01功率器件与 LED 结温测量
发光器件结温的光学测量方法（综述）
A Critical Review on the Junction Temperature Measurement of Light Emitting Diodes
Micromachines · 2022 · DOI 10.3390/mi13101615
应用原理结温决定器件的发光效率、寿命与失效位置，但它埋在封装内部，热电偶只能测壳温或焊盘温度，测不到有源区。红外测温走的是另一条路：任何高于 0 K 的物体都按普朗克定律辐射，8～14 µm 长波红外正好落在常温物体的辐射峰值附近，探测器读到的是辐亮度，经发射率与大气路径修正后换算成温度。空间上逐像素成像，就等于把有源区的温度分布直接画出来；时间上逐帧记录，就得到结温随驱动条件变化的曲线。相比正向压降法，红外不接触、不改电路、能同时看到芯片内不同元胞的温差。
对设备的要求① 目标是有源区，尺寸常在 10～500 µm，空间分辨率必须到微米级，普通镜头 0.7 mm 的 IFOV 会把峰值抹平；② 结温变化常在几毫秒内完成，帧频要跟得上调制或开关周期；③ 封装内金属（发射率 0.1～0.3）与塑封料（0.9 以上）混排，必须能分区设发射率，否则金属区算出假高温；④ 温度绝对误差影响热阻计算的可靠度，需要 ±2 ℃ 以内并给出稳定性指标；⑤ 要拿到逐像素原始数据，不能只给压缩后的伪彩图。
本型号如何满足显微型配 4.8 µm 专用红外显微镜头，工作距离 36.6 mm、视野 6.14×4.92 mm，按 3×IFOV 判据最小可测目标 3 µm，1280×1024 机身下单像素对应约 4.8 µm；机身全幅 30/50 Hz，高速档 X640H 全幅 74 Hz、热时间常数 4 ms；IRStudio 支持按区域独立设发射率并做反射温度修正，逐帧导出 CSV 原始温度矩阵；测温精度 ±1 ℃ 或 ±1 %，NETD ≤50 mK（可选 ≤30 mK）。
相对优势同一台机换镜头即从「单颗芯片」切到「整片晶圆上的芯片阵列」，不必为不同封装再买设备；温度数据以矩阵形式进 Python，热阻曲线与有限元模型可直接对齐。
适用型号：本系列全型号共用；显微型为强项
02电子封装与焊点缺陷检测
集成电路封装无损检测方法综述
An Overview of Non-Destructive Testing Methods for Integrated Circuit Packaging
Sensors · 2018 · DOI 10.3390/s18071981
应用原理虚焊、分层与空洞的共同特征是「热流走到这里被挡住」。给器件通以工作电流或外部激励，正常焊点的热量沿金属路径迅速扩散，缺陷点则因接触面积不足而局部积热，温升比周边高 1～10 K。这个温差在可见光下完全不可见，在长波红外里是一块高对比度的亮斑。判断依据不是绝对温度，而是同一画面内的相对温差与升温速率，因此对测温绝对精度要求不高，对空间分辨率与信噪比要求很高。
对设备的要求① 焊点直径常见 0.1～0.5 mm，需 IFOV 优于 0.1 mm 才能分辨单个焊点；② 缺陷温升只有几 K，NETD 必须显著低于该量级，否则噪声淹没信号；③ 需要外部激励（电流、脉冲热源）与采集严格同步，否则升温曲线的起始点对不上；④ 逐帧记录升温与降温全过程，用于计算热时间常数与热阻；⑤ 数据要能按区域统计，几百个焊点不能靠肉眼逐个看。
本型号如何满足显微型与高清型均可承担：显微型配 4.8 µm 镜头时 IFOV 约 4.8 µm，能分辨 0402 封装的焊端；高清型 1280×1024、12 µm 像元一次覆盖整块 PCBA，不必拼接；NETD ≤30 mK 档可分辨 0.03 K 的温差；支持外部触发同步，全辐射温度流逐帧存储；IRStudio 提供点、线、面与矩形阵列测温，区域温度统计可批量导出。
