Mikrothermografie eröffnet neue Möglichkeiten der Qualitätskontrolle und Entwicklung

Detailaufnahme eines Mikrochip

Komplexe Elektronik-Baugruppen werden stetig leistungsfähiger und kleiner, sodass bei deren Entwicklung das thermische Management immer mehr an Bedeutung gewinnt. Die Platzierung der Elektronikbauteile auf Platinen erfolgt auf kleinstem Raum, weshalb eine gute Wärmeableitung notwendig ist. Die Mikrothermografie ermöglicht die thermische Analyse feinster Strukturen im µm-Bereich und somit eine detaillierte Darstellung der Temperaturverteilung auf komplexen elektronischen Baugruppen und Komponenten.

Zur Erstellung hochwertiger Mikrothermografie-Aufnahmen besteht die Möglichkeit, die Wärmebildkameras der Serien VarioCAM® High Definition und ImageIR® von InfraTec mit Mikroskopobjektiven unterschiedlicher Vergrößerungsfaktoren auszustatten.

Beispielsweise können mithilfe des 8fach-Mikroskops der ImageIR® hochauflösende Detailaufnahmen elektronischer Baugruppen und Komponenten mit einer Pixelgröße von bis zu 2 μm erstellt werden. Durch die Verwendung der für den Dauerbetrieb konzipierten opto-mechanischen Echtzeit-MicroScan-Funktion der Wärmebildkamera VarioCAM® High Definition werden Auflösungen von bis zu (2.048 x 1.536) IR-Pixeln erreicht, mit denen selbst kleinste Defekte auf Messflächen noch sicher erkannt werden können.

Praxisbeispiel

Wechselrichter mit belasteten Bauteilen zur Lebensdauervorhersage

Thermografische Mikroskopie mit ImageIR® 8300

Steigende Leistungsvorgaben für elektronische Bauelemente führen dazu, dass auf immer kleineren Flächen enorme Anforderungen an das Wärmemangement gestellt werden. Das Fraunhofer-Institut für Siliziumtechnologie (ISIT) unterstützt Unternehmen als Entwicklungspartner, diesen wachsenden Anforderungen optimal gerecht zu werden. Neueste wissenschaftliche Erkenntnisse können somit schnell in Produkten wirksam werden und die notwendigen hohen Innovationsraten der Industrie befördern. Um diesem Auftrag zu entsprechen, verfügt das ISIT, wie andere Fraunhofer-Institute auch, über einen Bestand exzellenter Technik, der ihren Spezialisten bei der Umsetzung anspruchsvoller Aufgaben zur Verfügung steht.

Korrekte Messwerte durch Spezialsoftware

Screenshot Thermografie-Software IRBIS 3

Bei der berührungslosen Temperaturmessung mittels Infrarot-Thermografie an elektronischen Baugruppen ist zu beachten, dass sich auf diesen oftmals Bauelemente mit unterschiedlichem Emissionsverhalten befinden. So weisen beispielsweise Keramiken und Kunststoffe einen verhältnismäßig hohen Emissionsgrad auf, Kupferleiterbahnen und Anschlussbeinchen dagegen einen sehr geringen.

Bei Verwendung der Modelle für die automatische pixelweise Korrektur des Emissionsgrades, wie sie in der Thermografie-Software IRBIS® 3 von InfraTec enthalten sind, werden Ungenauigkeiten bei der Messung wirkungsvoll vermieden. Mit dieser Funktion erfolgt, nach Aufzeichnung der Emissionsgradverteilung des einheitlich erwärmten Prüflings, bei den nachfolgenden Thermografiebildern eine punktgenaue Korrektur der Emissionsgrade und damit eine richtige Bestimmung der Temperatur jedes einzelnen gemessenen Elementes der Elektronik-Baugruppe.

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Infrarotsensorik und Messtechnik
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Wärmebildkameras für die Mikrothermografie