
确定 PCB 开发中的关键热点
利用热成像仪优化 PCB 布局

应对 PCB 开发中的热风险
控制高功率密度印刷电路板(PCB)的发热量是一项挑战,因为要同时从众多迹线吸取电能,而且多个元件都依赖于稳定的电流供应。需要各种功能的应用通常都需要高功率密度。有效利用空间至关重要,因为任何串扰都会迅速导致热峰值。
此外,一些高功率密度印刷电路板采用了大型元件,增加了热管理的复杂性。较大的元件会产生更多的热量,并减少可用的散热表面积。确保足够的散热面积对于正确冷却至关重要。即使符合 IPC 标准,挤占元件也会适得其反。
有效的热管理在 PCB 设计中至关重要,会对电路板的物理性能和功能产生重大影响。因此,这应该是每个设计人员的首要任务。识别和缓解热点对确保最终产品的可靠性和安全性至关重要。热点可能表示元件放置不当或有过热风险的区域,从而导致元件故障或起火。在一个案例中,客户因现场过热而出现了一系列故障,促使他们需要在设计阶段进行更有效的热分析,从而凸显了这一挑战。事实证明,使用热电偶等传统方法无法全面覆盖整个电路板,而且还会产生物理干扰。对非接触式综合解决方案的需求促使我们开始探索红外热像仪。
使用红外热像仪进行有效热分析,优化 PCB 布局
在 PCB 开发过程中,红外热像仪使工程师能够直观地看到整个电路板的热分布情况,因而具有显著的优势。这种能力对于早期识别潜在热点至关重要,可以通过重新定位元件或调整设计来解决这些问题。如果不具备检测这些热异常的能力,PCB 出现故障的风险就会更高,从而导致代价高昂的召回和公司声誉受损。因此,集成先进热成像解决方案(如 Optris 提供的解决方案)的动机源于提高 PCB 生产的安全性、效率和可靠性。
工程师利用 Optris 红外热像仪来监控原型电路板的热性能,通过给电路板通电并观察热图像来精确定位热量积聚过多的区域。Optris 红外热像仪(如 PI 450i 和 PI 640i)因其高分辨率和捕捉详细热曲线的能力而特别有效。这些热像仪能让工程师看到热点的确切位置和强度,便于对电路板设计进行精确调整。
在测试过程中,热像仪被安装在实验室环境中,在那里对电力原型进行全面的热分析。工程师捕捉实时热数据,然后进行分析,以确定是否有元件产生过多热量。如果检测到热点,则重新设计布局以改善热分布。这种迭代过程一直持续到电路板的热性能达到要求的标准为止。使用 Optris 红外热像仪,工程师可以确保所有元件都在安全温度范围内工作,从而大大降低与热有关的故障风险。
此外,使用红外热像仪还可取代大量使用热电偶的做法,因为热电偶的安装需要大量人力,而且提供的数据有限。红外热像仪提供了一种非侵入式的替代方法,可在不改变电路板热特性的情况下提供全面的热数据。Optris 红外热像仪的软件功能允许对热曲线进行详细分析和记录,从而进一步增强了这一过程,使工程师更容易交流分析结果并做出明智的设计决策。


Optris 解决方案在 PCB 测试中的优势
通过红外热像仪进行热分析可提高最终产品的可靠性和安全性。通过在设计阶段及早识别和减少热点,工程师可以防止潜在故障,确保电路板在工作条件下发挥最佳性能。这种积极主动的方法降低了召回和现场故障的可能性,保护了公司的声誉,并节省了与保修索赔和维修相关的成本。详细的热数据与 Optris 摄像机的先进功能相结合,可确保工程师及早解决热问题,优化元件布局,并最终提供高质量、可靠的印刷电路板。
此外,Optris 红外热像仪的使用大大简化了测试流程。这些红外热像仪提供的高分辨率图像可清晰、详细地显示热分布情况,从而更容易准确定位问题并快速实施解决方案。这种高效率不仅加快了开发周期,还能加快新产品的上市速度。在内部测试和验证设计的能力也提高了整体设计质量,因为工程师可以更好地控制测试环境,并能更快地进行迭代。
另一个重要优势是减少了热电偶等物理测试组件,从而节约了成本。依靠非接触式热成像技术,公司可以最大限度地减少热分析所需的资源和人力,从而更有效地利用工程时间和预算。此外,Optris 热像仪提供的全面数据有助于更好地进行决策和文档记录,这对保持 PCB 制造的高标准至关重要。
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