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Mikro­ther­mo­grafie

Die thermische Optimierung von Baugruppen und Komponenten ist ein zentrales Thema bei der Entwicklung neuer Produkte. Die Temperaturverteilung von bestromten Leiterplatten und einzelnen Bauteilen lässt sich durch die Nutzung von leistungsfähigen Thermografiesystemen sehr gut analysieren. Gleichzeitig können Hotspots auch in Teilbereichen der zu messenden Komponenten aufgespürt werden.

Mikrothermografie einer Leiterplatte
Mikrothermografie mit Wärmebildkameras von InfraTec
Detailaufnahme einer Platine
Detailaufnahme einer Platine
Mikrothermografie eines LED-Boards
Thermografie Mikrochip
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Detailaufnahme eines Mikrochip

Mikro­ther­mo­grafie eröffnet neue Möglich­keiten der Quali­täts­kon­trolle und Entwick­lung

Komplexe Elektronikbaugruppen werden stetig leistungsfähiger und kleiner, so dass 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 Mikrothermografieaufnahmen 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 × 1.536) IR-Pixeln erreicht, mit denen selbst kleinste Defekte auf Messflächen noch sicher erkannt werden können.

Event on demand

Webinar Mikrothermografie

  • Was sind die physikalischen Besonderheiten der Mikrothermografie?

  • Welche technischen Anforderungen bestehen an ein Kamerasystem?

  • Welche Auswahlkriterien sind wichtig und relevant?

  • In welchen Bereichen kommt die Mikrothermografie zum Einsatz?

Link zur Aufzeichnung

InfraTec Pressemitteilung - Online-Event Mikrothermografie
Event on demand

Flow Analysis Using Thermal Imaging (Sprache: Englisch)

  • General information about infrared thermography

  • Presentation of different infrared camera techniques

  • Presentation of different flow types and how to measure them with thermography

  • Demonstration of different application possibilities, e.g.: aerodynamic optimisation, heat management industry, environmental research, geological research

Link zur Aufzeichnung

InfraTec Pressemitteilung Online Event Flow Analysis
Praxisberichte

Praxis­bei­spiele für die Mikro­ther­mo­grafie

Schadensanalyse an elektronischen Bauteilen | ©BTU Cottbus-Senftenberg

Mit Ther­mo­grafie dem Fehler auf der Spur

Die thermografische Schadens- und Funktionsanalyse an elektronischen Bauteilen gehört mittlerweile zu den etablierten Prüfmethoden in der Elektrotechnik. Auch am Institut für Elektrische Systeme und Energielogistik der BTU Cottbus-Senftenberg nutzt man dieses Verfahren zu Forschungszwecken. Prof. Dr. Ralph Schacht beschäftigt sich in diesem Zusammenhang intensiv mit der Material- und Systemcharakterisierung sowie der zerstörungsfreien Fehleranalytik von Leiterplatten, elektronischen Bauteilen, Mikroelektronik als auch von Verbundsystemen der Aufbau- und Verbindungstechnik.

Ther­mi­sche Mikro­an­triebe für Nano­tech­no­lo­gien

Mikroelektromechanische Systeme (MEMS) bieten eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten auf dem Gebiet der Nanotechnologie. Alltagsbeispiele sind die Lageerkennung von Mobiltelefonen sowie der Einsatz in Airbags, Digitalkameras oder Herzschrittmachern. Weitere Applikationen sind vor allem im Bereich miniaturisierter medizinischer Diagnostik zu finden. Wachsende Ansprüche an die Miniaturisierung betreffen gleichermaßen die dafür erforderlichen Systemlösungen als auch die zu entwickelnden Sensoren und Steuerelemente.

Wechselrichter mit belasteten Bauteilen zur Lebensdauervorhersage - Bildrechte: istock.com / Mordolff

Ther­mo­gra­fi­sche Mikro­skopie in der Elektronik

Steigende Leistungsvorgaben für elektronische Bauelemente führen dazu, dass auf immer kleineren Flächen enorme Anforderungen an das Wärmemanagement gestellt werden.

Nickel-Titan-Drähte im Zugversuch - Bildnachweis: © iStock.com / tunart

Nickel-Titan-Drähte im Zugver­such

Wie verändern sich feste Materialien strukturell? Dieser grundlegenden Frage der Materialforschung gehen Prof. Dr.-Ing. Stefan Seelecke und Dipl.-Ing. Marvin Schmidt von der Universität des Saarlandes nach. Beide betrachten dieses Thema mit dem Hilfsmittel der Mikrothermografie. Ihre moderne Grundlagenforschung sorgt dafür, dass wir zu Hause künftig noch sparsamere Elektrogeräte nutzen können.

