PI640i Microscope - Câmera Termográfica Fixa para eletrônica, -20 a 900°C, 640x480px, 8 a 14um

O kit de microscópio infravermelho PI 640i com ampliação de 2X oferece uma solução sob medida para engenheiros que precisam de dados precisos de temperatura para pequenos dispositivos eletrônicos ou Sistemas Microeletromecânicos (MEMS). Este kit permite aos usuários visualizar variações térmicas e realizar medições em alvos minúsculos, uma capacidade que depende da resolução do detector. A óptica do sistema concentra a energia térmica infravermelha do dispositivo nos elementos detectores da câmera infravermelha, garantindo uma análise térmica precisa e detalhada de pequenos componentes.

Engenheiros frequentemente encontram discrepâncias entre as medições de temperatura obtidas com termopares de contato e as obtidas com uma câmera infravermelha devidamente equipada, principalmente ao lidar com alvos pequenos. Essa disparidade geralmente surge devido ao efeito de ponte térmica da conexão do termopar, que conduz calor e afeta a precisão da medição. Nesses casos, câmeras infravermelhas sem contato tendem a produzir resultados mais precisos, pois evitam os problemas de condução de calor associados aos métodos de contato.

Assim como os microscópios que operam no espectro visível, a seleção da óptica apropriada envolve um equilíbrio entre o campo de visão total observável e o menor alvo que requer observação e medição. A objetiva de microscópio PI 640i de alto desempenho pode detectar mudanças de temperatura em alvos de até 8 µm em um campo de visão de 5,4 mm x 4,0 mm. A integração de uma câmera infravermelha de alta resolução com objetivas de microscópio infravermelho de design alemão e uma platina de montagem de precisão facilita o ajuste preciso da distância de trabalho, garantindo uma análise térmica precisa e detalhada de componentes minúsculos.

Os fabricantes de câmeras infravermelhas frequentemente destacam o tamanho de um único pixel ou IFOV (Campo de Visão Instantâneo) para demonstrar a capacidade da câmera de identificar alvos pequenos. No entanto, é essencial reconhecer que a medição precisa da temperatura com uma câmera infravermelha requer múltiplos pixels. Câmeras com distâncias de detecção menores exigem até 7 x 7 pixels para fornecer medições de temperatura dentro da precisão especificada pela câmera. A especificação MFOV (Campo de Visão de Medição) desempenha um papel fundamental para garantir que as medições de temperatura sejam corretas.

Além do baixo ruído térmico, o tamanho ideal do passo de pixel de 17 µm para radiação infravermelha de longo comprimento de onda permite um pequeno Campo de Visão de Medição (MFOV) de apenas 4 x 4 pixels. O uso de qualidade superior e ópticas maiores garante alta qualidade de imagem, minimizando a distorção e garantindo atenuação uniforme em toda a imagem. Diversas lentes ópticas intercambiáveis ​​estão disponíveis para enquadrar adequadamente e maximizar a contagem de pixels no alvo a ser medido. A câmera infravermelha suporta uma taxa de quadros de 32 Hz no modo padrão ou 125 Hz no modo de subquadro de alta velocidade, permitindo o monitoramento de processos de fabricação rápidos.

O PI 640i é compatível com o software Optris PIX Connect, que os usuários podem baixar gratuitamente e receber atualizações sem custo. Este pacote de software inclui recursos como detecção de pontos quentes e frios, histogramas, perfil de temperatura, subtração de imagens e outras ferramentas de processamento de imagens térmicas. Para pesquisadores e engenheiros de processo, a plataforma PIX Connect baseada em PC oferece recursos robustos de processamento de imagens térmicas, permitindo aos usuários extrair e documentar medições de temperatura totalmente calibradas de qualquer pixel na cena.

Dados de tempo versus temperatura podem ser extraídos de feeds de vídeo térmico ao vivo e de arquivos de vídeo térmico gravados contendo dados de temperatura armazenados. Os engenheiros podem utilizar os recursos de coleta de dados para extrair as temperaturas máxima, mínima e média de áreas de qualquer tamanho ou formato e receber sinais de alarme complexos. Além disso, o sistema suporta a reprodução de vídeo térmico armazenado quadro a quadro, permitindo que os engenheiros capturem e armazenem imagens radiométricas e disparem instantâneos durante mudanças de temperatura. Essa funcionalidade garante um monitoramento abrangente e uma análise detalhada de eventos térmicos ao longo do tempo.

