Измерение температуры чип-компонента Опции

[EUrry]

Задача измерить температуру на поверхности чип-компонента габаритом порядка 1-2 мм. Диапазон температур 0-150 °С, точность не хуже ±1 °С, время измерения не более 5-10 с. Датчик должен достаточно легко и быстро приставляться к объекту и убираться от него. Был вариант использовать термопару (типа китайского шарика), которая приставляется к объекту, но при этом тепловой контакт с объектом получается точечный и, кроме того, т. к. объект находится не в замкнутой камере, то и его поверхность и термодатчик постоянно обдувают конвекционные потоки. Да и гарантированное время установления показаний датчиков находится в районе 20-30 с. ИМХО, вариант вообще никакой, но имеются оптимисты. Всё-таки склоняюсь к замкнутой тепловой миникамере, хотя время при этом, конечно не 10 с, но против природы не попрешь.
Но т. к. в этой теме не силен, то может и зря так пессимистично отношусь к таким идеям, может всё-таки что-то существует? Естественно, цена вопроса чрезвычайно важна и супердорогие решения, удовлетворяющие всем капризам неприемлемы, уж лучше подождать по времени измерения в минитермокамере.

[EUrry]

Датчики в виде пленочных чипов на керамике я видел, но проблема в том, что, как минимум, объект по размерам сравним с датчиком (т. е. будет забирать много тепла) и всё те же конвекционные потоки всё портят. Кроме того, датчик не привязан к конкретному компоненту, а должен использоваться, как съемный зонд, что еще ужесточает требования к тому же тепловому контакту, например. И в этом случае, ИМХО, бескорпусного диода надолго не хватит.

[rx3apf]

Датчики в виде пленочных чипов на керамике я видел, но проблема в том, что, как минимум, объект по размерам сравним с датчиком (т. е. будет забирать много тепла) и всё те же конвекционные потоки всё портят.

Может быть, подумать на тему бесконтактных IR-термометров ? Правда, может быть, потребуется красить корпус компонента, если он не обладает должной степенью черноты. Но это просто...

[EUrry]

Может быть, подумать на тему бесконтактных IR-термометров ? Правда, может быть, потребуется красить корпус компонента, если он не обладает должной степенью черноты. Но это просто...

Красить - не вариант. Кроме того, нужно считывать температуру именно компонента, а это еще одна проблема извлечь ее из распределения теплового поля на пирометре.

[jam]

Красить - не вариант. Кроме того, нужно считывать температуру именно компонента, а это еще одна проблема извлечь ее из распределения теплового поля на пирометре.

Красить ничего не надо - ему приблизительно всё-равно какой материал. Я делал так - к пирометру к его входной оптике сделал из медной фольги конусовидную трубочку, которую приставлял к детальке. Но. оказалось , что нужно учитывать и температуру фольги . Как-то это работало, но с калибровкой я не справился.

[Tanya]

Красить ничего не надо - ему приблизительно всё-равно какой материал. Я делал так - к пирометру к его входной оптике сделал из медной фольги конусовидную трубочку, которую приставлял к детальке. Но. оказалось , что нужно учитывать и температуру фольги . Как-то это работало, но с калибровкой я не справился.

В какую сторону рупор глядел?

Задача измерить температуру на поверхности чип-компонента габаритом порядка 1-2 мм.

Не очень понятно, что Вам нужно. Один раз на одной плате, или установку, которая много плат много дней... И уж совсем непонятно, что такое температура поверхности...

[EUrry]

Не очень понятно, что Вам нужно. Один раз на одной плате, или установку, которая много плат много дней...

Второе - много раз и много дней.

И уж совсем непонятно, что такое температура поверхности...

Это всё идет от того, что температуру компонента можно измерить только на его поверхности, приложив к ней какой-либо датчик.

[Tanya]

Второе - много раз и много дней.

Это всё идет от того, что температуру компонента можно измерить только на его поверхности, приложив к ней какой-либо датчик.

Как только датчик приложите - так сразу температура и изменится вслед за изменением теплообмена...
И даже радиационно-пирометрические методы детектор на объект фокусируют.
А температуру хотите измерять в скольких точках?

[EUrry]

Как только датчик приложите - так сразу температура и изменится вслед за изменением теплообмена...

Так почему и отрицаю данный подход. Спросил так, на всякий случай, что думают спецы, работающие с подобными проблемами.

А температуру хотите измерять в скольких точках?

Ну, лучше наверное в нескольких точках измерять, дабы знать, когда компонент наиболее полно нагреется до требуемой температуры, но я слабо себе представляю несколько зондов на чипе, например, типоразмером 0603, или еще хуже 0402, хотя может просто не сталкивался с современными достижениями.

[Tanya]

Так почему и отрицаю данный подход. Спросил так, на всякий случай, что думают спецы, работающие с подобными проблемами.

Ну, лучше наверное в нескольких точках измерять, дабы знать, когда компонент наиболее полно нагреется до требуемой температуры, но я слабо себе представляю несколько зондов на чипе, например, типоразмером 0603, или еще хуже 0402, хотя может просто не сталкивался с современными достижениями.

Если можно дырочку снизу просверлить, то туда можно засовывать термопару к подложке. С силиконовой капелькой.
Можно еще дорожку от элемента до места с известной температурой использовать как часть термопары. Еще два щупа константановых. Только нужно питание убирать...
Возможны и более сложные варианты - измеряем температуру снизу, прикладываем на смазке поверхность с известной температурой. Если температура совпадет, то внизу (или рядом) температура не будет меняться.
В принципе, возможно и радиационным методом методом измерять, только для каждого элемента нужно будет градуировать по его излучательной способности (степени черноты).

[EUrry]

To Tanya:
Смазывать компонент ничем нельзя, т. к. отмывать потом надо будет, а это неприемлемо.

А вот при радиационном методе всё-таки надо калибровать на каждый цвет? Я как-то никогда не встречался с пирометрами, а по всяким Fluke посмотреть, так у них как-будто без разницы на это дело. Гуглю "принцип измерения пирометров" - везде один и тот же текст. Какие-то многоспектральные пирометры есть, судя из этого текста, и у меня сложились догадки, что это они и обеспечивает слабую зависимость от излучающей способности объекта, но подробной информации найти так и не удалось. Хотя интуитивно скепсис по этому поводу присутствует.

Вот на рисунке что они измеряют? Либо не знают вообще излучающей способности объектов, либо направляют на те объекты, у которых она заранее известна (хотя на тех же фарфоровых изоляторах на улице она может измениться в зависимости от загрязнений, может только не существенно - я сказать по этому поводу ничего не могу).