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(zhuǎn)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。 熱紅外顯微鏡突破傳統(tǒng)限制,以超分辨率清晰呈現(xiàn)芯片內(nèi)部熱分布細節(jié) 。國產(chǎn)熱紅外顯微鏡分析
紅外顯微鏡(非熱紅外)與熱紅外顯微鏡應用領域各有側(cè)重。前者側(cè)重成分分析,在材料科學中用于檢測復合材料界面成分、涂層均勻性及表面污染物;生物醫(yī)藥領域可識別生物組織中蛋白質(zhì)等分子分布,輔助診斷;地質(zhì)學和考古學中能鑒定礦物組成與文物顏料成分;食品農(nóng)業(yè)領域則用于檢測添加劑、農(nóng)藥殘留及農(nóng)作物成分。熱紅外顯微鏡聚焦溫度與熱特性研究,電子半導體領域可定位芯片熱點、評估散熱性能;材料研究中測試熱分布均勻性與熱擴散系數(shù);生物醫(yī)藥領域監(jiān)測細胞代謝熱分布及組織熱傳導;工業(yè)質(zhì)檢能檢測機械零件隱形缺陷,評估電池充放電溫度變化。二者應用有交叉,但分別為成分分析與熱特性研究。紅外光譜熱紅外顯微鏡規(guī)格尺寸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 。
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、高成本的半導體領域作用突出。
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、芯片等進行破壞性處理。在半導體制造中,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),完美適配半導體行業(yè)對高價值樣品的保護需求。
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??梢赃_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(jié)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。 快速鎖定 PCB 板上因線路搭接、元件損壞導致的熱點,尤其是隱藏在多層板內(nèi)部的短路點。
現(xiàn)市場呈現(xiàn) “國產(chǎn)崛起與進口分野” 的競爭格局。進口品牌憑借早期技術積累,在市場仍占一定優(yōu)勢,國產(chǎn)廠商則依托本土化優(yōu)勢快速突圍,通過優(yōu)化供應鏈、降低生產(chǎn)成本,在中低端市場形成強競爭力,尤其在工業(yè)質(zhì)檢、電路板失效分析等場景中,憑借高性價比和快速響應的服務搶占份額。同時,國內(nèi)企業(yè)持續(xù)加大研發(fā)投入,在探測器靈敏度、成像分辨率等指標上不斷追趕,部分中端產(chǎn)品可以做到超越國際水平,且在定制化解決方案上更貼合本土客戶需求,如針對大尺寸主板檢測優(yōu)化的機型。隨著國產(chǎn)技術成熟度提升,與進口品牌的競爭邊界不斷模糊,推動整體市場向多元化、高性價比方向發(fā)展。分析倒裝芯片(Flip Chip)、3D 封裝(TSV)的層間熱傳導異常,排查焊球陣列、TSV 通孔的熱界面失效。制造熱紅外顯微鏡貨源充足
熱紅外顯微鏡在 SiC/GaN 功率器件檢測中,量化評估襯底界面熱阻分布。國產(chǎn)熱紅外顯微鏡分析
RTTLIT P10 熱紅外顯微鏡在光學配置上的靈活性,可通過多種可選物鏡得以充分體現(xiàn),為不同尺度、不同場景的熱分析需求提供精細適配。
Micro 廣角鏡頭擅長捕捉大視野范圍的整體熱分布,適合快速定位樣品宏觀熱異常區(qū)域,如整片晶圓的整體散熱趨勢觀測;0.2X 鏡頭在保持一定視野的同時提升細節(jié)捕捉能力,可用于中等尺寸器件(如傳感器模組)的熱行為分析,平衡效率與精度;0.4X 鏡頭進一步聚焦局部,能清晰呈現(xiàn)芯片封裝級的熱分布特征,助力排查封裝缺陷導致的散熱不均問題;1X 與 3X 鏡頭則聚焦微觀尺度,1X 鏡頭可解析芯片內(nèi)部功能模塊的熱交互,3X 鏡頭更是能深入到微米級結(jié)構(gòu)(如晶體管陣列、引線鍵合點),捕捉納米級熱點的細微溫度波動。
國產(chǎn)熱紅外顯微鏡分析
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