Thermografie in der Elektronikprüfung - Bildnachweis: © iStock.com / Jimmyan

Ther­mo­grafie in der Elek­tro­nik­prü­fung

Die Firma Delphi setzt am Laborstandort Test & Validation Services des Unternehmens in Wiehl verstärkt Thermografie als Qualitätssicherungsmaßnahme in der Design- und Produktvalidation ein. Damit wird eine stabile hardwareseitige Grundlage für die Integration immer neuer Funktionalitäten in Automobilen gelegt, die letztlich einen wichtigen Beitrag zur Verkehrssicherheit liefert.

Automatisierte Lösungen

Verwandte Ther­mo­grafie-Auto­ma­tion & System­lö­sungen

Zerstörungsfreie Prüfung - Bildnachweis: © RAM / Fotolia.com
Indus­tri­elle Auto­ma­tion

Prozesskontrolle – INDU-SCAN

Die berührungslose Messung von Temperaturverteilungen und Temperaturverläufen mit Industrie-Thermografiekameras erlaubt die effiziente Überwachung und Steuerung temperaturabhängiger Prozesse und Verfahren im Rahmen einer anlagenintegrierten Qualitätssicherung in der Industrie.

E-Lit Schrank von InfraTec für Infrarotthermografie
ZfP - Zerstö­rungs­freie Prüfung

Elektronik- und Halbleitermodulprüfung – E-LIT

Detektieren Sie bereits während der Fertigung ungleichmäßige Temperaturverteilungen und lokale Energieverluste mittels Lock-In-Thermografie.

Automatisierte Thermografie-Prüfung in der Photovoltaik PV-LIT
ZfP - Zerstörungsfreie Prüfung

Solarmodul Test-System – PV-LIT

Erzielen Sie Qualitäts- und Kostenvorsprünge durch berührungslose thermografische Prüfung Ihrer Solarzellen und PV-Module mit einer Wärmebildkamera.

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InfraTec Deutschland
InfraTec GmbH Infrarotsensorik und MesstechnikGostritzer Straße 61 - 6301217 DresdenDEUTSCHLAND
Vorteile

Vorteile der Ther­mo­grafie-Lösung in dieser Anwen­dung

Thermografie-Kameraserie ImageIR® mit neuer 10 GigE-Schnittstelle

10 GigE-Schnitt­stelle für ein kräf­tiges Plus an Leis­tung

Die 10 Gigabit Ethernet-Schnittstelle der High-End-Kameraserie ImageIR® erschließt diesen extrem schnellen Übertragungsstandard mit einer eigens dafür bei InfraTec entwickelten Netzwerkkarte. Diese arbeitet mit einsteckbaren, modularen, optischen oder elektrischen Transceiver-Modulen, die leicht wechselbar sind und als SFP+ bezeichnet werden.

InfraTec Glossar Motorfokus

Motor­fokus für ImageIR®-Voll­op­tiken – Mehr Komfort

Alle wechselbaren Standard-Volloptiken der ImageIR®-Serie können mit einer Motorfokuseinheit kombiniert werden, die über die Kamera-Bediensoftware angesteuert wird. Sie ermöglicht die präzise, fernsteuerbare und schnelle Fokussierung. Außerdem steht eine Autofokusfunktion zur Verfügung, die selbst bei geringen Bildkontrasten noch zuverlässig arbeitet.

InfraTec Objektive - Hochwertige Volloptiken

Hochwertige Volloptiken

Hochwertige lichtstarke Präzisionsoptiken ermöglichen die Anpassung der Bildfeldgeometrie an nahezu jede Messsituation. Ihre Leistungsparameter sind hinsichtlich Funktionalität, Qualität und flexibler Anwendung optimal aufeinander abgestimmt. Dank IR-transparenter Linsenmaterialien und Antireflexionsbeschichtungen sind die Infrarotobjektive für verschiedene Spektralbereiche optimiert.

InfraTec Thermografie - Geometrische Auflösung

Geome­tri­sche Auflö­sung – Effi­zient komplexe Baugruppen analy­sieren

Wärmebildkameras von InfraTec mit gekühlten und ungekühlten Detektoren verfügen über native Auflösungen von bis zu (1.920 × 1.536) IR-Pixeln. Räumlich hochaufgelöste Thermogramme stellen sicher, dass Komponenten und Baugruppen bis ins kleinste Detail abgebildet sind und dadurch Fehler sicher erkannt und präzise lokalisiert werden können.

