoli con un'unica ottica.

La modalità Macro consente di eseguire misurazioni accurate di temperatura di piccoli soggetti senza cambiare ottica (Figura 2). Una termocamera FLIR con ottica 24˚ standard e modalità Macro abilitata può raggiungere dimensioni dello spot fino a 71 μm, senza dover cambiare ottica. Con questa dimensione dello spot, la termocamera può misurare con accuratezza la temperatura e caratterizzare termicamente componenti 0603 con dimensioni 1,6 mm × 0,8 mm. È in grado di rilevare componenti caldi o con prestazioni degradate di dimensioni anche di soli 0,6 mm × 0,3 mm.

Figure 2a: PCBA imaged with a FLIR T540 camera with Macro Mode enabled. The camera measured the target hot spot at 76°C with Macro Mode.

 

Figure 2b: PCBA imaged with a FLIR T540 camera without Macro Mode enabled. The camera measured the target hot spot at 74°C without Macro Mode.

Le ottiche macro tradizionali sono spesso limitate dalla breve distanza di lavoro. Quando i circuiti stampati contengono componenti alti può risultare difficile avvicinare fisicamente la termocamera per mettere a fuoco i componenti più bassi La modalità Macro di FLIR risolve questo problema consentendo di posizionare la termocamera a una distanza praticabile, pur garantendo una dimensione dello spot piccola. Ad esempio, una FLIR T540 con ottica 24˚ deve trovarsi ad almeno 150 mm dal soggetto per catturare un'immagine a fuoco. A questa distanza, la dimensione dello spot non può essere inferiore a 140 μm. Attivando la modalità Macro, la distanza minima tra la termocamera e il soggetto viene ridotta, consentendo di mettere a fuoco istantaneamente i componenti a montaggio superficiale e altri piccoli oggetti. Lo stesso dispositivo in modalità Macro può quindi produrre un'immagine nitida a partire da 60 mm e raggiungere una dimensione dello spot di 71 μm, senza dover cambiare ottica.

La modalità Macro interviene sulla posizione del sensore della termocamera durante il processo di calibrazione, aumentando la distanza di lavoro tra sensore e ottica. Questa modalità viene abilitata tramite un aggiornamento del firmware che aggiunge il menu "Modalità Immagine" all'interfaccia utente della termocamera. Tuttavia, poiché la messa a fuoco e la nitidezza dell'immagine termica dipendono dalla posizione del sensore, le immagini MSX a luce visibile risultano disallineate. Questa modalità implica che una termocamera in modalità Macro salverà solo le immagini IR 

La modalità Macro di FLIR è una funzione innovativa che offre ai professionisti dei settori R&D, assicurazione qualità e ad altri professionisti la flessibilità necessaria per testare le PCBA e altri componenti elettronici senza la necessità o il costo di ottiche aggiuntive. L'ottica standard 24˚ può essere utilizzata per esaminare un'area più ampia o l'intera PCBA. Se l'ispezione rivela un punto caldo o una piccola area di interesse, l'attivazione della modalità Macro consente un esame più approfondito e un'analisi termica senza dover cambiare ottica. Per maggiori informazioni su come la modalità Macro può ottimizzare i test sui componenti elettrici ed elettronici, non esitate a contattare il vostro rappresentante FLIR.

PCBA thermal imaging with Macro Mode

 

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