致晟光電熱紅外顯微鏡采用高性能InSb(銦銻)探測(cè)器,用于中波紅外波段(3–5 μm)的熱輻射信號(hào)捕捉。InSb材料具有優(yōu)異的光電轉(zhuǎn)換效率和極低的本征噪聲,在制冷條件下可實(shí)現(xiàn)高達(dá)nW級(jí)的熱靈敏度和優(yōu)于20mK的溫度分辨率,適用于高精度、非接觸式熱成像分析。該探測(cè)器在熱紅外顯微系統(tǒng)中的應(yīng)用,提升了空間分辨率(可達(dá)微米量級(jí))與溫度響應(yīng)線性度,使其能夠?qū)Π雽?dǎo)體器件、微電子系統(tǒng)中的局部發(fā)熱缺陷、熱點(diǎn)遷移和瞬態(tài)熱行為進(jìn)行精細(xì)刻畫。配合致晟光電自主開發(fā)的高數(shù)值孔徑光學(xué)系統(tǒng)與穩(wěn)態(tài)熱控平臺(tái),InSb探測(cè)器可在多物理場(chǎng)耦合背景下實(shí)現(xiàn)高時(shí)空分辨的熱場(chǎng)成像,是先進(jìn)電子器件失效分析、電熱耦合行為研究及材料熱特性評(píng)價(jià)中的關(guān)鍵。
熱紅外顯微鏡能透過硅片或封裝材料,對(duì)半導(dǎo)體芯片內(nèi)部熱缺陷進(jìn)行非接觸式檢測(cè)。工業(yè)檢測(cè)熱紅外顯微鏡分析
熱紅外顯微鏡在半導(dǎo)體IC裸芯片熱檢測(cè)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。對(duì)于半導(dǎo)體IC裸芯片而言,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)精密且集成度高,微小的熱異常都可能影響芯片性能甚至導(dǎo)致失效,因此熱檢測(cè)至關(guān)重要。熱紅外顯微鏡能夠非接觸式地對(duì)裸芯片進(jìn)行熱分布成像與分析,清晰捕捉芯片工作時(shí)的溫度變化情況。它可以定位芯片上的熱點(diǎn)區(qū)域,這些熱點(diǎn)往往是由電路設(shè)計(jì)缺陷、局部電流過大或器件老化等問題引起的。通過對(duì)熱點(diǎn)的檢測(cè)和分析,工程師能及時(shí)發(fā)現(xiàn)芯片潛在的故障風(fēng)險(xiǎn),為優(yōu)化芯片設(shè)計(jì)、改進(jìn)制造工藝提供重要依據(jù)。同時(shí),該顯微鏡還能測(cè)量裸芯片內(nèi)部關(guān)鍵半導(dǎo)體結(jié)點(diǎn)的溫度,也就是結(jié)溫。結(jié)溫是評(píng)估芯片性能和可靠性的重要參數(shù),過高的結(jié)溫會(huì)縮短芯片壽命,影響其穩(wěn)定性。熱紅外顯微鏡憑借高空間分辨率的熱成像能力,可實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)溫的測(cè)量,幫助研發(fā)人員更好地掌握芯片的熱特性,從而制定合理的散熱方案,提升芯片的整體性能與可靠性。半導(dǎo)體熱紅外顯微鏡售價(jià)在高低溫循環(huán)(-40℃~125℃)中監(jiān)測(cè)車載功率模塊、傳感器的熱疲勞退化。
