CC BY
17
Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2019. Том 3
УДК 378.162.33
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕПЛОВИЗОРА TESTO 880 ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ НЕРАЗРУШАЮЩИХ МЕТОДОВ КОНТРОЛЯ РАБОТЫ ЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ
Н.А. Кононова Научный руководитель - Г. М. Гринберг
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева
Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
Е-mail: nadukako@ya.ru
В данной работе рассматривается область применения тепловизора, его качественные характеристики и методика использования тепловизора Testo-880.
Ключевые слова: тепловизор, микроэлектроника, неразрушающий контроль, лабораторная работа.
USE OF THE THERMAL IMAGER TESTO 880 FOR THE STUDY OF NON-DESTRUCTIVE TESTING METHODS OF ELECTRONIC DEVICES
N.A. Kononova Scientific Supervisor - G.M. Grinberg
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation
Е-mail: nadukako@ya.ru
This paper discusses the scope of the thermal imager, its quality characteristics and the method of using the thermal imager Testo-880.
Keywords: thermal imaging, microelectronics, nondestructive testing, laboratory work.
На протяжении всего периода обучения студентов сопровождают лабораторные работы которые, безусловно, являются необходимым элементом обучения. Они должны представлять собой имитацию рабочего процесса на производстве, потому что только таким образом можно действительно получить навык работы с оборудованием и вычислительной техникой, которые встретятся в дальнейшем на предприятии. Для закрепления теоретических основ, полученных студентом на лекционных занятиях необходимо наличие лабораторных стендов, на которых будут отрабатываться практические навыки.
Во время тестирования и эксплуатации электронных схем возникает необходимость в нераз-рушающем контроле этих изделий. «Неразрушающий контроль - это контроль надежности и основных рабочих свойств и параметров объекта или отдельных его элементов и узлов, который проводится без выведения объекта из работы либо его демонтажа» [1].
Методов неразрушающего контроля изделий электронной техники существует много, но всё более значительное место начинает занимать метод, основанный на исследовании теплового излучения частей электронного устройства - тепловой неразрушающий контроль, представляющий собой «неразрушающий контроль, основанный на регистрации температурных полей объекта контроля» [2]. Температура - это один из наиболее важных показателей во время отработки изготовления электронных устройств методом печатного монтажа. А учитывая, что прослеживается тенденция к уменьшению размеров электронных компонентов, становится сложнее следовать требованиям о поддержании необходимых температур. Если какой-либо элемент схемы потребляет чрезмерную энергию, то она выделится в виде дополнительной порции тепла, это значи-
Секция «Инновационные и здоровьесберегающие технологии в современном образовании»
тельно сокращает срок службы всего устройства. Также, трудности возникают тогда, когда дефект компонента внутренний, в этом случае дефект нельзя обнаружить посредством электрических испытаний. Поэтому использование специальных приборов (тепловизоров) для измерения температуры с целью последующей оптимизации температурных условий и анализа термопроцессов является выгодным решением.
При подготовке выпускников по специальностям, для которых электротехника и электроника являются профилирующими дисциплинами, предлагается разработать лабораторный практикум по исследованию электронных устройств, изготовленных методом печатного монтажа. Задачей данного практикума будет обеспечение студентов необходимыми в дальнейшем навыками работы с тепловизором, а также обучение методике расчета и исследования параметров печатных плат.
В интегральных схемах размеры элементов на плате достигают 5-10 мкм, а их минимальная разность температур 0.005-0.1 °С [3]. При таких малых размерах электронных компонентов для обеспечения надежных измерений их рабочих температур тепловизр должен иметь высокую чувствительность и большое пространственное разрешение. Для проведения лабораторных работ нами предложено использовать тепловизор Testo 880, который имеется в наличии на кафедре систем автоматического управления университета и по своим техническим характеристикам подходит для решения задач температурного неразрушающего контроля.
Для того, чтобы студенты могли освоить методику исследования микроэлектронных плат с помощью тепловизора на практике, разработана следующая учебная задача: найти температуру соединительных дорожек печатных плат с разным сечением путем математических расчетов и практически (используя тепловизор), а затем сравнить полученные значения.
Предложенный лабораторный практикум может быть предоставлен, как студентам старших курсов для обеспечения получения навыков работы с тепловизионным оборудованием, так и для студентов младших курсов, изучающих общий курс физики, так как в основе термографии присутствуют такие законы и положения как: закон Кирхгофа, Стефана-Больцмана, смещения Вина, формула Рэлея-Джинса.
Библиографические ссылки
1. Неразрушающий контроль [Электронный ресурс] / Режим доступа: https://1-expertiza.ru/nerazrushayuschiy-kontrol/ (дата обращения - 13.04.2019).
2. ГОСТ 25314-82 Контроль неразрушающий тепловой. Термины и определения / М.: ИПК Издательство стандартов, 2005. - 11 с.
3. Электрические сети. Неразрушающий контроль изделий электронной техники - Тепловизоры [Электронный ресурс] /http://leg.co.ua/arhiv/raznoe-arhiv/teplovizory-25.html (Дата обращения: 23.03.2019).
© Кононова Н А., 2019
