|
|
Lock-in-IR-Thermographie
In fehlerhaften elektronischen Bauteilen (v. a. Solarzellen und mikroelektronischen Bauteilen) gibt es häufig Bereiche mit lokal erhöhten Verlustleistungen. Jedoch ist der durch diese Fehler verursachte lokale Temperaturanstieg in heutigen elektronischen Bauteilen häufig sehr klein (< 1-2 mK). Die Temperaturauflösung der empfindlichsten gekühlten IR-Kameras liegt bei ca. 10 - 30 mK und somit signifikant höher.
Um dennoch Defekte in elektronischen Bauteilen mit einem Temperaturanstieg < 1 mK detektieren zu können, wird das Lock-in-Prinzip zur Steigerung der Temperaturauflösung angewendet. Dabei werden die Bauteile periodisch angeregt (z. B. mittels Spannungsquelle bzw. Lichtquelle) und die IR-Bilddaten über mehrere Perioden erfasst und miteinander verrechnet (sog. Lock-in-IR-Thermographie). Durch Erhöhung der Messzeit lässt sich die Temperaturauflösung signifikant steigern: von < 1 mK nach einigen Sekunden bis auf < 10 µK nach einigen Stunden. Je nach Beschaffenheit des Bauteils entsprechen 10 µK einer lokalen Verlustleistung von ca. 1-10 µW.
In Kombination mit speziellen Objektiven und Linsen beträgt die Ortsauflösung von Thermo-sensorik IR-Kamerasystemen 1 µm - 5 µm. Jedoch können mittels Lock-in auch Defekte im Nanometerbereich detektiert werden, da die thermische Diffusion wie eine Defektver-
größerung wirkt. Damit eignet sich ein Lock-in-IR-Thermographiesystem der Thermosensorik GmbH speziell zum Nachweis von kleinen Defekten mit sehr geringer Verlustleistung, wie sie z. B. bei mikroelektronischen Bauteilen und Solarzellen häufig auftreten.
Die Lock-in-IR-Thermographiesysteme von Thermosensorik GmbH berechnen die Lock-in-Korrelation (Phase und Amplitude) für jedes Pixel bereits während der Bildaufnahme in Echtzeit. Das reduziert nicht nur die durchschnittliche Messdauer, es ermöglicht auch den fertigungsintegrierten Prüfbetrieb.
|
|
Vorteile der Lock-in-IR-Thermographie:
- Hohe Temperaturauflösung < 10 µK
- Detektion von < 1µW Verlustleistung
- Skalierbare Empfindlichkeit durch Variation der Messzeit
- Auswertung in Echtzeit für vollautomatische inline-Prüfung
- Lokalisierung von Defekten mit einer Ortsauflösung
von 1 - 5 µm
- Detektion von Defekten im Nanometerbereich.
|
