印制电路板(PCB)的诊断与维修是现代武器装备维护过程中十分重要的环节。目前对PCB诊断的主要方法是使用针床测试仪或人工使用探针探测电路内部节点的电信号,然后根据这些信息进行故障定位。但随着PCB逐渐向小型化、密集化、多层化的方向发展,接触式诊断的弱点越来越明显。例如,为了检测电路内部节点信号,探针需要刺穿PCB的保护涂层,如果机械压力不当,则会造成对PCB严重的物理破坏;由于PCB表面元件排列日益密集同时多层电路板被大量使用,使探针准确定位的难度越来越大,误探情况时有发生;在微波和遥测等领域,探针与电路板的接触会影响电路的运行状态。因此,对PCB非介入式诊断技术的研究受到了高度重视,红外热像诊断利用红外热像仪测得的PCB表面温度信息进行故障诊断,是典型的非接触式诊断技术之一。
PCB在加电工作时,每一个器件都会通过一定的电流,从而产生一定的热量,这些能量通过传导、对流和辐射三种方式向外界传递。红外热像仪通过检测器件的红外辐射间接获取其温度信息。当通过外部端子给PCB施加适当的电源和激励信号后,PCB上的每个器件都会有一定的工作温度,用红外热像仪对PCB的元件侧进行扫描,就可以得到PCB表面的温度分布图,即PCB的热模式。当PCB上一个或几个元件发生故障时,往往会导致PCB热模式的变化。红外热像诊断就是根据被测PCB的热模式和已知正常状态下的PCB的热模式之间的差异来对PCB的故障状态做出推断的。
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