制造业中有很多生产微小器件的企业,经常需要对微小型的元件进行精细检测,而对于这些微小型的器件的一个常用检测就是温度监测,数据证明,温度对于电子元器件的影响极为明显,电子元器件的材料、适用不同环境和使用寿命等,都可以通过温度监测进行判断,如PCB电路板上有很多元器件,这些元器件的材料各不相同,通过的电流、电压也不尽相同,因此会产生不同的热量,具备不同的温度,新生产的产品与样品对比可以发现哪些元器件是有问题的,进而分析其材料和设计。
红外热像仪在微小器件的温度检测领域应用成熟,且效率很高,很多领域已经有了广泛应用,如芯片、LED等,但常规的镜头可以检测的最下目标尺寸为0.2mm左右,如格物优信的25mm镜头,最小对焦距离为30cm,X384系列热像仪的IFOV为0.68mrad,如果满足精准测温的要求,最少需要3*3个像素,即1.8mm*1.8mm。对于很多微米级的元器件无法检测,如芯片封装内的晶圆、金线等,所以需要有新的方法进行检测。
使用格物优信红外热像仪拍摄的人体热像图
使用格物优信红外热像仪拍摄的老鼠热像图
目前常用的检测微小型元器件的方式有三种种,第一种是采用加装微距镜头的方式,专门针对微距成像,对于机器的算法需要定制,也是用的比较多的方式,但是微距成像要求检测距离较近,一般在10cm以内,10cm以上的测温距离将不容易满足,常见的微距镜头有25μm、35μm、85μm等,检测距离越小,可探测的最小目标尺寸越小;第二种是采用微距模式,采用标准镜头,通过改变机器内部算法,即改变探测器和镜头的距离达到检测微小目标的目的,常见的有探测71微米的微距成像模式;第三种采用广角镜头方式近距离检测微小目标,是一种降低成本的有效方式,但是需要检测距离小于10cm。
下面是使用标准镜头和广角镜头拍摄的同一目标两幅热图,图中的缝隙用软件里分析标注直线的方法测得:对相同的 1mm宽的缝隙,使用标准镜头用了7个像素点(每像素点140微米),而使用广角镜头可以有多达14个像素点(每像素点 70微米),也就是说,广角镜头比标准镜头拍摄的热图单边大了1倍,面积扩大到原先的4倍。 目前320×240像素的红外热像仪使用广角镜头在最近距离最小可以检测约0.07mm的目标。
使用格物优信红外热像仪不同的镜头拍摄的红外热像图
使用格物优信红外热像仪拍摄的老板的腿毛红外热像图