InfraTec Newsletter - MicroScan-Funktion der Kameraserie ImageIR

Micro­Scan – Vervier­fa­chung des Bild­for­mats

Hinter der Funktion verbirgt sich ein schnelldrehendes MicroScan-Rad, das in die Kamera integriert ist. Sie sorgt dafür, dass pro Radumdrehung vier verschiedene Einzelaufnahmen gemacht werden, die jeweils um ein halbes Pixel seitlich versetzt sind. Dank Aufnahmen mit einer vierfachen geometrischen Auflösung erreicht die Thermografie eine neue Qualität.

Thermografie-Kameraserie ImageIR® mit neuer 10 GigE-Schnittstelle

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InfraTec Newsletter - MicroScan-Funktion der Kameraserie ImageIR

Micro­Scan – Vervier­fa­chung des Bild­for­mats

Hinter der Funktion verbirgt sich ein schnelldrehendes MicroScan-Rad, das in die Kamera integriert ist. Sie sorgt dafür, dass pro Radumdrehung vier verschiedene Einzelaufnahmen gemacht werden, die jeweils um ein halbes Pixel seitlich versetzt sind. Dank Aufnahmen mit einer vierfachen geometrischen Auflösung erreicht die Thermografie eine neue Qualität.

Software

Korrekte Mess­werte durch Spezi­al­soft­ware

Bei der berührungslosen Temperaturmessung mittels Infrarotthermografie 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.

Die Thermografiesoftware IRBIS® 3 von InfraTec enthält verschiedenen Modelle für die automatische pixelweise Korrektur des Emissionsgrades. Damit lassen sich Ungenauigkeiten bei der Messung wirkungsvoll vermeiden. Zuerst wird für den einheitlich erwärmten Prüfling die Emissionsgradverteilung aufgezeichnet. In den daraus resultierenden Thermografiebildern erfolgt dann eine punktgenaue Korrektur der Emissionsgrade. Auf dieser Grundlage kann für jedes einzelne untersuchte Element der Elektronik-Baugruppe die korrekte Temperatur bestimmt werden.

Wärme­bild­ka­meras

Wärme­bild­ka­meras für die Mikro­ther­mo­grafie

Wärmebildkamera von InfraTec
High-End-Thermografiesysteme

ImageIR® 8300 hs

Bildformat(640 x 512) IR-Pixel
DetektortypT2SLS oder InSb

Wärmebildkamera von InfraTec
High-End-Thermografiesysteme

ImageIR® 9400 hp

Bildformat(2.560 x 2.048) IR-Pixel
DetektortypInSb

Wärmebildkamera von InfraTec
High-End-Thermografiesysteme

ImageIR® 10300

Bildformat(1.920 x 1.536) IR-Pixel
DetektortypInSb

Wärmebildkamera von InfraTec
Systemkameras

VarioCAM® HD head 900

Bildformat(2.048 x 1.536) IR-Pixel
DetektortypUngekühltes Mikrobolometer Focal Plane Array

Wärmebildkamera von InfraTec
High-End-Thermografiesysteme

ImageIR® 9500

Bildformat(2.560 x 1.440) IR-Pixel
DetektortypMCT

Wärmebildkamera von InfraTec
High-End-Thermografiesysteme

ImageIR® 9400

Bildformat(2.560 x 2.048) IR-Pixel
DetektortypInSb

Wärmebildkamera von InfraTec
Systemkameras

VarioCAM® HDx head S

Bildformat(640 x 480) IR-Pixel
DetektortypUngekühltes Mikrobolometer Focal Plane Array

Wärmebildkamera von InfraTec
Systemkameras

VarioCAM® HDx head Lock-In

Bildformat(640 x 480) IR-Pixel
DetektortypUngekühltes Mikrobolometer Focal Plane Array

Wärmebildkamera von InfraTec
High-End-Thermografiesysteme

ImageIR® 9400 hs

Bildformat(640 x 512) IR-Pixel
DetektortypInSb

Verwandte Bran­chen und Anwen­dungs­ge­biete

Thermografie in der Werkstoffprüfung

Werk­stoff­prü­fung

Sparen Sie Zeit und Kosten mit zerstörungsfreier Werkstoffprüfung mit einer Wärmebildkamera von InfraTec.

Additive Fertigung

Addi­tive Ferti­gung

Durch In-Line-Überwachung thermischer Prozessparameter unterstützen Thermografiekameras von InfraTec die Optimierung additiver Fertigungsverfahren.

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