Optris Logo - Affordable temperature measurement solutions
tune

Produktkonfigurator

Das perfekte Optris-Produkt für Ihre Bedürfnisse finden.

IR Thermometer Configurator arrow_forward IR Camera Configurator arrow_forward
Configurator Screen
lens_blur

Optik-Kalkulator

Verwenden Sie den Rechner, um schnell die passende Messfleckgröße für Ihre Anforderungen zu ermitteln.

Explore Now arrow_forward
Calculator Screen
forum

Chat mit Ingenieuren

Online-Service-Support

Öffnungszeiten
Montag – Donnerstag: 08:00 – 17:00
Freitag: 08:00 – 16:00

Chat starten arrow_forward
call

Jetzt anrufen

Sales-Abteilung:
+49 30 500 197-0

Öffnungszeiten
Montag – Donnerstag: 08:00 – 17:00
Freitag: 08:00 – 16:00

 

mail

E-Mail senden

Sales-Abteilung:
[email protected]

Kontakt-Formular arrow_forward
construction

Reparatur anfordern

Serviceanfrage für Reparaturaufträge:
[email protected]

Serviceanfrageformular arrow_forward
Optris IR Anwendungs-Banner Elektronik Fehlererkennung bei Leiterplatten

Präzise Infrarotbildgebung zur Fehlererkennung bei Leiterplatten

Infrarotkamera: Eine zeitsparende Lösung für die Fehlerbehebung bei PCB

Herausforderung

Das Erkennen von Power-to-Ground-Kurzschlüssen in mehrlagigen PCBs ist schwierig, ohne Schäden zu verursachen. Herkömmliche Inspektionsmethoden können versagen, insbesondere bei Fehlern in inneren Lagen, und das direkte Anlegen von Strom birgt das Risiko dauerhafter Beschädigungen. Die Identifikation versteckter Kurzschlüsse erfordert spezialisiertes Fachwissen, teure Ausrüstung und erheblichen Zeitaufwand, was eine rechtzeitige Fehlerlokalisierung erschwert.

Lösung

Die infrarotthermografische Inspektion erkennt versteckte PCB-Kurzschlüsse effizient, indem sie ungewöhnliche Wärmeverteilungen sichtbar macht, die durch Stromspitzen über unbeabsichtigte Pfade entstehen. Dieses zerstörungsfreie Verfahren lokalisiert Fehler schnell, selbst in komplexen inneren Lagen, und ermöglicht eine frühe Erkennung, bevor größere Schäden auftreten. Dies verbessert die Diagnosen­geschwindigkeit, Zuverlässigkeit und Genauigkeit elektronischer Baugruppen erheblich.

Vorteile

  • Erkennt versteckte Kurzschlüsse schnell, ohne das Risiko einer Beschädigung wertvoller oder einzigartiger Prototypenplatinen.
  • Reduziert die Diagnosedauer und eliminiert den Bedarf an teurer, spezialisierter elektronischer Testausrüstung.
  • Ermöglicht frühzeitiges Eingreifen und senkt Reparaturkosten, indem umfangreiche hitzebedingte Schäden an Komponenten verhindert werden.
  • Verbessert Zuverlässigkeit und Qualitätssicherung von der Prototypenphase bis zur Serienproduktion.
  • Identifiziert präzise subtile Fehler in mikroskopischen Bauteilen und dicht bestückten Schaltungen, was die Produktionsausbeute erhöht.

Detecting Power and Ground Shorts on Printed Circuit Boards: A Challenging Task

Erkennung von Strom- und Masseschlüssen auf Leiterplatten: Eine anspruchsvolle Aufgabe

Power-to-Ground-Kurzschlüsse auf mehrlagigen Leiterplatten (PCBs) sind ein häufiges und schwieriges Problem, das ohne Beschädigung der Platine zu diagnostizieren ist. Das Anlegen von Strom zur Lokalisierung des Kurzschlusses kann zu dauerhaften Schäden führen, was insbesondere bei teuren oder einzigartigen Prototypen-Platinen inakzeptabel ist.

Techniker und Ingenieure verwenden traditionell zerstörungsfreie Methoden, um diese Kurzschlüsse zu lokalisieren. Sie beginnen mit einer visuellen Inspektion der Leiterplatte unter guter Beleuchtung oder mit einer Lupe, um nach Lötbrücken, beschädigten Komponenten oder Fremdmaterial zu suchen, die den Kurzschluss verursachen könnten. Wenn keine offensichtlichen Anzeichen gefunden werden, wird ein Multimeter für weitere Tests eingesetzt.

Für einen Durchgangstest wird das Multimeter auf Durchgangs- oder Diodentestmodus eingestellt. Die Prüfspitzen werden an zwei Punkten angesetzt, um Kurzschlüsse zu testen. Das Multimeter sendet einen Niederspannungsstrom durch den Stromkreis und misst den Widerstand. Ein sehr niedriger Widerstand (typischerweise weniger als einige Ohm) weist auf einen kontinuierlichen Strompfad hin, was auf das Vorliegen eines Kurzschlusses hindeutet.

Die Lokalisierung des Punktes mit der niedrigsten Spannung auf der Platine kann helfen, den Kurzschluss zu finden, aber diese Methode kann unwirksam sein, wenn die Spannungs- und Masseflächen Widerstände haben, die zu gering sind, um eine lesbare Spannung zu erzeugen. Diese Herausforderung wird verstärkt, wenn die Versorgungsebenen in den inneren Schichten der Platine liegen, die für Prüfspitzen unzugänglich sind.

