熱紅外顯微鏡平臺

來源: 發(fā)布時間:2025-07-19

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(jìn)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(xì)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。熱紅外顯微鏡幫助工程師分析電子設(shè)備過熱的根本原因 。熱紅外顯微鏡平臺

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致晟光電——熱紅外顯微鏡在信號調(diào)制技術(shù)上的優(yōu)化升級,以多頻率調(diào)制為突破點,構(gòu)建了更精細(xì)的微觀熱信號解析體系。其通過精密算法控制電信號的頻率切換與幅度調(diào)節(jié),使不同深度、不同材質(zhì)的樣品區(qū)域產(chǎn)生差異化熱響應(yīng) —— 高頻信號可捕捉表層微米級熱點,低頻信號則能穿透材料識別內(nèi)部隱性感熱缺陷,形成多維度熱特征圖譜。

這種動態(tài)調(diào)制方式,不僅將特征分辨率提升至納米級,更通過頻率匹配過濾環(huán)境噪聲與背景干擾,使檢測靈敏度較傳統(tǒng)單頻調(diào)制提高 3-5 倍,即使是 0.1mK 的微小溫度波動也能被捕捉。 無損熱紅外顯微鏡品牌排行熱紅外顯微鏡支持芯片、電路板等多類電子元件熱檢測。

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非制冷熱紅外顯微鏡基于微測輻射熱計,無需低溫制冷裝置,具有功耗低、維護(hù)成本低等特點,適合長時間動態(tài)監(jiān)測。其通過鎖相熱成像等技術(shù)優(yōu)化后,雖靈敏度(通常 0.01-0.1℃)和分辨率(普遍 5-20μm)略遜于制冷型,但性價比更高,。與制冷型對比,非制冷型無需制冷耗材,適合 PCB、PCBA 等常規(guī)電子元件失效分析;而制冷型(如 RTTLIT P20)靈敏度達(dá) 0.1mK、分辨率低至 2μm,價格高,多用于半導(dǎo)體晶圓等檢測。非制冷熱紅外顯微鏡在中低端工業(yè)檢測領(lǐng)域應(yīng)用較多。

在電子領(lǐng)域,所有器件都會在不同程度上產(chǎn)生熱量。器件散發(fā)一定熱量屬于正常現(xiàn)象,但某些類型的缺陷會增加功耗,進(jìn)而導(dǎo)致發(fā)熱量上升。

在失效分析中,這種額外的熱量能夠為定位缺陷本身提供有用線索。熱紅外顯微鏡可以借助內(nèi)置攝像系統(tǒng)來測量可見光或近紅外光的實用技術(shù)。該相機(jī)對波長在3至10微米范圍內(nèi)的光子十分敏感,而這些波長與熱量相對應(yīng),因此相機(jī)獲取的圖像可轉(zhuǎn)化為被測器件的熱分布圖。通常,會先對斷電狀態(tài)下的樣品器件進(jìn)行熱成像,以此建立基準(zhǔn)線;隨后通電再次成像。得到的圖像直觀呈現(xiàn)了器件的功耗情況,可用于隔離失效問題。許多不同的缺陷在通電時會因消耗額外電流而產(chǎn)生過多熱量。例如短路、性能不良的晶體管、損壞的靜電放電保護(hù)二極管等,通過熱紅外顯微鏡觀察時會顯現(xiàn)出來,從而使我們能夠精細(xì)定位存在缺陷的損壞部位。 在半導(dǎo)體制造中,通過逐點熱掃描篩選熱特性不一致的晶圓,提升良率。

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在國內(nèi)失效分析設(shè)備領(lǐng)域,專注于原廠研發(fā)與生產(chǎn)的企業(yè)數(shù)量相對較少,尤其在熱紅外檢測這類高精度細(xì)分領(lǐng)域,具備自主技術(shù)積累的原廠更為稀缺。這一現(xiàn)狀既源于技術(shù)門檻 —— 需融合光學(xué)、紅外探測、信號處理等多學(xué)科技術(shù),也受限于市場需求的專業(yè)化程度,導(dǎo)致多數(shù)企業(yè)傾向于代理或集成方案。

致晟光電正是國內(nèi)少數(shù)深耕該領(lǐng)域的原廠之一。不同于單純的設(shè)備組裝,其從中樞技術(shù)迭代入手,在傳統(tǒng)熱發(fā)射顯微鏡基礎(chǔ)上進(jìn)化出熱紅外顯微鏡,形成從光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計、信號算法研發(fā)到整機(jī)制造的完整能力。這種原廠基因使其能深度理解國內(nèi)半導(dǎo)體、材料等行業(yè)的失效分析需求,例如針對先進(jìn)制程芯片的微小熱信號檢測、國產(chǎn)新材料的熱特性研究等場景,提供更貼合實際應(yīng)用的設(shè)備與技術(shù)支持,成為本土失效分析領(lǐng)域不可忽視的自主力量。 熱紅外顯微鏡利用其高分辨率,觀察半導(dǎo)體制造過程中的熱工藝缺陷 。鎖相熱紅外顯微鏡廠家

熱紅外顯微鏡憑借高靈敏度探測器,實現(xiàn)芯片微米級紅外熱分布觀察,鎖定異常熱點 。熱紅外顯微鏡平臺

熱紅外是紅外光譜中波長介于 3–18 微米的譜段,其能量主要來自物體自身的熱輻射,而非對外界光源的反射。該波段可細(xì)分為中紅外(3–8?μm)、長波紅外(8–15?μm)和超遠(yuǎn)紅外(15–18?μm),其熱感應(yīng)本質(zhì)源于分子熱振動產(chǎn)生的電磁波輻射,輻射強(qiáng)度與物體溫度正相關(guān)。在應(yīng)用上,熱紅外利用大氣窗口(3–5?μm、8–14?μm)實現(xiàn)高精度的地表遙感監(jiān)測,并廣泛應(yīng)用于熱成像、氣體探測等領(lǐng)域?,F(xiàn)代設(shè)備如 TIRS-2 和 O-PTIR 等,已將熱紅外技術(shù)的空間分辨率提升至納米級水平。


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