在電子領(lǐng)域,所有器件都會(huì)在不同程度上產(chǎn)生熱量。器件散發(fā)一定熱量屬于正?,F(xiàn)象,但某些類型的缺陷會(huì)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?yàn)槎ㄎ蝗毕荼旧硖峁┯杏镁€索。熱紅外顯微鏡可以借助內(nèi)置攝像系統(tǒng)來測(cè)量可見光或近紅外光的實(shí)用技術(shù)。該相機(jī)對(duì)波長(zhǎng)在3至10微米范圍內(nèi)的光子十分敏感,而這些波長(zhǎng)與熱量相對(duì)應(yīng),因此相機(jī)獲取的圖像可轉(zhuǎn)化為被測(cè)器件的熱分布圖。通常,會(huì)先對(duì)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(shí)會(huì)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(shí)會(huì)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。
除了熱輻射,電子設(shè)備在出現(xiàn)故障或異常時(shí),還可能伴隨微弱的光發(fā)射增強(qiáng)。熱紅外顯微鏡搭載高靈敏度的光學(xué)探測(cè)器,如光電倍增管(PMT)或電荷耦合器件(CCD),能夠有效捕捉這些低強(qiáng)度的光信號(hào)。這類光發(fā)射通常源自電子在半導(dǎo)體材料中發(fā)生的能級(jí)躍遷、載流子復(fù)合或其他物理過程。通過對(duì)光發(fā)射信號(hào)的成像和分析,熱紅外顯微鏡不僅能夠進(jìn)一步驗(yàn)證熱點(diǎn)區(qū)域的存在,還可輔助判斷異常的具體機(jī)制,為故障定位和性能評(píng)估提供更精確的信息。熱紅外顯微技術(shù)可透過硅片或封裝材料,實(shí)現(xiàn)非接觸式熱斑定位。
熱紅外顯微鏡(Thermal EMMI) 也是科研與教學(xué)領(lǐng)域的利器,其設(shè)備能捕捉微觀世界的熱信號(hào)。它將紅外探測(cè)與顯微技術(shù)結(jié)合,呈現(xiàn)物體表面溫度分布,分辨率達(dá)微米級(jí),可觀察半導(dǎo)體芯片熱點(diǎn)、電子器件熱分布等。非接觸式測(cè)量是其一大優(yōu)勢(shì),無(wú)需與被測(cè)物體直接接觸,避免了對(duì)樣品的干擾,適用于多種類型的樣品檢測(cè)。實(shí)時(shí)成像功能可追蹤動(dòng)態(tài)熱變化,如材料相變、化學(xué)反應(yīng)熱釋放。在高校,熱紅外顯微鏡助力多學(xué)科實(shí)驗(yàn);在企業(yè),為產(chǎn)品研發(fā)和質(zhì)量檢測(cè)提供支持,推動(dòng)各領(lǐng)域創(chuàng)新突破。 熱紅外顯微鏡可捕捉物體熱輻射,助力電子元件熱分布與散熱性分析??蒲杏脽峒t外顯微鏡
熱紅外顯微鏡通過分析熱輻射分布,評(píng)估芯片散熱設(shè)計(jì)的合理性 。工業(yè)檢測(cè)熱紅外顯微鏡分析
在選擇 EMMI 微光顯微鏡時(shí),需綜合考量應(yīng)用需求、預(yù)算、技術(shù)參數(shù)及售后服務(wù)等因素。首先明確具體應(yīng)用場(chǎng)景,例如 LED 檢測(cè)可能需要特定波長(zhǎng)范圍,而集成電路分析則對(duì)分辨率要求更高。預(yù)算方面,進(jìn)口設(shè)備系列價(jià)格昂貴,但成立年限長(zhǎng)、有品牌加持。而選擇國(guó)產(chǎn)設(shè)備——如致晟光電自主全國(guó)產(chǎn)研發(fā)的RTTLIT 實(shí)時(shí)瞬態(tài)鎖相熱分析系統(tǒng)在性價(jià)比方面更好,且在靈敏度和各種參數(shù)功能上已接近進(jìn)口水平,尤其在垂直芯片等場(chǎng)景中表現(xiàn)穩(wěn)定,適合預(yù)算有限的常規(guī)檢測(cè)。
工業(yè)檢測(cè)熱紅外顯微鏡分析