Andere Testverfahren, wie der Einsatz eines automatisierten PCB-Testers mit einem Oszilloskop zur Signalkontrolle, können den Fehler lokalisieren, erfordern jedoch teure Werkzeuge, Fachwissen und Zeit, die nicht immer verfügbar sind.

Erkennung versteckter Fehler in Leiterplatten- und IC-Baugruppen mit Infrarot-Bildgebung

Erkennen versteckter Fehler in PCB- und IC-Baugruppen mit Infrarotbildgebung

Die thermografische Inspektion elektronischer Komponenten und Baugruppen ist ein etabliertes Verfahren zur Fehlererkennung und im Qualitätsmanagement, anwendbar von der Entwicklung erster Prototypen bis hin zur Serienproduktion. Diese Methode erkennt effektiv verschiedene Probleme, wie Hotspots und atypische Temperaturverteilungen auf den Oberflächen von Leiterplatten, integrierten Schaltkreisen und Multichip-Modulen. Sie identifiziert abnorme Kontaktwiderstände, versteckte Risse in Verbindungen, Leistungsverluste durch HF-Fehlanpassungen, fehlerhafte thermische Anbindungen von Kühlkörpern, Kurzschlüsse sowie Lötfehler wie kalte Lötstellen.

Kurzschlüsse auf einer Leiterplatte erzeugen Wärme durch übermäßigen Stromfluss über unbeabsichtigte niederohmige Pfade. Wenn ein Kurzschluss auftritt, sinkt der elektrische Widerstand erheblich, wodurch der Strom gemäß dem Ohmschen Gesetz (I = V/R) stark ansteigt. Dieser erhöhte Stromfluss führt zu einer schnellen Energiedissipation in Form von Wärme, was Komponenten beschädigen und Leiterplattenmaterialien beeinträchtigen kann. Eine Infrarotkamera kann diese Hotspots lokalisieren, die erhebliche Wärme entwickeln. Durch das Starten mit dem niedrigsten Strom lässt sich der Kurzschluss identifizieren, bevor er weiteren Schaden verursacht. Diese Methode unterstützt die frühzeitige Fehlererkennung und verhindert potenziell irreparable Schäden an der Leiterplatte und ihren Komponenten.

Ein IR-Mikroskop kann eingesetzt werden, um die kleinsten Fehler zu identifizieren. Das Infrarotmikroskop kann Kurzschlüsse bis zu einer Größe von 8 µm auflösen. Dies ermöglicht die Inspektion feinster SMD-Bauteile oder sogar unverpackter SMD-Komponenten.

Hochleistungs-PI 640i mit Dualoptik oder kostengünstige Optris Xi 400 IR-Kamera

Die steigende Nachfrage nach kleineren, effizienteren und zuverlässigeren elektronischen Komponenten und Systemen erfordert thermische Inspektionswerkzeuge, die kritische Entscheidungen während des gesamten Produktentwicklungszyklus unterstützen. Da die Elektronikindustrie den Fokus auf Größenreduktion und geringeren Energieverbrauch legt, sind Infrarotkameras mit mittlerer räumlicher Auflösung entscheidend, um Fehler in kleinen Geräten und Verbindungen zu erkennen.

Für eine effektive Fehlererkennung wird eine Kamera mit mittlerer Auflösung (320 x 240 oder besser) und einer Pixelanzahl von mindestens 75.000 Elementen als Einstiegslösung empfohlen. In der Optris-Produktlinie wird die Xi400, erhältlich in mehreren Optikvarianten, häufig zur Fehlererkennung auf Leiterplatten eingesetzt. Die Auswahl einer Kamera mit der passenden Optik und Messfeldauflösung (MFOV) ist entscheidend für eine präzise Zielmessung.

Die Fähigkeit, Temperaturanstiege auf sehr kleinen Zielen mit einer Infrarotkamera zu erkennen, hängt von der Größe und Anzahl der Pixel ab, die die Kamera auf das kleine Ziel fokussieren kann. Wenn das Ziel kleiner als ein einzelnes Pixel ist, wird der Temperaturanstieg durch die kühleren Umgebungstemperaturen abgeschwächt, was die Fehlerlokalisierung erschwert und zu ungenauen Temperaturmessungen führt. Die IR-Kameraoptik ist ebenso wichtig, wenn kleine Temperaturerhöhungen an elektronischen Bauteilen erkannt werden sollen – hohe Pixelzahlen sind nutzlos, wenn die Pixel nicht auf eine kleine Fläche fokussiert werden können.

Das optimale Infrarotkamerasystem zur Fehlererkennung in verschiedenen Elektronikanwendungen umfasst eine hochauflösende Infrarotkamera (640 x 480) und mindestens zwei Optiken für schnelle Infrarotscans auf großen Platinen sowie detaillierte Untersuchungen von Fehlern auf kleinen Bauteilen. Hochauflösende Wärmebildkameras mit umschaltbaren kalibrierten Optiken und Mikroskopoptionen sind die beste Wahl für die Fehlererkennung auf Leiterplatten.

Optimierung der Temperaturmessungen in Elektronikgehäusen mit Infrarot-Technologie

Empfohlene Produkte

COMPARE:

Compare