[论文解读] Contactless Thermal Characterization Method of PCB-s Using an IR Sensor Array

Gy. Bognár, V. Székely+1 more|arXiv (Cornell University)|Nov 21, 2007

Electronic Packaging and Soldering Technologies参考文献 5被引用 5

一句话总结

本文提出了一种基于红外（IR）传感器阵列的非接触式、准实时印刷电路板（PCB）热表征方法。通过捕获PCB附近发射的红外辐射，该方法可在系统运行过程中（如服务器机架中）实现原位温度映射，提供非侵入式热监测，且不会干扰系统功能。

ABSTRACT

In this paper the feasibility study of an IR sensor card is presented. The methodology and the results of a quasi real-time thermal characterization tool and method for the temperature mapping of circuits and boards based on sensing the infrared radiation is introduced. With the proposed method the IR radiation-distribution of boards from the close proximity of the sensor card is monitored in quasi real-time. The proposed method is enabling in situ IR measurement among operating cards of a system e.g. in a rack.

研究动机与目标

• 开发一种在系统运行期间对PCB进行非侵入式实时热监测的方法。
• 实现在服务器机架等运行系统中对电子板的原位温度映射。
• 评估使用红外传感器阵列捕获PCB红外辐射分布的可行性。
• 在无需物理接触或系统中断的情况下，支持准实时热表征。

提出的方法

• 将红外传感器阵列置于PCB附近，以捕获电路板发射的红外辐射。
• 传感器模组实时监测PCB红外辐射的空间分布。
• 通过分析传感器阵列视场范围内红外辐射强度的分布，实现热成像。
• 该方法支持在正常系统运行期间持续监测，实现实时热诊断。
• 该方法设计用于无缝集成至现有系统环境（如服务器机架）中，无需硬件改造。

实验结果

研究问题

• RQ1 红外传感器阵列是否能够在正常运行期间实现PCB的非接触式、实时热成像？
• RQ2 在系统环境中，使用红外传感实现电子板原位热表征是否可行？
• RQ3 红外传感器阵列在准实时条件下能否准确捕捉PCB表面的热变化？
• RQ4 所提出的方法是否可集成至服务器机架等运行系统中，且不干扰系统功能？

主要发现

• 红外传感器阵列成功捕获了PCB在近距离下发射的红外辐射空间分布。
• 该方法实现了准实时热表征，支持系统运行期间的动态监测。
• 原位测量可行，可在不关闭系统或接触PCB的情况下实现热成像。
• 该方法适用于集成至服务器机架等运行环境，实现连续热监测。