相对优势整板一次成像省掉 XY 扫描台与拼接缝，几百个焊点的温度在同一时间基准上可比；同一套数据既出伪彩图给产线看，也出 CSV 给可靠性工程师做热阻拟合。
适用型号：本系列全型号共用；显微型看单点、高清型看整板
03复合材料与结构的主动热成像无损检测
红外热成像用于测温与无损检测（综述）
Infrared Thermography for Temperature Measurement and Non-Destructive Testing
Sensors · 2014 · DOI 10.3390/s140712305
应用原理主动热成像的做法是：用闪光灯、卤素灯或超声给试件注入一束短时热脉冲，热量向内部扩散，遇到分层、脱粘、空洞或夹杂时扩散受阻，返回表面的时间与幅度都会改变。红外相机记录表面温度随时间的演化，把某一时刻的温度场或降温曲线的斜率成像，缺陷就以对比度形式浮现。这就是脉冲热成像与锁相热成像的物理基础——看的不是「哪里热」，而是「哪里散热慢」。
对设备的要求① 缺陷深度越深，表面温差越小，要求 NETD 在 30 mK 量级；② 脉冲过后温度在几十毫秒内快速变化，帧频需 ≥50 Hz 才能采到有效数据点；③ 试件尺寸从几十毫米到米级，视场要能覆盖且空间分辨率足够（缺陷尺寸/深度比决定）；④ 锁相模式需要与调制光源严格同步，采集必须支持外触发与长时间序列；⑤ 数据量大，需原始序列导出以便做后续处理（PCA、脉冲相位法）。
本型号如何满足高清型 1280×1024、12 µm 像元，全幅 50 Hz 温度流，单帧覆盖大试件而不牺牲分辨率；高速型全幅 126 Hz、子窗最高 285 Hz，可覆盖薄件的快速热扩散段；支持外部触发输入输出，与闪光灯、超声激励源同步；全辐射数据以序列形式存储，导出的温度矩阵可直接进 MATLAB 做脉冲相位与主成分分析。
相对优势同一台机在「脉冲热成像」与「锁相热成像」两种模式间只换激励与采集设置，不必添置专用机台；原始序列不压缩，后处理算法可以反复迭代而不用重测。
适用型号：本系列全型号共用；高清型看面积、高速型看瞬态
04金属增材制造熔池在线监测本页强项
金属粉末床熔融过程在线监测技术综述
Online Monitoring Technology of Metal Powder Bed Fusion Processes: A Review
Materials · 2022 · DOI 10.3390/ma15217598
应用原理激光粉末床熔融的熔池只有几十到几百微米，存在时间在百微秒到毫秒量级。熔池温度直接决定冷却速率，而冷却速率决定晶粒形态与残余应力，进而决定零件是否开裂。红外测温在这里的作用是把「工艺参数—热历史—缺陷」三者串起来：熔池温度异常升高往往对应球化或未熔合，温度骤降对应气孔或翘曲。由于金属在熔化状态下发射率随温度剧变，定量测温需借助多光谱或比色方法，而定性的异常检测用单波段高温成像即可完成。
对设备的要求① 熔池尺度 50～300 µm，需显微级空间分辨率；② 熔池生命周期毫秒级，帧频必须 ≥1 kHz 量级或采用子窗口高速模式；③ 测温上限要覆盖 1500～2000 ℃ 以上，常规 −20～600 ℃ 档不够；④ 成形舱内有飞溅、烟尘与激光反射，需窄带滤光抑制 1064 nm 激光与等离子体干扰；⑤ 相机要能装进舱体或通过视窗观察，接口与触发必须与扫描振镜同步。
本型号如何满足高速型全幅 126 Hz、子窗口最高 285 Hz，热时间常数 4 ms，可分辨单道熔池的起止；制冷型全幅 200 Hz、子窗口最高 4182 Hz，配中波 InSb 探测器与 4 孔位电动光谱轮，可换窄带滤光片抑制激光与等离子体，测温上限按配置可至 3000 ℃；配显微镜头可把视场压到毫米级；支持外触发与振镜信号同步。
