實時成像鎖相紅外熱成像系統(tǒng)原理

先進的封裝應(yīng)用、復雜的互連方案和更高性能的功率器件的快速增長給故障定位和分析帶來了前所未有的挑戰(zhàn)。有缺陷或性能不佳的半導體器件通常表現(xiàn)出局部功率損耗的異常分布，導致局部溫度升高。RTTLIT系統(tǒng)利用鎖相紅外熱成像進行半導體器件故障定位，可以準確有效地定位這些目標區(qū)域。LIT是一種動態(tài)紅外熱成像形式，與穩(wěn)態(tài)熱成像相比，其可提供更好的信噪比、更高的靈敏度和更高的特征分辨率。LIT可在IC半導體失效分析中用于定位線路短路、ESD缺陷、氧化損壞、缺陷晶體管和二極管以及器件閂鎖。LIT可在自然環(huán)境中進行，無需光屏蔽箱。紅外熱像儀捕獲這些溫度變化，通過鎖相技術(shù)提取微弱的有用信號，提高檢測靈敏度。實時成像鎖相紅外熱成像系統(tǒng)原理

鎖相頻率越高，得到的空間分辨率則越高。然而，對于鎖相紅外熱成像系統(tǒng)來說，較高的頻率往往會降低待檢測的熱發(fā)射。這是許多 LIT系統(tǒng)的限制。RTTLIT系統(tǒng)通過提供一個獨特的系統(tǒng)架構(gòu)克服了這一限制，在該架構(gòu)中，可以在"無限"的時間內(nèi)累積更高頻率的 LIT 數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集持續(xù)延長，數(shù)據(jù)分辨率提高。系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)的時間越長，靈敏度越高。當試圖以極低的功率級采集數(shù)據(jù)或必須從弱故障模式中采集數(shù)據(jù)時，鎖相紅外熱成像RTTLIT系統(tǒng)的這一特點尤其有價值。Thermal EMMI鎖相紅外熱成像系統(tǒng)原理鎖相熱成像系統(tǒng)解析電激勵產(chǎn)生的溫度場信息。

鎖相熱成像系統(tǒng)的電激勵方式在電子產(chǎn)業(yè)的 LED 芯片檢測中扮演著不可或缺的角色，為 LED 產(chǎn)品的質(zhì)量提升提供了重要支持。LED 芯片是 pn 結(jié)，pn 結(jié)的質(zhì)量直接決定了 LED 的發(fā)光效率、壽命和可靠性。如果 pn 結(jié)存在缺陷，如晶格失配、雜質(zhì)污染等，會導致芯片的電光轉(zhuǎn)換效率下降，發(fā)熱增加，嚴重影響 LED 的性能。通過對 LED 芯片施加電激勵，使芯片處于工作狀態(tài)，缺陷處的電流分布和熱分布會出現(xiàn)異常，導致局部溫度升高。鎖相熱成像系統(tǒng)能夠精確檢測到這些溫度差異，并通過圖像處理技術(shù)，清晰顯示出 pn 結(jié)缺陷的位置和形態(tài)。

制造商可以根據(jù)檢測結(jié)果，篩選出良好的 LED 芯片，剔除不合格產(chǎn)品，從而提升 LED 燈具、顯示屏等產(chǎn)品的質(zhì)量和使用壽命。例如，在 LED 顯示屏的生產(chǎn)過程中，利用該系統(tǒng)對 LED 芯片進行檢測，可使產(chǎn)品的不良率降低 30% 以上，推動了電子產(chǎn)業(yè)中 LED 領(lǐng)域的發(fā)展。

熱紅外顯微鏡是半導體失效分析與缺陷定位的三大主流手段之一（EMMI、THERMAL、OBIRCH），通過捕捉故障點產(chǎn)生的異常熱輻射，實現(xiàn)精細定位。存在缺陷或性能退化的器件通常表現(xiàn)為局部功耗異常，導致微區(qū)溫度升高。顯微熱分布測試系統(tǒng)結(jié)合熱點鎖定技術(shù)，能夠高效識別這些區(qū)域。熱點鎖定是一種動態(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。鎖相熱紅外電激勵成像主動加熱，適用于定量和深層缺陷檢測，被動式檢測物體自身溫度變化，用于定性檢測。

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微波動。鎖相熱成像系統(tǒng)結(jié)合先進的鎖相技術(shù)，能夠從強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。電激勵與鎖相熱成像系統(tǒng)，推動無損檢測發(fā)展。低溫熱鎖相紅外熱成像系統(tǒng)哪家好

鎖相熱成像系統(tǒng)借電激勵，捕捉細微溫度變化辨故障。實時成像鎖相紅外熱成像系統(tǒng)原理

從技術(shù)原理來看，該設(shè)備構(gòu)建了一套完整的 “熱信號捕捉 - 解析 - 成像” 體系。其搭載的高性能探測器（如 RTTLIT P20 采用的 100Hz 高頻深制冷型紅外探測器）能敏銳捕捉中波紅外波段的熱輻射，配合 InGaAs 微光顯微鏡模塊，可同時實現(xiàn)熱信號與光子發(fā)射的同步觀測。在檢測過程中，設(shè)備先通過熱紅外顯微鏡快速鎖定可疑區(qū)域，再啟動 RTTLIT 系統(tǒng)的鎖相功能：施加周期性電信號激勵后，缺陷會產(chǎn)生與激勵頻率同步的微弱熱響應(yīng)，鎖相模塊過濾掉環(huán)境噪聲，將原本被掩蓋的熱信號放大并成像。這種 “先定位、再聚焦” 的模式，既保證了檢測效率，又突破了傳統(tǒng)設(shè)備對微弱信號的檢測極限。實時成像鎖相紅外熱成像系統(tǒng)原理