顯微鎖相紅外熱成像系統(tǒng)設(shè)備

致晟光電熱紅外顯微鏡采用高性能InSb（銦銻）探測器，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）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探測器可在多物理場耦合背景下實(shí)現(xiàn)高時(shí)空分辨的熱場成像，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價(jià)中的關(guān)鍵。鎖相熱紅外電激勵(lì)成像系統(tǒng)是由鎖相檢測模塊，紅外成像模塊，電激勵(lì)模塊，數(shù)據(jù)處理與顯示模塊組成。顯微鎖相紅外熱成像系統(tǒng)設(shè)備

鎖相熱成像系統(tǒng)借助電激勵(lì)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(lì)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(dòng)。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(lì)同頻的溫度信號(hào)，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(shí)，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(huì)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(dòng)了電子產(chǎn)業(yè)向微型化、高精度方向不斷發(fā)展。非破壞性分析鎖相紅外熱成像系統(tǒng)性價(jià)比在復(fù)合材料檢測中，電激勵(lì)能使缺陷區(qū)域產(chǎn)生獨(dú)特?zé)犴憫?yīng)，鎖相熱成像系統(tǒng)可將這種響應(yīng)轉(zhuǎn)化為清晰的缺陷圖像。

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)來測量可見光或近紅外光的實(shí)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(huì)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(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。

在電子產(chǎn)業(yè)的半導(dǎo)體材料檢測中，電激勵(lì)的鎖相熱成像系統(tǒng)用途，為半導(dǎo)體材料的質(zhì)量提升提供了重要保障。半導(dǎo)體材料的質(zhì)量直接影響半導(dǎo)體器件的性能，材料中存在的摻雜不均、位錯(cuò)、微裂紋等缺陷，會(huì)導(dǎo)致器件的電學(xué)性能和熱學(xué)性能下降。通過對半導(dǎo)體材料施加電激勵(lì)，使材料內(nèi)部產(chǎn)生電流，缺陷處由于導(dǎo)電性能和導(dǎo)熱性能的異常，會(huì)產(chǎn)生局部的溫度差異。鎖相熱成像系統(tǒng)能夠敏銳地檢測到這些溫度差異，并通過分析溫度場的分布特征，評估材料的質(zhì)量狀況。例如，在檢測硅晶圓時(shí)，系統(tǒng)可以發(fā)現(xiàn)晶圓表面的摻雜不均區(qū)域，這些區(qū)域會(huì)影響后續(xù)芯片制造的光刻和刻蝕工藝；在檢測碳化硅材料時(shí)，能夠識(shí)別出材料內(nèi)部的微裂紋，這些裂紋會(huì)導(dǎo)致器件在高壓工作時(shí)發(fā)生擊穿。檢測結(jié)果為半導(dǎo)體材料生產(chǎn)企業(yè)提供了詳細(xì)的質(zhì)量反饋，幫助企業(yè)優(yōu)化材料生長工藝，提升電子產(chǎn)業(yè)上游材料的品質(zhì)。電激勵(lì)為鎖相熱成像系統(tǒng)提供穩(wěn)定熱信號(hào)源。

性能參數(shù)的突破更凸顯技術(shù)實(shí)力。RTTLIT P20 的測溫靈敏度達(dá) 0.1mK，意味著能捕捉到 0.0001℃的溫度波動(dòng)，相當(dāng)于能檢測到低至 1μW 的功率變化 —— 這一水平足以識(shí)別芯片內(nèi)部柵極漏電等隱性缺陷；2μm 的顯微分辨率則讓成像精度達(dá)到微米級，可清晰呈現(xiàn)芯片引線鍵合處的微小熱異常。而 RTTLIT P10 雖采用非制冷型探測器，卻通過算法優(yōu)化將鎖相靈敏度提升至 0.001℃，在 PCB 板短路、IGBT 模塊局部過熱等檢測場景中，既能滿足精度需求，又具備更高的性價(jià)比。此外，設(shè)備的一體化設(shè)計(jì)將可見光、熱紅外、微光三大成像模塊集成，配合自動(dòng)化工作臺(tái)的精細(xì)控制，實(shí)現(xiàn)了 “一鍵切換檢測模式”“雙面觀測無死角” 等便捷操作，大幅降低了操作復(fù)雜度。鎖相檢測模塊功能是通過與電激勵(lì)信號(hào)的同步鎖相處理，從熱像序列中提取與激勵(lì)頻率一致的溫度波動(dòng)分量。顯微鎖相紅外熱成像系統(tǒng)成像儀

電激勵(lì)模塊是通過源表向被測物體施加周期性方波電信號(hào)，通過焦耳效應(yīng)使物體產(chǎn)生周期性的溫度波動(dòng)。顯微鎖相紅外熱成像系統(tǒng)設(shè)備

這款一體化設(shè)備的核心競爭力，在于打破了兩種技術(shù)的應(yīng)用邊界。熱紅外顯微鏡擅長微觀尺度的熱分布成像，能通過高倍率光學(xué)系統(tǒng)捕捉芯片表面微米級的溫度差異；鎖相紅外熱成像系統(tǒng)則依托鎖相技術(shù)，可從環(huán)境噪聲中提取微弱的周期性熱信號(hào)，實(shí)現(xiàn)納米級缺陷的精細(xì)定位。致晟光電通過硬件集成與算法優(yōu)化，讓兩者形成 “1+1＞2” 的協(xié)同效應(yīng) —— 既保留熱紅外顯微鏡的微觀觀測能力，又賦予其鎖相技術(shù)的微弱信號(hào)檢測優(yōu)勢，無需在兩種設(shè)備間切換即可完成從宏觀掃描到微觀定位的全流程分析。顯微鎖相紅外熱成像系統(tǒng)設(shè)備