熱紅外顯微鏡能高效檢測微尺度半導體電路及MEMS器件的熱問題。在電路檢測方面,這套熱成像顯微鏡可用于電路板失效分析,且配備了電路板檢測用軟件包“模型比較”,能識別缺陷元件;同時還可搭載“缺陷尋找”軟件模塊,專門探測不易發(fā)現(xiàn)的短路問題并定位短路點。在MEMS研發(fā)領域,空間溫度分布與熱響應時間是微反應器、微型熱交換器、微驅動器、微傳感器等MEMS器件的關鍵參數(shù)。目前,非接觸式測量MEMS器件溫度的方法仍存在局限,而紅外成像顯微鏡可提供20微米空間分辨率的熱分布圖像,是迄今為止測量MEMS器件熱分布的高效工具。
熱紅外顯微鏡憑借≤0.001℃的溫度分辨率,助力復雜半導體失效分析 。Thermal EMMI熱紅外顯微鏡
熱紅外顯微鏡與光學顯微鏡雖同屬微觀觀測工具,但在原理、功能與應用場景上存在明顯差異,尤其在失效分析等專業(yè)領域各有側重。
從工作原理看,光學顯微鏡利用可見光(400-760nm 波長)的反射或透射成像,通過放大樣品的物理形態(tài)(如結構、顏色、紋理)呈現(xiàn)細節(jié),其主要是捕捉 “可見形態(tài)特征”;而熱紅外顯微鏡則聚焦 3-10μm 波長的紅外熱輻射,通過檢測樣品自身發(fā)射的熱量差異生成熱分布圖,本質(zhì)是捕捉 “不可見的熱信號”。
在主要功能上,光學顯微鏡擅長觀察樣品的表面形貌、結構缺陷(如裂紋、變形),適合材料微觀結構分析、生物樣本觀察等;熱紅外顯微鏡則專注于微觀熱行為解析,能識別因電路缺陷、材料熱導差異等產(chǎn)生的溫度異常,即使是納米級的微小熱點(如半導體芯片的漏電區(qū)域)也能精確捕捉,這是光學顯微鏡無法實現(xiàn)的。
從適用場景來看,光學顯微鏡是通用型觀測工具,廣泛應用于基礎科研、教學等領域;而熱紅外顯微鏡更偏向專業(yè)細分場景,尤其在半導體失效分析中,可定位短路、虛焊等隱性缺陷引發(fā)的熱異常,在新材料研發(fā)中能分析不同組分的熱傳導特性,為解決 “熱相關問題” 提供關鍵依據(jù)。 揭西熱紅外顯微鏡熱紅外顯微鏡利用鎖相技術,有效提升熱成像的清晰度與準確性 。
在產(chǎn)品全壽命周期中,失效分析以解決失效問題、確定根本原因為目標。通過對失效模式開展綜合性試驗分析,它能定位失效部位,厘清失效機理 —— 無論是材料劣化、結構缺陷還是工藝瑕疵引發(fā)的問題,都能被系統(tǒng)拆解。在此基礎上,進一步提出針對性糾正措施,從源頭阻斷失效的重復發(fā)生。
作為貫穿產(chǎn)品質(zhì)量控制全流程的關鍵環(huán)節(jié),失效分析的價值體現(xiàn)在對全鏈條潛在風險的追溯與排查:在設計(含選型)階段,可通過模擬失效驗證方案合理性;制造環(huán)節(jié),能鎖定工藝偏差導致的批量隱患;使用過程中,可解析環(huán)境因素對性能衰減的影響;質(zhì)量管理層面,則為標準優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支撐。
熱紅外顯微鏡(Thermal EMMI)的突出優(yōu)勢二:
與傳統(tǒng)接觸式檢測方法相比,熱紅外顯微鏡的非接觸式檢測優(yōu)勢更勝——無需與被測設備直接物理接觸,從根本上規(guī)避了傳統(tǒng)檢測中因探針壓力、靜電放電等因素對設備造成的損傷風險,這對精密電子元件與高精度設備的檢測尤為關鍵。在接觸式檢測場景中,探針接觸產(chǎn)生的機械應力可能導致芯片焊點形變或線路微損傷,而靜電放電(ESD)更可能直接擊穿敏感半導體器件。
相比之下,熱紅外顯微鏡通過捕捉設備運行時的熱輻射信號實現(xiàn)非侵入式檢測,不僅能在設備正常工作狀態(tài)下獲取實時數(shù)據(jù),更避免了因接觸干擾導致的檢測誤差,大幅提升了檢測過程的安全性與結果可靠性。這種非接觸式技術突破,為電子設備的故障診斷與性能評估提供了更優(yōu)解。 在高低溫循環(huán)(-40℃~125℃)中監(jiān)測車載功率模塊、傳感器的熱疲勞退化。
在電子領域,所有器件都會在不同程度上產(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增加功耗,進而導致發(fā)熱量上升。
在失效分析中,這種額外的熱量能夠為定位缺陷本身提供有用線索。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用技術。該相機對波長在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,因此相機獲取的圖像可轉化為被測器件的熱分布圖。通常,會先對斷電狀態(tài)下的樣品器件進行熱成像,以此建立基準線;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會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二極管等,通過熱紅外顯微鏡觀察時會顯現(xiàn)出來,從而使我們能夠精細定位存在缺陷的損壞部位。 在半導體制造中,通過逐點熱掃描篩選熱特性不一致的晶圓,提升良率。檢測用熱紅外顯微鏡用途
熱紅外顯微鏡對電子元件進行無損熱檢測,保障元件完整性 。Thermal EMMI熱紅外顯微鏡
熱紅外顯微鏡(Thermal EMMI)的突出優(yōu)勢一:
熱紅外顯微鏡(Thermal emmi )能夠檢測到極其微弱的熱輻射和光發(fā)射信號,其靈敏度通常可以達到微瓦甚至納瓦級別。同時,它還具有高分辨率的特點,能夠分辨出微小的熱點區(qū)域,分辨率可以達到微米甚至納米級別。具備極高的探測靈敏度,能夠捕捉微瓦級甚至納瓦級的熱輻射與光發(fā)射信號,適用于識別早期故障及微小異常。同時,該技術具有優(yōu)異的空間分辨能力,能夠準確定位尺寸微小的熱點區(qū)域,其分辨率可達微米級,部分系統(tǒng)也已經(jīng)可實現(xiàn)納米級識別。通過結合熱圖像與光發(fā)射信號分析,熱紅外顯微鏡為工程師提供了精細、直觀的診斷工具,大幅提升了故障排查與性能評估的效率和準確性。 Thermal EMMI熱紅外顯微鏡