非制冷熱紅外顯微鏡平臺

來源: 發(fā)布時間:2025-07-14

熱紅外顯微鏡(Thermal EMMI )技術(shù)不僅可實(shí)現(xiàn)電子設(shè)備的故障精細(xì)定位,更在性能評估、熱管理優(yōu)化及可靠性分析等領(lǐng)域展現(xiàn)獨(dú)特價值。通過高分辨率熱成像捕捉設(shè)備熱點(diǎn)分布圖譜,工程師能深度解析器件熱傳導(dǎo)特性,以此為依據(jù)優(yōu)化散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計,有效提升設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性與使用壽命。此外,該技術(shù)可實(shí)時監(jiān)測線路功耗分布與異常發(fā)熱區(qū)域,建立動態(tài)熱特征數(shù)據(jù)庫,為線路故障的早期預(yù)警與預(yù)防性維護(hù)提供數(shù)據(jù)支撐,從根本上去降低潛在失效風(fēng)險。熱紅外顯微鏡采用先進(jìn)的探測器,實(shí)現(xiàn)對微小熱量變化的快速響應(yīng) 。非制冷熱紅外顯微鏡平臺

非制冷熱紅外顯微鏡平臺,熱紅外顯微鏡

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。 半導(dǎo)體失效分析熱紅外顯微鏡貨源充足熱紅外顯微鏡結(jié)合自研算法,對微弱熱信號進(jìn)行定位分析,鎖定潛在缺陷 。

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熱點(diǎn)區(qū)域?qū)?yīng)高溫部位,可能是發(fā)熱源或故障點(diǎn);等溫線連接溫度相同點(diǎn),能直觀呈現(xiàn)溫度梯度與熱量傳導(dǎo)規(guī)律。目前市面上多數(shù)設(shè)備受紅外波長及探測器性能限制,普遍存在熱點(diǎn)分散、噪點(diǎn)多的問題,導(dǎo)致發(fā)熱區(qū)域定位不準(zhǔn),圖像對比度和清晰度下降,影響溫度分布判斷的準(zhǔn)確性。

而我方設(shè)備優(yōu)勢是設(shè)備抗干擾能力強(qiáng),可有效減少外界環(huán)境及內(nèi)部器件噪聲影響,保障圖像穩(wěn)定可靠;等溫線明顯,能清晰展現(xiàn)溫度相同區(qū)域,便于快速掌握溫度梯度與熱傳導(dǎo)情況,提升熱特性分析精度;成像效果大幅提升,具備更高的空間分辨率、溫度分辨率及對比度,可清晰呈現(xiàn)細(xì)微細(xì)節(jié),為分析提供高質(zhì)量的圖像支持。

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(diǎn)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(diǎn),實(shí)現(xiàn)高效可靠的故障排查。熱紅外顯微鏡可用于研究電子元件在不同環(huán)境下的熱行為 。

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除了熱輻射,電子設(shè)備在出現(xiàn)故障或異常時,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。這類光發(fā)射通常源自電子在半導(dǎo)體材料中發(fā)生的能級躍遷、載流子復(fù)合或其他物理過程。通過對光發(fā)射信號的成像和分析,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估提供更精確的信息。熱紅外顯微鏡能透過硅片或封裝材料,對半導(dǎo)體芯片內(nèi)部熱缺陷進(jìn)行非接觸式檢測。紅外光譜熱紅外顯微鏡圖像分析

熱紅外顯微鏡的動態(tài)功耗分析功能,同步記錄 100MHz 高頻信號下的熱響應(yīng)曲線。非制冷熱紅外顯微鏡平臺

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(jìn)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(diǎn)是開封過程不會損壞內(nèi)部電路和引線,開封后仍可進(jìn)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(shí)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。


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