怎樣把測溫線固定在測溫板上,獲得準確溫度曲線
機械固定
下麵兩種常用的熱電偶機械固定方法是極不相同的:紙夾(paper clip)固定法和鏍釘固定法。
采用紙夾固定無疑是快捷而方便的,鏍釘固定則堅固而可靠。兩種方法均可反複承受爐子的溫度,但隻能用於對板子邊緣進行監測。
線夾不能牢固而可靠地固定熱電偶。如果在操作過程中不小心拉動線,就會導致熱電偶移動。強力彈簧夾可將導線夾緊些,但其熱容量和IR屏蔽(shadowing)效應會妨礙位於夾子內的板區的正常加熱。
鏍釘固定法顯然會破壞電路板。而且,熱容量和來自板背麵或內部銅層的熱傳導會使溫度顯示失真。
機械式熱電偶支撐器件具有以下優點:
- 可以很容易地夾在電路板的邊緣,熱電偶結點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點牢固地接觸任何類型的表麵。
- 低熱容的熱電偶結點可以快速響應溫度的變化。
- 由於不需要焊接,因此不會破壞電路板,而且拆除僅需幾秒鍾。
- 結點直徑小,容易通過元件外殼上的小孔來測量管芯(die)的溫度。同樣,可在BGA中心下麵的電路板上鑽一個小孔,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,一種機械式熱電偶支撐器件,能可靠地提供任何表麵的溫度(圖5)。
圖5:夾子使溫度測量局限於電路板邊緣。
獲得**讀數
熱電偶安裝不當會影響溫度曲線的**性,並且可能會破壞電路板。有許多種交叉檢驗安裝技術的方法,是將這些安裝技術與一種可靠的“基準”進行比較。這些“基準”可以是一些“熱點”(hot dot)——它們會在規定的溫度下改變顏色,也可以是網格表麵熱電偶、精細焊接的熱電偶、或者機械式熱電偶支撐器件。
“熱點”有一些缺陷。在93℃到127℃的範圍內,通常按5℃至10℃的增量變化。它們覆蓋麵積很大,使區域內的熱量吸收改變,特別是有一個產生較大輻射熱的元件時。網格表麵熱電偶一般至少包括3.2cm▲2▲的區域,因此也會影響表麵的熱量吸收。
除機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,仔細地安裝細線熱電偶。二者均具有靈敏的熱響應,且不會影響被測表麵的熱量吸收。
注意,在比較兩種或多種熱電偶安裝方法時,一個基本條件是被附著材料的熱特性應相同。理想的情況是將它們固定在同一塊焊盤上。如果這一點不能滿足,就應注意測試場所間的差異,如埋入的地平麵(ground plane)和相鄰的大型元器件等。所有這些都會導致這些場所的熱響應不同。例如,當環境溫度上升或下降時,一處可能**或滯後於另一處。要驗證這一點,可將熱電偶交換並重新測試。如果所測溫度曲線相同,說明測試場所的熱響應相同,熱電偶比較是有效的。