在電子研發、維修和質控領域，電路板上元器件的溫度是成為評估健康狀況、性能瓶頸和判斷潛在故障的一個非常重要的指標。紅外測溫儀是一種非接觸、快速響應的測溫工具，可以測量電路板元器件并且發揮重要作用。然而，測量一塊布滿各式封裝、材質反光、且空間狹小的電路板，遠非對準即按那么簡單。它是一項要求操作者深刻理解測溫原理、電路特性并掌握嚴謹方法的精密任務，德國optris對此進行簡單介紹：

1. 理解為何測量電路板如此特殊？

在開始測量前，我們必須認清在此場景下遇到的獨特挑戰，這是實現精準測量的第一步。

（1）目標微小且密集：現代電子設備高度集成，電阻、電容、IC芯片、晶體管等元器件的尺寸可能僅有幾毫米甚至更小。它們緊密排列，這要求紅外測溫儀必須具備優異的光學分辨率，才能將測量光斑精準地覆蓋在目標元件上，而非周圍的其他元件或焊盤。

表面發射率千差萬別：這是最大的誤差來源。電路板是一個發射率（ε）的大觀園：

（2）IC芯片封裝：發射率相對較高，通常在0.9左右，是比較理想的測量對象。

（3）光亮的金屬引腳/焊錫：發射率極低，可能在0.1-0.3之間，像一面鏡子，會強烈反射周圍環境的輻射。直接測量此類表面，讀出的溫度很可能是反射自操作者身體、燈光或窗戶的溫度，而非真實溫度。

（4）銅箔走線：氧化后的銅箔發射率會升高，但新的、光亮的銅箔發射率很低。

（5）陶瓷封裝：發射率較高，通常在0.8-0.9之間。

（6）強烈的反射與背景干擾：光亮的PCB板基材和元件表面會反射任何環境熱源。此外，鄰近的高功率元件會產生強烈的熱輻射，通過反射和熱傳導會影響對目標元件的測量。

動態變化的溫度：電路板在通電瞬間、穩定工作、滿載運行和休眠狀態下的溫度差異巨大。測溫并非一個靜態行為，而是一個需要捕捉變化的過程。

2. 測量前的精密準備：設置與校準

“工欲善其事，必先利其器”。在按下測量鍵前，請完成以下關鍵準備工作：

（1）選擇合適的紅外測溫儀：

高距離系數比（D:S）： 這是首選指標。例如，50:1的比率意味著在距離目標50厘米處，測量光斑直徑僅為1厘米。對于精密電路板測量，建議選擇D:S不低于30:1的型號，80:1或更高則更佳。

（2）雙激光瞄準或可視光瞄準：單點激光可能無法準確反映實際測量區域。雙激光瞄準通過兩個激光點清晰地標示出測量區域的邊界，能極大提升瞄準精度。有些型號還提供通過攝像頭實現的真實可視光瞄準，所見即所測。

（3）可調發射率與高精度：設備必須允許手動設置發射率，且測溫精度最好在±1.5°C或更高。

（4）響應時間快：能夠捕捉溫度的快速變化。

（5）精確設定發射率（ε）：

查表法：參考標準的材料發射率表，對常見材質進行初步設置。

膠帶法：在無法確定發射率或表面反光嚴重時，這是黃金法則。取一小塊電工黑膠帶，緊密粘貼在待測元件表面。將測溫儀發射率設置為0.95，測量膠帶區域的溫度。此溫度即可視為該元件的真實表面溫度。

涂層法：使用專為高溫測量設計的啞光黑漆在元件表面涂一個薄層，然后以0.95的發射率進行測量。此法適用于允許永久性標記的研發場景。

環境準備與電路板狀態設定：

穩定環境：在無風、遠離陽光直射和空調出風口的環境中進行。

屏蔽反射：盡量避免在目標反射路徑內出現高溫物體。可以嘗試用低發射率的材料在元件周圍制作可以增加臨時遮光罩。

明確測試條件：確定你要測量的是電路板的何種狀態——靜態待機、滿載運行、還是一個特定故障模式下的溫度。

3. 實戰操作流程：

現在，讓我們開始實際的測量操作：

（1）步驟一：清潔與觀察。用無水酒精清潔電路板表面，去除灰塵和污漬，因為它們會改變發射率。仔細觀察電路板，識別出潛在的發熱大戶，如電源管理IC、功率晶體管、內存芯片等。

（2）步驟二：安全距離測算。根據你的測溫儀距離系數比（D:S）和目標元件大小，計算最佳測量距離。例如，你的測溫儀D:S為50:1，目標是一個5mmx5mm的芯片。為確保光斑完全覆蓋芯片，你需要將光斑直徑控制在約4mm。那么最佳測量距離=50x4mm=200mm 。

（3）步驟三：開機與參數設置。開機，將發射率設置為根據上述方法確定的值。如果使用膠帶法，先設為0.95。

（4）步驟四：精準瞄準。使用雙激光點，確保整個待測元件都落在兩個激光點標示的區域內。保持儀器穩定，垂直于被測表面。任何角度偏差都會增加反射和測量誤差。

步驟五：觸發與記錄。按下測量鍵。由于溫度可能動態變化，建議使用設備的最大値（MAX）保持功能。該功能會記錄下測量期間捕獲的最高溫度，這對于捕捉瞬間熱點極其有用。

（5）步驟六：多點測量與熱分布分析。不要只測一個點。對懷疑有問題的區域進行網格化掃描，記錄多個關鍵點的溫度，從而勾勒出電路板的“熱分布圖”，這有助于定位異常發熱源和優化散熱設計。

（6）步驟七：數據關聯分析。將測得的溫度數據與電路板的電氣參數和性能表現關聯起來，從而得出有工程意義的結論。

測量電路板元器件的溫度，從理解發射率的決定性影響，到選擇具備高距離系數比的合適工具，再到運用膠帶法等實用技巧進行精確校準，每一個環節都至關重要。通過系統性地遵循德國optris所述的流程，可以讓紅外測溫儀從在預防故障、提升產品可靠性及加速故障排查的征程中，做出基于數據的、精準的判斷。