Применение теплового контроля в радиоэлектронике

Исследование тепловых полей радиоэлектронных изделий затрудняется малыми размерами, высокой плотностью упаковки, небольшими перепадами температур.

Контроль проводится путем термографирования электронных стоек и плат. При этом используются статистические данные, связывающие температуру с ресурсом изделий. Для ряда наиболее распространенных электронных компонент таких, как транзистор, диод, конденсатор, резистор. Имеются соответствующие статистические характеристики.

Оперативность теплового контроля проявляется при испытании большого числа однотипных плат, стоек. Узлов и отдельных элементов. Тепловое поле таких устройств хорошо коррелировано, поэтому достаточно измерения температуры в 10…100 точках, формирующих набор информативных признаков. Дешифровка термограмм быстрее проводится оператором.

Аппаратную основу теплового контроля в радиоэлектронике составляют микропирометры и микротепловизоры, но применяются также и обычные тепловизоры и термоиндикаторы. Основная проблема в определении температуры – это разброс значений коэффициента излучения, так как обычно необходимо для таких изделий знать абсолютное значение температуры.

При проведении контроля обычно используют получение тепловой карты излучательных свойств изделий в термостате при температуре 303…323 К. По возможности используется нанесение выравнивающих коэффициент излучения покрытий.

Основными объектами контроля с соответствующими дефектами в радиоэлектронике являются следующие.

1. Полупроводниковые изделия (диоды, транзисторы). При контроле измеряют термосопротивление и переходную тепловую характеристику и двухмерные термограммы.

2. Интегральные микросхемы. Измеряют при контроле температуру в 50…100 точках при снятой крышке.

3. Многослойные печатные платы.При контроле используют нагрев электрическим током. Тепловое поле сравнивают с эталоном.

4. Узлы и блоки радиоаппаратуры. Наиболее эффективен тепловой контроль для однотипных изделий, который проводится сравнением теплового поля с тепловым полем эталонного узла.

5. Резисторы. При контроле сравнивают четыре азимутальных профиля с эталонными. Размер обнаруживаемого дефекта составляет 15 мкм.

6. Контроль сварки выводов микросхемы к контактными площадками печатной платы производится путем контроля температуры контактных площадок и сравнением полученных значений со статистическими данными.

7. Контроль конденсаторов на предмет их пробоя с помощью теплового контроля неэффективен, ввиду слабым излучением ИК-сигнала.