Muitos engenheiros coletam dados de vários locais em dispositivos eletrônicos por longos períodos usando o recurso Temperatura/Tempo, que registra os dados em intervalos especificados pelo usuário e os armazena em arquivos .csv. Alguns engenheiros preferem obter imagens completas e utilizar arquivos de sequência calibrados ou imagens .tiff calibradas, que podem ser capturadas em intervalos especificados pelo usuário. A rotina de armazenamento de sequência Snapshot também facilita o armazenamento em arquivo CSV da matriz de temperatura completa em intervalos especificados pelo usuário, fornecendo um registro abrangente dos dados de temperatura para análises e relatórios detalhados.

Posso alternar entre as ópticas MO2X e MO44?

Sim. A óptica pode ser trocada em campo e fornecer medições de temperatura calibradas, desde que ambas as ópticas estejam calibradas com o PI 640i específico ao qual estão acopladas. Para uma calibração correta, certifique-se de selecionar a óptica conectada à câmera na caixa suspensa de ópticas na guia Dispositivo do menu Configuração. Todas as ópticas calibradas com o número de série da sua câmera estarão visíveis nesta caixa se o PC que hospeda o software PIX Connect estiver online.

Posso usar óptica de campo de visão não microscópica para alvos maiores, como placas de circuito impresso?

Sim. Quatro ópticas adicionais estão disponíveis para o PI 640i e podem ser calibradas para uso com a câmera. Isso amplia significativamente o potencial de aplicação do PI 640i, permitindo imagens térmicas e medições de temperatura de placas de circuito impresso em tamanho real ou dos produtos que as hospedam. Assim como na óptica do microscópio, certifique-se de selecionar o arquivo de calibração correto ao trocar de óptica.

Tenho a óptica do meu microscópio. Posso usá-la?

A óptica de microscópio desenvolvida com câmeras de luz visível não transmite radiação infravermelha emitida na região espectral onde o PI 640i responde e não pode ser usada com uma câmera infravermelha. A óptica infravermelha não calibrada com o PI 640i pode potencialmente fornecer imagens térmicas ampliadas, mas não fornecerá medições de temperatura calibradas.

Por que preciso de uma platina para microscópio?

O foco macro pode ser realizado usando o anel serrilhado na parte externa da objetiva do microscópio, mas ajustes minuciosos na distância de trabalho podem melhorar drasticamente a nitidez da imagem e a precisão da medição de temperatura. Os estágios de cada conjunto de microscópio facilitam esse ajuste minucioso da distância de trabalho. Se a imagem não estiver com o foco ideal, as medições de temperatura não serão precisas.

Posso medir a temperatura dos fios conectados aos meus pequenos dispositivos eletrônicos?

Pequenos condutores podem ser vistos com a óptica potente de um microscópio infravermelho, mas geralmente são feitos de metais de baixa emissividade que refletem a energia térmica. Os condutores precisam ser revestidos com tinta preta carbono ou preta fosca para serem medidos com precisão com uma câmera infravermelha. O mesmo se aplica a um componente (lata) feito de metal. Se um condutor metálico não puder ser tratado com um revestimento de alta emissividade, o ponto de conexão de alta emissividade do condutor a um dispositivo pode frequentemente servir como um indício de que o condutor em questão está aquecendo mais do que o desejado.

Posso ver através das camadas de uma placa de circuito impresso?

FR-4 e Teflon (PTFE) são materiais comuns usados ​​como camadas de substrato em placas de circuito impresso. Eles não transmitem calor na região do infravermelho, portanto, não é possível ver através deles com uma câmera infravermelha. No entanto, o calor de uma região específica pode ser conduzido através das várias camadas da placa de circuito impresso até a placa superior, apresentando o calor conduzido a uma câmera infravermelha direcionada a essa região na superfície da placa. As configurações da câmera podem precisar ser otimizadas para aumentar a sensibilidade, de modo que pequenos curtos-circuitos nas camadas internas possam ser vistos. A inserção de uma folha de cobre entre as camadas do PCB pode silenciar ou impedir completamente o fluxo de calor das camadas internas para a superfície superior da placa.

Uma câmera infravermelha pode validar as temperaturas do chip e do substrato durante a fabricação do PCB?

Qualquer medição infravermelha requer uma linha de visão desimpedida entre a óptica da câmera e a superfície a ser medida. Medições de temperatura infravermelha em um forno de refluxo seriam impossíveis sem uma porta de acesso e dispositivos de montagem e resfriamento da câmera. Embora não haja nenhum sistema comercializado ativamente com essa capacidade, existe um sistema de refluxo SMT de convecção forçada em desenvolvimento, utilizando câmeras Optris IR em modo de varredura em linha para medir temperaturas e criar imagens infravermelhas completas através de pequenas fendas no forno em quatro locais.