相对优势光谱轮让同一台机在「宽带测温」与「窄带抗干扰」之间电动切换，不必为不同粉末重配光路；子窗口模式牺牲视场换帧率，扫单道与看全幅用同一台设备。
适用型号：本系列全型号共用；高速型与制冷型为强项
05激光焊接与熔凝过程测温本页强项
现代激光焊接工艺综述
Review and Analysis of Modern Laser Beam Welding Processes
Materials · 2024 · DOI 10.3390/ma17184657
应用原理激光焊的质量由热输入决定：热输入不足出现未熔透，过大则飞溅、塌陷与热变形。焊缝附近的温度场是热输入的直接体现，冷却速率还决定热影响区的组织与硬度。红外成像能在不接触工件的前提下，把焊缝两侧的温度梯度、熔池长度与冷却曲线同时记录下来。对深熔焊，匙孔正上方的辐射被等离子体云遮挡，实测量的是匙孔后方凝固前沿的温度，这条曲线与焊缝成形质量相关性最好。
对设备的要求① 焊接速度常在 1～10 m/min，熔池经过某点只有几十毫秒，帧频需 ≥100 Hz；② 温度跨度从室温到 2000 ℃ 以上，需分段量程或双色测温；③ 焊缝窄（0.1～2 mm），空间分辨率决定温度梯度是否被平均掉；④ 强弧光、等离子体与飞溅会造成瞬时过曝，需抗饱和与窄带滤光；⑤ 要与激光器出光信号、机器人位置同步，才能把温度对应到焊缝坐标。
本型号如何满足高速型子窗口最高 285 Hz、热时间常数 4 ms，可跟住熔池移动；制冷型子窗口 4182 Hz，中波 3.7～4.8 µm 波段可穿透部分等离子体，配光谱轮换窄带片进一步抑制弧光；测温上限按配置可至 3000 ℃；提供外部触发输入与同步输出，可与激光器出光信号、机器人轨迹对齐；全辐射数据逐帧存储，便于事后按焊缝坐标切片。
相对优势同一套采集既能出「焊缝热像」给工艺看，也能导出温度—时间曲线给冶金分析；子窗口模式把有限的像素全压在焊缝条带上，帧率与空间分辨率不必二选一。
适用型号：本系列全型号共用；高速型与制冷型为强项
06锂离子电池热失控与热管理
电化学动力系统热成像综述
Thermal Imaging of Electrochemical Power Systems: A Review
Journal of Imaging · 2016 · DOI 10.3390/jimaging2010002
应用原理锂离子电池的产热由三部分组成：不可逆的欧姆与极化热、可逆的熵变热、以及副反应热。正常充放电时前两项主导，温升几 K 到十几 K；一旦进入热失控，副反应在 80～200 ℃ 区间连锁发生，温升速率从每分钟几度跃升到每秒几十度。红外成像的价值在于同时给出「哪里先热」与「热得多快」：模组内单体的温度不均、极耳与汇流排的接触电阻、以及热失控时火焰与喷发物的传播路径，都能在一帧画面里定位。
对设备的要求① 模组与电池包尺寸从几十厘米到米级，需大视场且保证单体检出；② 热失控瞬间温升速率极高，帧频 ≥50 Hz 才不至于漏掉峰值；③ 温度量程要覆盖 −20～600 ℃ 甚至更高，喷发火焰需上千度；④ 表面发射率随 SOC 与老化变化，需能分区修正；⑤ 长时间无人值守监测需稳定接口与自动存储，并能导出温度—时间曲线做预警算法训练。
本型号如何满足高清型 1280×1024 全幅 50 Hz，单帧覆盖整包而不拼接；高速型子窗口 285 Hz 可捕捉热失控传播的毫秒级细节；测温 −20～600 ℃，扩展量程按配置可至 1200～1800 ℃；NETD ≤30 mK 档可分辨待机状态下的微小温差；千兆/2.5 Gbps 以太网输出全辐射温度流，SDK 支持 C++/Python 二次开发，便于接入 BMS 测试台与预警模型。
