熱紅外顯微鏡(Thermal EMMI) 圖像分析是通過探測物體自身發(fā)出的紅外輻射,將其轉(zhuǎn)化為可視化圖像,進(jìn)而分析物體表面溫度分布等信息的技術(shù)。其原理是溫度高于零度的物體都會向外發(fā)射紅外光,熱紅外顯微鏡通過吸收這些紅外光,利用光電轉(zhuǎn)換將其變?yōu)闇囟葓D像。物體內(nèi)電荷擾動會產(chǎn)生遠(yuǎn)場輻射和近場輻射,近場輻射以倏逝波形式存在,強度隨遠(yuǎn)離物體表面急劇衰退,通過掃描探針技術(shù)可散射近場倏逝波,從而獲取物體近場信息,實現(xiàn)超分辨紅外成像。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。低溫?zé)釤峒t外顯微鏡對比
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。IC熱紅外顯微鏡聯(lián)系人半導(dǎo)體芯片內(nèi)部缺陷定位是工藝優(yōu)化與失效分析的關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)。
RTTLITP20 熱紅外顯微鏡憑借多元光學(xué)物鏡配置,構(gòu)建從宏觀到納米級的全尺度熱分析能力,靈活適配多樣檢測需求。Micro廣角鏡頭可快速覆蓋大尺寸樣品整體熱分布,如整塊電路板、大型模組的散熱趨勢,高效完成初步篩查;0.13~0.3x變焦鏡頭通過連續(xù)倍率調(diào)節(jié),適配芯片封裝體、傳感器陣列等中等尺度器件熱分析,兼顧整體熱場與局部細(xì)節(jié);0.65X~0.75X變焦鏡頭提升分辨率,解析芯片內(nèi)部功能單元熱交互,助力定位封裝散熱瓶頸;3x~4x變焦鏡頭深入微米級結(jié)構(gòu),呈現(xiàn)晶體管陣列、引線鍵合點等細(xì)微部位熱分布;8X~13X變焦鏡頭聚焦納米尺度,捕捉微小短路點、漏電流區(qū)域等納米級熱點的微弱熱信號,滿足先進(jìn)制程半導(dǎo)體高精度分析需求。
多段變焦與固定倍率結(jié)合的設(shè)計,實現(xiàn)宏觀到微觀熱分析平滑切換,無需頻繁更換配件,大幅提升半導(dǎo)體失效分析、新材料熱特性研究等領(lǐng)域的檢測效率與精細(xì)度。
熱紅外顯微鏡(Thermal EMMI )技術(shù)不僅可實現(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)獨特價值。通過高分辨率熱成像捕捉設(shè)備熱點分布圖譜,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)備運行穩(wěn)定性與使用壽命。此外,該技術(shù)可實時監(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。熱紅外顯微鏡借助圖像分析技術(shù),直觀展示電子設(shè)備熱分布狀況 。
非破壞性分析(NDA)以非侵入方式分析樣品內(nèi)部結(jié)構(gòu)和性能,無需切割、拆解或化學(xué)處理,能保留樣品完整性,為后續(xù)研究留有余地,在高精度、高成本的半導(dǎo)體領(lǐng)域作用突出。
無損分析,通過捕捉樣品自身紅外熱輻射成像,全程無接觸,無需對晶圓、芯片等進(jìn)行破壞性處理。在半導(dǎo)體制造中,可識別晶圓晶體缺陷;封裝階段,能檢測焊接點完整性或封裝層粘結(jié)質(zhì)量;失效分析時,可定位內(nèi)部短路或斷裂區(qū)域的隱性熱信號,為根源分析提供依據(jù),完美適配半導(dǎo)體行業(yè)對高價值樣品的保護需求。 評估 PCB 走線布局、過孔設(shè)計對熱分布的影響,指導(dǎo)散熱片、導(dǎo)熱膠的選型與 placement。紅外光譜熱紅外顯微鏡方案
熱紅外顯微鏡通過熱輻射相位差算法,三維定位 3D 封裝中 Z 軸方向的失效層。低溫?zé)釤峒t外顯微鏡對比
致晟光電在推動產(chǎn)學(xué)研一體化進(jìn)程中,積極開展校企合作。公司依托南京理工大學(xué)光電技術(shù)學(xué)院,專注開發(fā)基于微弱光電信號分析的產(chǎn)品及應(yīng)用。雙方聯(lián)合攻克技術(shù)難題,不斷優(yōu)化實時瞬態(tài)鎖相紅外熱分析系統(tǒng)(RTTLIT),使該系統(tǒng)溫度靈敏度可達(dá)0.0001℃,功率檢測限低至1uW,部分功能及參數(shù)優(yōu)于進(jìn)口設(shè)備。此外,致晟光電還與其他高校建立合作關(guān)系,搭建起學(xué)業(yè)-就業(yè)貫通式人才孵化平臺。為學(xué)生提供涵蓋研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)實踐、項目管理全鏈條的育人平臺,輸送了大量實踐能力強的專業(yè)人才,為企業(yè)持續(xù)創(chuàng)新注入活力。通過建立科研成果產(chǎn)業(yè)孵化綠色通道,高校的前沿科研成果得以快速轉(zhuǎn)化為實際生產(chǎn)力,實現(xiàn)了高??蒲匈Y源與企業(yè)市場轉(zhuǎn)化能力的優(yōu)勢互補。
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