Nell’attività di ricerca e sviluppo per i prodotti elettronici, individuare e correggere i punti caldi è un lavoro complicato senza una termocamera.
Individuare esattamente i punti dove l'elettronica si surriscalda
Le termocamere FLIR per la ricerca, lo sviluppo e la scienza consentono di vedere la distribuzione del calore all’interno di una scheda o anche nell’intero componente, per identificare rapidamente i problemi di dissipazione di calore e iniziare a lavorare sulle soluzioni.
Le termocamere R&D/scientifiche di FLIR offrono la sensibilità, la risoluzione spaziale, la velocità di acquisizione e il tempo di integrazione necessari per analizzare repentini cambiamenti di temperatura e misure di temperatura accurate anche su soggetti in movimento.
I principali vantaggi che offrono le termocamere FLIR per l’ambito R&D possono essere così riassunti:
- MISURA COMPONENTI ELETTRONICI GRANDI E PICCOLI: A differenza delle termocoppie o dei pirometri ottici, le termocamere FLIR possono acquisire misure di temperatura accurate di dispositivi elettronici di grandi dimensioni ma anche di componenti singoli. In queste applicazioni offrono la propria utilità sia modelli entry-level come A70SC 51° fissa con software da ricerca nella versione standard, sia modelli più performati come la nuova A700SC, 640×480 pxl, sempre fissa e con software da ricerca professionale.
- SENSIBILITÀ, VELOCITÀ E RISOLUZIONE SPAZIALE: Le termocamere FLIR registrano dati ad alta velocità, con la sensibilità e la risoluzione spaziale necessaria per caratterizzare i transienti termici rapidi anche in componenti microelettronici. Una delle soluzioni FLIR che risponde alle precedenti specifiche è la T1020 con kit scientifico, 1024x768pxl e frequenza fino 200Hz.
- ANALISI DEI DATI, ANCHE PERSONALIZZATA: se il metodo di lavoro prevede l’analisi real-time dei dati radiometrici durate il testing o di termogrammi in post-processing è disponibile nella versione FLIR SC il software da ricerca FLIR ResearchIR oppure il nuovo software FLIR ThermalStudio. Se invece la termocamera dove essere utilizzata per il testing in linea di produzione allora è possibile creare applicativi ad-hoc utilizzando i pacchetti di sviluppo SDK. Una ottima soluzione è rappresentata dalla termocamera fissa FLIR A655SC che può misurare fino a 2000°C e acquisire fino a 200 fps.
Ispezione termografica di circuiti stampati PCBA
L’ispezione elettronica è una delle applicazioni più comuni per la termografia, che in genere comporta l’individuazione di punti caldi su circuiti stampati (PCBA) e la verifica che i vari componenti funzionino entro i limiti di progetto. Nel mondo odierno dell’elettronica miniaturizzata, i più comuni componenti PCBA a montaggio superficiale possono avere dimensioni che vanno da package 0603 (1,6 mm × 0,8 mm) fino a 0201 (0,6 x 0,3 mm).
Anche se la termografia è una tecnologia versatile, l’utilizzo di una termocamera con un’unica ottica di base può essere limitante per questo tipo di applicazione.
La risoluzione necessaria per i test elettronici spesso richiede ottiche macro, aggiuntive per rilevare i punti caldi, misurare correttamente la temperatura e caratterizzare di conseguenza la risposta termica di piccoli componenti. Dotarsi di più ottiche di questo tipo consente di produrre immagini di qualità superiore, ma comporta un investimento superiore. La modalità Macro di FLIR è decisamente un’alternativa più versatile per ispezionare un’ampia gamma di dispositivi di piccole dimensioni con un’unica ottica. Tra le soluzioni di FLIR idonee per questo tipo di analisi può essere considerata la termocamera fissa FLIR A325sc (320×240 pxl) con ottiche macro aggiuntive, 2x e 4x, e software RIR4MAX, la nuova termocamera A700 SC KIT, (640×480 pxl) con modalità marco e ottiche macro aggiuntive, e software FLIR Thermal Studio.
E’ anche possibile optare per le soluzioni con display, come la serie T5XX con modalità macro oppure come la termocamera T1020 con kit per l’acquisizione di dati ad alta velocità, risoluzione del sensore e termica estremamente performanti.
Esempio di soluzione: A400 e A700 SC Advanced KIT con macro-mode, camera nel visibile, modalità macro a bordo termocamera, lenti macro aggiuntive e software Thermal Studio. FLIR T1020SC, 1024x768pxl e kit per alta velocità di acquisizione dati fino a 200Hz in windowing.
Analisi termica di componenti microelettronici
Nello sviluppo di dispositivi elettronici e microelettronici, le informazioni sui transienti termici sono fondamentali per verificare se un dispositivo o una sua parte specifica funzionano correttamente. Inoltre, le prestazioni dei dispositivi microelettronici di nuova generazione dipenderanno da una migliore comprensione delle proprietà termofisiche dei vari materiali utilizzati in microelettronica. I progressi nella nanotecnologia e nella lavorazione a film sottile si sono estesi a un ampio spettro di aree tecnologiche, tra cui le celle fotovoltaiche, i materiali termoelettrici e i microsistemi elettromeccanici (MEMS). Le proprietà termiche di questi materiali e dispositivi sono di importanza critica per il continuo sviluppo di tali sistemi di ingegneria.
Tuttavia, in questi apparati sussistono alcuni problemi relativi al trasporto termico. Per affrontare efficacemente questi problemi, è essenziale comprendere appieno la natura del trasporto termico nei materiali su micro-scala.
Una delle soluzioni idonee per questo tipo di analisi è rappresentata dalla nuova famiglia di termocamere FLIR raffreddate A67XXsc, progettate per ispezioni elettroniche, termografia medica, monitoraggio della produzione e test non distruttivi. Queste termocamere sono ideali per riprendere eventi termici ad alta velocità e soggetti in rapido movimento.
Tempi di esposizione brevi consentono agli utenti di fermare il movimento e ottenere misurazioni di temperatura accurate. Per caratterizzare accuratamente gli eventi termici con velocità ancora più elevate e non perdere dati essenziali, si può ridurre la finestra di acquisizione della termocamera per aumentarne il frame rate.
Le termocamere della famiglia FLIR A67XX sc sono compatibile plug and play con software di terze parti e sfruttano appieno le potenzialità di FLIR ResearchIR per visualizzare, registrare ed elaborare i dati termici in modo intuitivo e avanzato. È disponibile un SDK opzionale per l’integrazione nel proprio software.
Approfondimenti sulla Termografia per l'elettronica
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- Utilizzo di materiali a basso costo per aumentare l’emissività dell’oggetto da misurare
- Infrared Camera Accuracy and Uncertainty in Plain Language
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