相对优势整包一次成像，单体之间的温差排序直接可读，不必在每颗电芯上贴热电偶；同一份温度流既能做安全预警，也能反过来标定热仿真模型。
适用型号：本系列全型号共用；高清型看整包、高速型看传播
07光伏组件与电池片缺陷检测
无人机红外热成像用于光伏电站自动巡检（综述）
Automatic Inspection of Photovoltaic Power Plants Using Aerial Infrared Thermography: A Review
Energies · 2022 · DOI 10.3390/en15062055
应用原理光伏电池在反向偏置下会把电能转成热，这是热斑的成因：遮挡、裂纹、焊接不良或电池片失配使某一片的工作点落到负压区，该片温度显著高于同串其他片。红外成像因此成为组件级与电池片级检测的标准手段——正常片之间的温差只有 1～3 K，异常片可高出 10～40 K。在实验室里用正向偏置（通电）或反向偏置（EL 对照）配合红外，可以定位到单片的隐裂与虚焊位置。
对设备的要求① 组件尺寸约 2 m²，电池片 156～210 mm，需在大视场内保持电池片级分辨率；② 正常片间温差仅 1～3 K，NETD 必须到 30 mK 量级；③ 通电激励与采集要同步，稳定后取图，避免升温过程干扰判断；④ 户外巡检需考虑环境反射、风速与日照的修正；⑤ 批量检测要求数据可导出、可自动比对，不能只靠人工看伪彩图。
本型号如何满足高清型 1280×1024、12 µm 像元，单帧覆盖整块组件且单片占足够像素；NETD ≤30 mK 可分辨 0.03 K 温差，足以把异常片与正常片分开；测温 −20～600 ℃，覆盖组件工作温度区间；千兆以太网全辐射输出，配合 SDK 可批量导出每片的最高温、平均温与温差，直接进判定脚本。
相对优势一次成像给出全组件温度矩阵，热斑位置与面积可量化；数据格式统一，产线抽检与实验室失效分析用同一套判定口径。
适用型号：本系列全型号共用；高清型为强项
08微流控与微尺度温度场
微流控器件温度监测与控制进展（综述）
Recent advances and challenges in temperature monitoring and control in microfluidic devices
Electrophoresis · 2023 · DOI 10.1002/elps.202200162
应用原理微通道里的温度决定黏度、反应速率、扩散系数与 PCR 的变性—退火效率。通道宽度常在 50～500 µm，壁厚几百微米，插热电偶既改变流场又测不到局部值。红外测温在这里几乎是唯一可行的非接触方案：水在 3 µm 与 6 µm 附近有强吸收，8～14 µm 波段的辐射主要来自通道壁面与薄层液体表层，读出的是壁温的二维分布；配合红外透明窗口（如锗、硒化锌或薄硅），可直接看到通道内的温度梯度。
对设备的要求① 通道宽 50～500 µm，需 IFOV 优于 50 µm；② 温度变化常在 1～10 K，NETD 需 ≤50 mK；③ 芯片多为玻璃-PDMS 键合，PDMS 在长波红外部分透明、玻璃不透，需按材料选窗口与波段；④ 需要与注射泵、加热台同步，记录温度与流量、压力的对应关系；⑤ 观测区小，常需显微镜头配合延长管在有限空间内布置。
本型号如何满足显微型配 4.8 / 8 µm 红外显微镜头，工作距离 36.6 / 30 mm、视野 6.14×4.92 mm，按 3×IFOV 判据最小可测目标 3 µm，足以分辨单条微通道的两壁温差；NETD ≤50 mK（可选 ≤30 mK）；支持外部触发，可与泵、加热台的动作对齐；IRStudio 提供沿通道的线测温与时间—温度曲线，可直接与流量数据叠图。
相对优势长工作距离镜头留出窗口与管路的安装空间，不必拆芯片即可从上方观察；同一台机既能测单通道的稳态梯度，也能记录升降温过程的瞬态响应。
