Application Note - High-End Cooled IR Camera -

1. Application Note- High-End Cooled IR Camera - 모던인텍 송 종 준

2. 목 차 • 자동차 산업 • 전기전자 산업 • 재료, 금속 산업 • 유리 산업 • 냉각방식 Vs 비냉각 방식 IR Camera

3. 자동차 산업 • 타이어 <300km/h 속도의 타이어> <100mm 렌즈 근접측정> 300Km/h 의 속도로 회전하는 타이어의 표면을 이미지 번짐(왜곡) 현상없이 정확히 포착하여 온도분석을 한다.

4. 자동차 산업 • 디스크 브레이크 저온영역 Range 1: 30°C to 250°C 중온영역 Range 2: 350°C to 700°C 고온영역 Range 3: 550°C to 1200°C <Rolling integration time> 디스크브레이크의 열섬현상(Hot Spot) 탐지 : Rolling Integration Time 기능을 이용한 저온, 중온, 고온 3가지의 온도영역을 동시에 측정하여 열섬현상을 탐지한다.

5. 자동차 산업 • 자동차 각종 부품들의 응력 및 피로한계치 예측 Lock-In 프로세스 재료 물성치 < 관심지점의 온도변화, 열탄성효과 > < 관심영역의 응력분포 > < Mpa 단위의 주응력화상 > <Lock-In Thermography를 이용한 자동차 부품의 응력측정> 자동차 각종 부품들의 피로시험시 발생하는 응력을 단시간에 2차원 화상으로 나타낸다. 최종 데이터는 온도(°C) 단위가 아니라 응력(Mpa)로 표시된다. 또한 이를 이용하여 각종 부품들의 피로한계치를 단시간에 예측할 수 있다.

6. Brazing metal Laser steel Aluminum Inert gas MWIR + 50mm lens Ext. Ring + Wide temp. Range + Filter 자동차 산업 • 레이저 용접 저온영역 : 50°C to 250°C 중온영역 : 200°C to 700°C 고온영역 : 650°C to 1050°C 용접 시 변화되는 넓은 범위의 온도변화(상온~2,000°C)를 한 번에 측정하기 위해 Rolling Integration Time 기능을 이용하여 저온, 중온, 고온 온도영역을 한번에 탐지하여 온도분석을 한다.

7. 전기전자 산업 • LED <LED 외부유리표면 측정> <LED 내부온도측정> LED 유리의 분광특성과 IR Camera의 필터(파장대역)을 이용하여 LED 내부 칩의 온도와 유리의 온도를 측정한다. 또한 LED의 켜짐과 동시에 발생하는 순식간의 온도를 초당 120장 또는 400장의 이미지를 저장하게 된다.

8. 전기전자 산업 • Microscope <G3 렌즈, IFOV 5µm> <G1 렌즈, IFOV 15µm> 2cm 50mm Lens 50mm Lens + External ring G1 Lens IFOV 30µm FOV 9.6 x 7.2mm G3 Lens IFOV 15µm IFOV 3,2 x 2.5mm 다양한 Microscopic Lens (G0.5, G1, G3)의 결합으로 아주 작은 IC칩의 온도측정이 가능하다.

9. 전기전자 산업 • Microscope 최대 15um의 디텍터 피치(Pitch)로 인해 Microscopic G3 렌즈와의 결합으로 최대 공간분해능(IFOV) 5um 까지 측정이 가능하다.

10. 전기전자 산업 • 솔라셀 (Solar Cell) – Lock-in Thermography Function generator 솔라셀 기판에 함수발생기를 이용해 주기적인 전기신호를 걸어준다. 온도 이미지 at 1 Hz amplitude 이미지 in °C Phase 이미지 Shunt 이미지 프로세싱 처리인 Lock-In 기술을 이용하여 솔라셀 기판 내부의 결함을 비파괴 적인 방법으로 탐지한다.

11. 전기전자 산업 • 실리콘 웨이퍼 – Active Thermography Lamp Camera Silicone ingot Silver SWIR 카메라 실리콘 웨이퍼의 결함 및 크랙 탐지 단파장 카메라(SWIR)와 외부 램프를 이용하여 실리콘 웨이퍼의 눈으로 보이지 않는 결함이나 크랙을 비파괴 적인 방법으로 탐지한다.

12. 6 5 7 4 3 2 1 Step 5 - 300 MPa Step 3 - 200 MPa Step 4 - 250 MPa Step2 - 150 MPa Step 6 - 350 MPa Step 7 - 400 MPa Step1 - 100 MPa 재료, 금속 산업 • 피로시험 x x x x x x X 피로한계치 각종 재료 및 금속의 피로시험시 발생하는 미세한 온도변화를 감지하여 Lock-In 기술을 적용하여 재료의 피로한계치를 단시간에 예측할 수 있다.

13. 재료, 금속 산업 • 인장시험 Dynamic tensile test on steel 온도이미지 in °C 에너지변화 in x10 °C/s 인장시험 동안 발생하는 에너지 집중이 생기는 단층경계선, Luders Band 각종 재료 및 금속의 인장시험시 부하에 따른 인장파괴시 의 미세한 온도변화를 탐지하여 재료연구에 활용 할 수 있다.

14. 재료, 금속 산업 • 재료 비파괴 검사 Steel 판의 두께: 5mm 각 구멍의 두께 : - 4mm - 3.5mm - 3mm - 2.5mm - 2mm Amplitude 이미지 온도 이미지 Phase 이미지 내부 결함을 가지고 있는 재료에 외부 램프를 가해 전도되는 열전도 특성을 관찰하여 비파괴적인 방법으로 재료의 내부 결함을 검출할 수 있다.

15. 유리 산업 • 유리 및 램프 필터없음 Through-glass 필터 - MWIR (3…5 µm) - Narrow 2,35 µm filter On-Glass 필터 - High Pass 4.99µm 필터 • LWIR(8…12 µm), 반사도 20~30% • MWIR(3…5 µm), 반사도 5% < 유리의 Transmissivity, Emissivity, Reflectivity 특성 > 유리의 적외선 분광특성을 이용해 Filter를 활용하여 램프유리를 투과하여 필라멘트의 온도를 측정하거나 외부 유리의 온도를 측정할 수 있다.

16. 냉각방식 Vs 비냉각방식 냉각방식 카메라는 비냉각방식 카메라와 비교해 냉각장치의 사용으로 인한 비휴대성 그리고 고가의 가격으로 인해 범용적으로 널리 사용되지는 않지만, 정교한 온도분해능 (0.02도) 또는 고속측정(초당 400~ 20,000장) 등 휴대형 비냉각방식 카메라가 갖지 못하는 능력으로 인해 고급 R&D 분야에 주로 사용되고 있다.