怎樣把測(cè)溫線固定在測(cè)溫板上,獲得準(zhǔn)確溫度曲線
機(jī)械固定
下面兩種常用的熱電偶機(jī)械固定方法是極不相同的:紙夾(paper clip)固定法和鏍釘固定法。
采用紙夾固定無(wú)疑是快捷而方便的,鏍釘固定則堅(jiān)固而可靠。兩種方法均可反復(fù)承受爐子的溫度,但只能用于對(duì)板子邊緣進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
線夾不能牢固而可靠地固定熱電偶。如果在操作過(guò)程中不小心拉動(dòng)線,就會(huì)導(dǎo)致熱電偶移動(dòng)。強(qiáng)力彈簧夾可將導(dǎo)線夾緊些,但其熱容量和IR屏蔽(shadowing)效應(yīng)會(huì)妨礙位于夾子內(nèi)的板區(qū)的正常加熱。
鏍釘固定法顯然會(huì)破壞電路板。而且,熱容量和來(lái)自板背面或內(nèi)部銅層的熱傳導(dǎo)會(huì)使溫度顯示失真。
機(jī)械式熱電偶支撐器件具有以下優(yōu)點(diǎn):
- 可以很容易地夾在電路板的邊緣,熱電偶結(jié)點(diǎn)可以固定在電路板的任何位置,包括元件間的窄小空間。
- 彈簧張力使熱電偶結(jié)點(diǎn)牢固地接觸任何類型的表面。
- 低熱容的熱電偶結(jié)點(diǎn)可以快速響應(yīng)溫度的變化。
- 由于不需要焊接,因此不會(huì)破壞電路板,而且拆除僅需幾秒鐘。
- 結(jié)點(diǎn)直徑小,容易通過(guò)元件外殼上的小孔來(lái)測(cè)量管芯(die)的溫度。同樣,可在BGA中心下面的電路板上鉆一個(gè)小孔,以**建立器件的回流溫度曲線。
另外,*新的第三種方法是使用Temprobe,一種機(jī)械式熱電偶支撐器件,能可靠地提供任何表面的溫度(圖5)。
圖5:夾子使溫度測(cè)量局限于電路板邊緣。
獲得**讀數(shù)
熱電偶安裝不當(dāng)會(huì)影響溫度曲線的**性,并且可能會(huì)破壞電路板。有許多種交叉檢驗(yàn)安裝技術(shù)的方法,是將這些安裝技術(shù)與一種可靠的“基準(zhǔn)”進(jìn)行比較。這些“基準(zhǔn)”可以是一些“熱點(diǎn)”(hot dot)——它們會(huì)在規(guī)定的溫度下改變顏色,也可以是網(wǎng)格表面熱電偶、精細(xì)焊接的熱電偶、或者機(jī)械式熱電偶支撐器件。
“熱點(diǎn)”有一些缺陷。在93℃到127℃的范圍內(nèi),通常按5℃至10℃的增量變化。它們覆蓋面積很大,使區(qū)域內(nèi)的熱量吸收改變,特別是有一個(gè)產(chǎn)生較大輻射熱的元件時(shí)。網(wǎng)格表面熱電偶一般至少包括3.2cm▲2▲的區(qū)域,因此也會(huì)影響表面的熱量吸收。
除機(jī)械熱電偶固定方法之外,還有一種較好的選擇,即用*少量的高溫焊料,仔細(xì)地安裝細(xì)線熱電偶。二者均具有靈敏的熱響應(yīng),且不會(huì)影響被測(cè)表面的熱量吸收。
注意,在比較兩種或多種熱電偶安裝方法時(shí),一個(gè)基本條件是被附著材料的熱特性應(yīng)相同。理想的情況是將它們固定在同一塊焊盤上。如果這一點(diǎn)不能滿足,就應(yīng)注意測(cè)試場(chǎng)所間的差異,如埋入的地平面(ground plane)和相鄰的大型元器件等。所有這些都會(huì)導(dǎo)致這些場(chǎng)所的熱響應(yīng)不同。例如,當(dāng)環(huán)境溫度上升或下降時(shí),一處可能**或滯后于另一處。要驗(yàn)證這一點(diǎn),可將熱電偶交換并重新測(cè)試。如果所測(cè)溫度曲線相同,說(shuō)明測(cè)試場(chǎng)所的熱響應(yīng)相同,熱電偶比較是有效的。