适用型号：本系列全型号共用；显微型为强项
09高温熔体与燃烧场的光谱热成像本页强项
高温熔盐监测的热光谱成像方法综述
A Review of Thermal Spectral Imaging Methods for Monitoring High-Temperature Molten Salt
Sensors · 2023 · DOI 10.3390/s23031130
应用原理火焰与高温熔体是选择性辐射体：气体分子的发射集中在特定谱带（CO₂ 4.3 µm、H₂O 2.7 µm），熔盐与金属熔体的光谱发射率也随波长变化。宽带热像仪把这些谱带的能量混在一起积分，得到的是「辐射温度」而非真实温度，误差可达上百度。解决办法是分谱段测量：用窄带滤光片只取一段发射率已知的波段，或多波段联立求解，把发射率消掉。中波 3.7～4.8 µm 恰好兼顾火焰透过性与高温辐射强度，是这类测量的常用窗口。
对设备的要求① 测温上限需覆盖 1000～3000 ℃，常规长波非制冷机型量程不足；② 发射率随波长与温度变化，必须能换滤光片做多谱段测量；③ 高温目标辐射极强，需短积分时间与抗饱和能力，否则画面一片白；④ 火焰与熔体的空间结构随时间快速变化，帧频需 ≥100 Hz；⑤ 现场有烟尘与水汽，需考虑窗口污染与大气路径修正。
本型号如何满足制冷型配中波 InSb 探测器（640×512 / 1280×1024）与长波 T2SL，NETD ≤20 mK；配 4 孔位电动光谱轮，可在测量中切换窄带滤光片，实现分谱段测温与发射率修正；全幅 200 Hz、子窗口最高 4182 Hz，短积分时间适应高亮目标；测温上限按配置可至 3000 ℃，可透火焰观察后方熔体。
相对优势光谱轮电动切换，一段测量里连续取多个谱段，不必停机换片；子窗口把像素集中在火焰根部或熔池表面，帧率与空间分辨率同时保住。
适用型号：本系列全型号共用；制冷型专属能力
10生物医学体表温度与临床筛查
红外热成像的医学应用综述
Medical applications of infrared thermography: A review
Infrared Physics & Technology · 2012 · DOI 10.1016/j.infrared.2012.03.007
应用原理人体皮肤近似黑体（发射率约 0.98），表面温度由皮下血流灌注决定。炎症、肿瘤、血管病变与神经功能障碍都会改变局部灌注，从而在皮肤上留下 0.5～2 K 的温度异常。红外热成像把这个分布拍成图，用于乳腺、甲状腺、关节炎、糖尿病足与皮瓣存活的辅助评估。它测的是生理性的温度分布，不是解剖结构，因此判读依赖左右对称性与随访对比，而不是单一绝对值。
对设备的要求① 皮肤温差常在 1 K 以内，NETD 需 ≤50 mK 并保证测温重复性；② 需要稳定的环境控制（室温 20～24 ℃、无直吹气流）与足够的 acclimation 时间；③ 空间分辨率要能分辨手指、耳廓等小结构；④ 数据须可回溯，含环境温度、湿度、发射率设定；⑤ 用于研究时要求原始温度矩阵导出，便于做对称性分析与机器学习。
本型号如何满足高清型 1280×1024、12 µm 像元，单帧覆盖全身或局部而不拼接；NETD ≤50 mK（可选 ≤30 mK），测温精度 ±1 ℃ 或 ±1 %；测温 −20～600 ℃，人体区间处于最佳精度段；全辐射数据经千兆以太网输出，IRStudio 可按区域统计并导出 CSV，SDK 支持 Python 做批量分析。
相对优势同一台机既能做体表温度筛查，也能做离体组织与器件的热分析，不必为研究场景单独采购医疗型；原始数据完整保存，随访对比时能复算而非重测。
适用型号：本系列全型号共用；高清型为强项
