一、项目背景
在电子设备日益微型化的今天，某知名汽车电子供应商在研发新一代ECU控制单元时，遇到了一个棘手问题：主板上尺寸仅为2mm×2mm的电源转换芯片在高温测试中出现异常，但传统测温手段难以精确定位问题所在。该供应商最终选用格物优信InfraSight 640Pro热像仪系统，配合25mm专业微距镜头，成功解决了这一难题。
二、技术挑战
这个看似简单的测温任务实则面临多重挑战：
空间分辨率极限：需要在30cm的工作距离上分辨0.2mm的细节
复杂热环境干扰：芯片周边有多个发热元件，最小间距仅0.5mm
材料多样性：芯片表面陶瓷（ε≈0.93）、焊锡（ε≈0.35）、铜走线（ε≈0.15）共存
动态测试需求：需同时捕捉μs级瞬态和小时级持续工作状态
PCB板可见光图(核心部件2MM*2MM)
三、解决方案配置
格物优信技术团队量身定制了以下方案：
硬件配置：
主机：X640系列热像仪
探测器：640×512非制冷焦平面
镜头：25mm定焦镜头
四、实施过程
系统校准：
在25cm工作距离下，2mm目标对应约12×12像素
使用标准黑体源进行三点校准，确保±0.5℃精度
建立发射率矩阵：芯片主体0.93、焊盘0.35、PCB 0.85
测试方案：
基准测试：记录常温到125℃完整升温曲线
动态测试：捕捉电源切换时的瞬态响应
对比测试：正常与故障样品的热特征差异
640*512热像仪配25mm
五、关键发现
经过72小时连续测试，热像系统揭示了传统方法无法发现的细节：
热分布异常：
芯片左下角存在明显热点（ΔT=7.2℃）
热流路径显示3个散热过孔效率不足
瞬态特性：
上电瞬间存在局部过热（峰值138℃/5ms）
热响应时间较设计值延迟300μs
材料缺陷：
通过热扩散分析发现两处焊接微空洞
TIM材料厚度不均匀（12-18μm波动）
六、问题解决
基于热像数据，工程师团队采取了针对性措施：
设计优化：
重新布局散热过孔，数量从9个增至15个
调整电源走线宽度，降低阻抗30%
工艺改进：
优化回流焊温度曲线，消除焊接缺陷
引入AOI检测确保TIM材料均匀性
系统保护：
增加过温保护电路
优化电源管理算法
七、成效验证
改进后的测试数据显示：
芯片最高工作温度从121℃降至89℃
温度均匀性提升60%（ΔT从7.2℃降至2.9℃）
瞬态过热现象完全消除
产品良率从82%提升至96%
八、项目价值
这个案例充分展现了高分辨率热像仪在微电子领域的独特价值：
技术突破：
实现了对2mm微型元件的非接触精确测温
建立了该类型芯片的热设计规范
经济效益：
避免潜在召回损失约150万美元
单板成本降低8%
结语
这个成功案例证明，格物优信640×512高分辨率热像仪配合专业25mm镜头，完全能够满足现代微型电子元件的高精度测温需求。其空间分辨能力和智能化的分析软件，不仅帮助客户解决了具体的技术难题，更提升了整个研发体系的热设计能力。随着电子元件持续微型化，这种高精度热分析技术必将发挥越来越重要的作用。
