熱紅外顯微鏡和紅外顯微鏡并非同一事物,二者是包含與被包含的關(guān)系。紅外顯微鏡是個(gè)廣義概念,涵蓋利用0.75-1000微米紅外光進(jìn)行分析的設(shè)備,依波長(zhǎng)分近、中、遠(yuǎn)紅外等,通過(guò)樣品對(duì)紅外光的吸收、反射等特性分析化學(xué)成分,比如識(shí)別材料中的官能團(tuán),應(yīng)用于材料科學(xué)、生物學(xué)等領(lǐng)域。而熱紅外顯微鏡是其分支,專(zhuān)注7-14微米的熱紅外波段,無(wú)需外部光源,直接探測(cè)樣品自身的熱輻射,依據(jù)黑體輻射定律生成溫度分布圖像,主要用于研究溫度分布與熱特性,像定位電子芯片的熱點(diǎn)、分析復(fù)合材料熱傳導(dǎo)均勻性等。前者側(cè)重成分分析,后者聚焦熱特性研究。熱紅外顯微技術(shù)可透過(guò)硅片或封裝材料,實(shí)現(xiàn)非接觸式熱斑定位。無(wú)損熱紅外顯微鏡分析
近年來(lái),非制冷熱紅外顯微鏡價(jià)格呈下行趨勢(shì)。在技術(shù)進(jìn)步層面,國(guó)內(nèi)紅外焦平面陣列芯片技術(shù)不斷突破,像元間距縮小、陣列規(guī)模擴(kuò)大,從早期的 17μm、384×288 發(fā)展到如今主流的 12μm 像元,1280 ×1 024、1920 × 1080 陣列規(guī)模實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),如大立科技等企業(yè)推動(dòng)技術(shù)升級(jí),提升生產(chǎn)效率,降低單臺(tái)設(shè)備成本。同時(shí),國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程加速,多家本土廠(chǎng)商崛起,如我司推出非制冷型鎖相紅外顯微鏡,打破進(jìn)口壟斷格局,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇,促使產(chǎn)品價(jià)格更加親民。制冷熱紅外顯微鏡圖像分析芯片復(fù)雜度提升對(duì)缺陷定位技術(shù)的精度與靈敏度提出更高要求。
致晟光電自主研發(fā)的熱紅外顯微鏡 Thermal EMMI P系列,是電子工業(yè)中不可或缺的精密檢測(cè)工具,在半導(dǎo)體芯片、先進(jìn)封裝技術(shù)、功率電子器件以及印刷電路板(PCB)等領(lǐng)域的失效分析中發(fā)揮著舉足輕重的作用。
該設(shè)備搭載——實(shí)時(shí)瞬態(tài)鎖相紅外熱分析(RTTLIT)系統(tǒng),并集成高靈敏度紅外相機(jī)、多倍率可選顯微鏡鏡頭、精確高低壓源表等技術(shù)組件,賦予其三大特性:超凡靈敏度與亞微米級(jí)檢測(cè)精度,可捕捉微弱熱信號(hào)與光子發(fā)射;高精度溫度測(cè)量能力(鎖相靈敏度達(dá)0.001℃),支持動(dòng)態(tài)功耗分析;無(wú)損故障定位特性,無(wú)需破壞器件即可鎖定短路、開(kāi)路等缺陷。憑借技術(shù)集成優(yōu)勢(shì),ThermaEMMIP系列不僅能快速定位故障點(diǎn),更能通過(guò)失效分析優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量與可靠性,為半導(dǎo)體制造、先進(jìn)封裝及電子器件研發(fā)提供關(guān)鍵技術(shù)支撐。
致晟光電熱紅外顯微鏡采用高性能InSb(銦銻)探測(cè)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(jí)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(cè)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(jí))與溫度響應(yīng)線(xiàn)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(huà)。配合致晟光電自主開(kāi)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(cè)器可在多物理場(chǎng)耦合背景下實(shí)現(xiàn)高時(shí)空分辨的熱場(chǎng)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(píng)價(jià)中的關(guān)鍵。
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 。
半導(dǎo)體制程已逐步進(jìn)入 3 納米及更先進(jìn)階段,芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)日趨密集,供電電壓也持續(xù)降低,這使得微觀熱行為對(duì)器件性能的影響變得更為明顯。致晟光電熱紅外顯微鏡是在傳統(tǒng)熱發(fā)射顯微鏡基礎(chǔ)上,經(jīng)迭代進(jìn)化而成的精密工具。在先進(jìn)制程研發(fā)中,它在應(yīng)對(duì)熱難題方面能提供一定支持,在芯片設(shè)計(jì)驗(yàn)證、失效排查以及性能優(yōu)化等環(huán)節(jié),都能發(fā)揮相應(yīng)的作用。其通過(guò)不斷優(yōu)化的技術(shù),適應(yīng)了先進(jìn)制程下對(duì)微觀熱信號(hào)檢測(cè)的需求,為相關(guān)研發(fā)工作提供了有助于分析和解決問(wèn)題的熱分布信息,助力研發(fā)人員更好地推進(jìn)芯片相關(guān)的研究與改進(jìn)工作。
熱紅外顯微鏡利用其高分辨率,觀察半導(dǎo)體制造過(guò)程中的熱工藝缺陷 。無(wú)損熱紅外顯微鏡分析
區(qū)分 LED、激光二極管的電致發(fā)光熱點(diǎn)與熱輻射異常,優(yōu)化光電轉(zhuǎn)換效率。無(wú)損熱紅外顯微鏡分析
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(xiàn)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(zhǎng)及探測(cè)器性能限制,普遍存在熱點(diǎn)分散、噪點(diǎn)多的問(wèn)題,導(dǎo)致發(fā)熱區(qū)域定位不準(zhǔn),圖像對(duì)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(shì)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(xiàn)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(duì)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。 無(wú)損熱紅外顯微鏡分析