紅外線熱像儀對PCB研發的重要性
電子設備的可靠性、壽命與溫度緊密相關。電路板,尤其是功率電路的發熱,會受到設計、零組件選型、散熱設計、生產工藝等因素影響,需要大量測試與優化,以保證推向市場的產品性能穩定。
電路板相關企業常遇到的主要共同問題:
- 合理佈置零組件:大功率器件發熱嚴重,合理佈置這些器件能平衡熱負載。
- 發現過熱零組件:器件選型標號不匹配,長期過熱工作,「短板效應」導致整個電路板提前失效。
- 虛焊短焊:接觸不良會引起莫名其妙的故障,增加售後成本。
- 散熱優化:定位熱負荷區域,評估現有散熱設計效果,制定優化改進措施。
- 短路:設計大忌。
紅外線熱影像儀對PCBA(Printed Circuit Board Assembly,印刷電路板組裝)研發部門提供了多方面的助益,有助於更有效地進行研發和測試。以下是一些紅外線熱影像儀對PCBA研發部門的助益:
1. 故障診斷與分析:
電路板SMT試產時,經常遇到個別接腳短路的問題,但究竟是何處短路了呢?
通常硬體工程師找問題,是根據某些功能失效的地方或者測量信號來尋找短路點。但是一塊電路板少說幾百,多至上千顆電子元件,排查起來需要花費至少幾個小時的時間。
紅外線熱影像儀能夠實時顯示電路板上的溫度分佈,這對於發現潛在的故障非常有用。研發人員可以迅速檢測到焊點問題、元件過熱、短路等問題,有助於快速解決問題並進行進一步的分析。
2. 裝配過程的優化:
在研發新的PCBA裝配工藝或開發新產品時,紅外線熱影像儀可以用於評估元件的散熱效果,確保新設計在實際應用中能夠有效地管理熱量。
供電設計選型錯誤
DC-DC上的電感,如果選的電流過小、直流電阻過大,就會發熱。
LDO壓差過大、長期工作在最大電流下,也會發熱。
供電開關上的P-MOS選的電流過小,也會明顯發熱。溫度太高了,MOS管就燒掉了。
射頻功放如果匹配不合理也會導致發熱厲害,嚴重的時候會燒毀功放。
連接器輸送的電流超標,也會發熱嚴重。很多手機充電器發熱,也是這個原因。
3. 元件選擇和布局:
熱影像儀可以用於評估不同元件的熱特性,幫助研發人員選擇合適的元件並優化它們的布局,以提高整個電路板的熱性能。
設計PCBA時,常發生的情況為Layout走線不合理,大電流的線路如果走線走的太窄了,就會發熱。
音頻功率放大器和電源ic在layout時,如果散熱處理不好,容易積聚大量的熱量。
4. 溫度效應測試:
研發部門可以使用紅外線熱像儀來進行溫度效應測試,模擬產品在不同溫度條件下的性能,進一步確保產品的穩定性和可靠性。
5. 提高產品品質:
透過紅外線熱影像儀監控焊點、元件的溫度分佈,研發人員能夠更好地掌握產品製造過程中的質量,從而提高最終產品的品質。
6. 快速反應和調整:
當在研發過程中發現問題時,紅外線熱像儀可以提供即時的數據,使研發人員能夠快速反應並進行必要的調整,從而節省時間和成本。
總結而言,紅外線熱影像儀在PCBA研發部門中的應用有助於提高工作效率、加速產品開發進程,同時確保研發出的電路板具有優越的熱性能和高品質。
參考文章: