熱紅外顯微鏡能高效檢測微尺度半導(dǎo)體電路及MEMS器件的熱問題。在電路檢測方面,這套熱成像顯微鏡可用于電路板失效分析,且配備了電路板檢測用軟件包“模型比較”,能識別缺陷元件;同時還可搭載“缺陷尋找”軟件模塊,專門探測不易發(fā)現(xiàn)的短路問題并定位短路點。在MEMS研發(fā)領(lǐng)域,空間溫度分布與熱響應(yīng)時間是微反應(yīng)器、微型熱交換器、微驅(qū)動器、微傳感器等MEMS器件的關(guān)鍵參數(shù)。目前,非接觸式測量MEMS器件溫度的方法仍存在局限,而紅外成像顯微鏡可提供20微米空間分辨率的熱分布圖像,是迄今為止測量MEMS器件熱分布的高效工具。
半導(dǎo)體芯片內(nèi)部缺陷定位是工藝優(yōu)化與失效分析的關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)。檢測用熱紅外顯微鏡分析
當(dāng)電子設(shè)備中的某個元件發(fā)生故障或異常時,常常伴隨局部溫度升高。熱紅外顯微鏡通過高靈敏度的紅外探測器,能夠捕捉到極其微弱的熱輻射信號。這些探測器通常采用量子級聯(lián)激光器等先進技術(shù),或其他高性能紅外傳感方案,具備寬溫區(qū)、高分辨率的成像能力。通過對熱輻射信號的精細探測與分析,熱紅外顯微鏡能夠?qū)㈦娮釉O(shè)備表面的溫度分布以高對比度的熱圖像形式呈現(xiàn),直觀展現(xiàn)熱點區(qū)域的位置、尺寸及溫度變化趨勢,從而幫助工程師快速鎖定潛在的故障點,實現(xiàn)高效可靠的故障排查。什么是熱紅外顯微鏡圖像分析熱紅外顯微鏡可實時監(jiān)測電子設(shè)備運行中的熱變化,預(yù)防過熱故障 。
熱紅外顯微鏡是半導(dǎo)體失效分析與缺陷定位的三大主流手段之一(EMMI、THERMAL、OBIRCH),通過捕捉故障點產(chǎn)生的異常熱輻射,實現(xiàn)精細定位。存在缺陷或性能退化的器件通常表現(xiàn)為局部功耗異常,導(dǎo)致微區(qū)溫度升高。顯微熱分布測試系統(tǒng)結(jié)合熱點鎖定技術(shù),能夠高效識別這些區(qū)域。熱點鎖定是一種動態(tài)紅外熱成像方法,通過調(diào)節(jié)電壓提升分辨率與靈敏度,并借助算法優(yōu)化信噪比。在集成電路(IC)分析中,該技術(shù)廣泛應(yīng)用于定位短路、ESD損傷、缺陷晶體管、二極管失效及閂鎖問題等關(guān)鍵故障。
在失效分析的有損分析中,打開封裝是常見操作,通常有三種方法。全剝離法會將集成電路完全損壞,留下完整的芯片內(nèi)部電路。但這種方法會破壞內(nèi)部電路和引線,導(dǎo)致無法進行電動態(tài)分析,適用于需觀察內(nèi)部電路靜態(tài)結(jié)構(gòu)的場景。局部去除法通過特定手段去除部分封裝,優(yōu)點是開封過程不會損壞內(nèi)部電路和引線,開封后仍可進行電動態(tài)分析,能為失效分析提供更豐富的動態(tài)數(shù)據(jù)。自動法則是利用硫酸噴射實現(xiàn)局部去除,自動化操作可提高效率和精度,不過同樣屬于破壞性處理,會對樣品造成一定程度的損傷。
熱紅外顯微鏡通過熱輻射相位差算法,三維定位 3D 封裝中 Z 軸方向的失效層。
從傳統(tǒng)熱發(fā)射顯微鏡到致晟光電熱紅外顯微鏡的技術(shù)進化,不只是觀測精度與靈敏度的提升,更實現(xiàn)了對先進制程研發(fā)需求的深度適配。它以微觀熱信號為紐帶,串聯(lián)起芯片設(shè)計、制造與可靠性評估全流程。在設(shè)計環(huán)節(jié)助力優(yōu)化熱布局,制造階段輔助排查熱相關(guān)缺陷,可靠性評估時提供精細熱數(shù)據(jù)。這種全鏈條支撐,為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)突破先進制程的熱壁壘提供了扎實技術(shù)保障,助力研發(fā)更小巧、運算更快、性能更可靠的芯片,推動其從實驗室研發(fā)穩(wěn)步邁向量產(chǎn)應(yīng)用。
在高低溫循環(huán)(-40℃~125℃)中監(jiān)測車載功率模塊、傳感器的熱疲勞退化。無損熱紅外顯微鏡圖像分析
熱紅外顯微鏡助力科研人員研究新型材料的熱穩(wěn)定性與熱性能 。檢測用熱紅外顯微鏡分析
紅外顯微鏡(非熱紅外)與熱紅外顯微鏡應(yīng)用領(lǐng)域各有側(cè)重。前者側(cè)重成分分析,在材料科學(xué)中用于檢測復(fù)合材料界面成分、涂層均勻性及表面污染物;生物醫(yī)藥領(lǐng)域可識別生物組織中蛋白質(zhì)等分子分布,輔助診斷;地質(zhì)學(xué)和考古學(xué)中能鑒定礦物組成與文物顏料成分;食品農(nóng)業(yè)領(lǐng)域則用于檢測添加劑、農(nóng)藥殘留及農(nóng)作物成分。熱紅外顯微鏡聚焦溫度與熱特性研究,電子半導(dǎo)體領(lǐng)域可定位芯片熱點、評估散熱性能;材料研究中測試熱分布均勻性與熱擴散系數(shù);生物醫(yī)藥領(lǐng)域監(jiān)測細胞代謝熱分布及組織熱傳導(dǎo);工業(yè)質(zhì)檢能檢測機械零件隱形缺陷,評估電池充放電溫度變化。二者應(yīng)用有交叉,但分別為成分分析與熱特性研究。檢測用熱紅外顯微鏡分析