在半導(dǎo)體行業(yè)飛速發(fā)展的現(xiàn)在,芯片集成度不斷提升,器件結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜,失效分析的難度也隨之大幅增加。傳統(tǒng)檢測設(shè)備往往難以兼顧微觀觀測與微弱信號捕捉,導(dǎo)致許多隱性缺陷成為 “漏網(wǎng)之魚”。蘇州致晟光電科技有限公司憑借自主研發(fā)實(shí)力,將熱紅外顯微鏡與鎖相紅外熱成像系統(tǒng)創(chuàng)造性地集成一體,推出 Thermal EMMI P 熱紅外顯微鏡系列檢測設(shè)備(搭載自主研發(fā)的 RTTLIT (實(shí)時瞬態(tài)鎖相紅外系統(tǒng)),為半導(dǎo)體的失效分析提供了全新的技術(shù)范式。
鎖相熱成像系統(tǒng)縮短電激勵檢測的響應(yīng)時間。鎖相紅外熱成像系統(tǒng)功能
RTTLIT 系統(tǒng)采用了先進(jìn)的鎖相熱成像(Lock-In Thermography)技術(shù),這是一種通過調(diào)制電信號來大幅提升特征分辨率與檢測靈敏度的創(chuàng)新方法。在傳統(tǒng)的熱成像檢測中,由于背景噪聲和熱擴(kuò)散等因素的影響,往往難以精確檢測到微小的熱異常。而鎖相熱成像技術(shù)通過對目標(biāo)物體施加特定頻率的電激勵,使目標(biāo)物體產(chǎn)生與激勵頻率相同的熱響應(yīng),然后通過鎖相放大器對熱響應(yīng)信號進(jìn)行解調(diào),只提取與激勵頻率相關(guān)的熱信號,從而有效地抑制了背景噪聲,極大地提高了檢測的靈敏度和分辨率。 紅外光譜鎖相紅外熱成像系統(tǒng)品牌鎖相熱成像系統(tǒng)優(yōu)化電激勵檢測的圖像處理。
鎖相熱成像系統(tǒng)借助電激勵在電子產(chǎn)業(yè)的微型電子元件檢測中展現(xiàn)出極高的靈敏度,滿足了電子產(chǎn)業(yè)向微型化、高精度發(fā)展的需求。隨著電子技術(shù)的不斷進(jìn)步,電子元件正朝著微型化方向快速發(fā)展,如微型傳感器、微型繼電器等,其尺寸通常在毫米甚至微米級別,缺陷也更加細(xì)微,傳統(tǒng)的檢測方法難以應(yīng)對。電激勵能夠在微型元件內(nèi)部產(chǎn)生微小但可探測的溫度變化,即使是納米級的缺陷也能引起局部溫度的細(xì)微波動。鎖相熱成像系統(tǒng)結(jié)合先進(jìn)的鎖相技術(shù),能夠從強(qiáng)大的背景噪聲中提取出與電激勵同頻的溫度信號,將微小的溫度變化放大并清晰顯示出來,從而檢測出微米級的缺陷。例如,在檢測微型加速度傳感器的敏感元件時,系統(tǒng)能夠發(fā)現(xiàn)因制造誤差導(dǎo)致的微小結(jié)構(gòu)變形,這些變形會影響傳感器的測量精度。這一技術(shù)的應(yīng)用,為微型電子元件的質(zhì)量檢測提供了有力支持,推動了電子產(chǎn)業(yè)向微型化、高精度方向不斷發(fā)展。
鎖相熱成像系統(tǒng)與電激勵結(jié)合,為電子產(chǎn)業(yè)的芯片失效分析提供了一種全新的方法,幫助企業(yè)快速定位失效原因,改進(jìn)生產(chǎn)工藝。芯片失效的原因復(fù)雜多樣,可能是設(shè)計缺陷、材料問題、制造過程中的污染,也可能是使用過程中的靜電損傷、熱疲勞等。傳統(tǒng)的失效分析方法如切片分析、探針測試等,不僅操作復(fù)雜、耗時較長,而且可能會破壞失效芯片的原始狀態(tài),難以準(zhǔn)確找到失效根源。通過對失效芯片施加特定的電激勵,模擬其失效前的工作狀態(tài),鎖相熱成像系統(tǒng)能夠記錄芯片表面的溫度變化過程,并將其與正常芯片的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析,從而找出失效位置和失效原因。例如,當(dāng)芯片因靜電損傷而失效時,系統(tǒng)會檢測到芯片的輸入端存在異常的高溫區(qū)域;當(dāng)芯片因熱疲勞失效時,會在芯片的焊接點(diǎn)處發(fā)現(xiàn)溫度分布不均的現(xiàn)象?;谶@些分析結(jié)果,企業(yè)可以有針對性地改進(jìn)生產(chǎn)工藝,減少類似失效問題的發(fā)生。電激勵的波形選擇(正弦波、方波等)會影響熱信號的特征,鎖相熱成像系統(tǒng)需針對不同波形優(yōu)化處理算法。
鎖相熱成像系統(tǒng)的組件各司其職,共同保障了系統(tǒng)的高效運(yùn)行??烧{(diào)諧激光器作為重要的熱源,能夠提供穩(wěn)定且可調(diào)節(jié)頻率的周期性熱激勵,以適應(yīng)不同被測物體的特性;紅外熱像儀則如同 “眼睛”,負(fù)責(zé)采集物體表面的溫度場分布,其高分辨率確保了溫度信息的細(xì)致捕捉;鎖相放大器是系統(tǒng)的 “中樞處理器” 之一,專門用于從復(fù)雜的信號中提取與激勵同頻的相位信息,過濾掉無關(guān)噪聲;數(shù)據(jù)處理單元則對收集到的信息進(jìn)行綜合處理和分析,**終生成清晰、直觀的缺陷圖像。這些組件相互配合、協(xié)同工作,每個環(huán)節(jié)的運(yùn)作都不可或缺,共同確保了系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)高分辨率、高對比度的檢測效果,滿足各種高精度檢測需求。鎖相熱成像系統(tǒng)放大電激勵下的微小溫度差異。Thermal EMMI鎖相紅外熱成像系統(tǒng)性價比
鎖相熱成像系統(tǒng)讓電激勵檢測更具實(shí)用價值。鎖相紅外熱成像系統(tǒng)功能
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(diǎn)產(chǎn)生的異常熱輻射,實(shí)現(xiàn)精細(xì)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(diǎn)鎖定技術(shù),能夠高效識別這些區(qū)域。熱點(diǎn)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。鎖相紅外熱成像系統(tǒng)功能