OBIRCH與EMMI技術在集成電路失效分析領域中扮演著互補的角色,其主要差異體現(xiàn)在檢測原理及應用領域。具體而言,EMMI技術通過光子檢測手段來精確定位漏電或發(fā)光故障點,而OBIRCH技術則依賴于激光誘導電阻變化來識別短路或阻值異常區(qū)域。這兩種技術通常被整合于同一檢測系統(tǒng)(即PEM系統(tǒng))中,其中EMMI技術在探測光子發(fā)射類缺陷,如漏電流方面表現(xiàn)出色,而OBIRCH技術則對金屬層遮蔽下的短路現(xiàn)象具有更高的敏感度。例如,EMMI技術能夠有效檢測未開封芯片中的失效點,而OBIRCH技術則能有效解決低阻抗(<10 ohm)短路問題。高靈敏度鎖相熱成像技術能夠檢測到極微小的熱信號,可檢測低至uA級漏電流或微短路缺陷。無損檢測鎖相紅外熱成像系統(tǒng)對比
電激勵的參數(shù)設置對鎖相熱成像系統(tǒng)在電子產(chǎn)業(yè)的檢測效果有著決定性的影響,需要根據(jù)不同的檢測對象進行精細調(diào)控。電流大小的選擇尤為關鍵,必須嚴格適配電子元件的額定耐流值。如果電流過小,產(chǎn)生的熱量不足以激發(fā)明顯的溫度響應,系統(tǒng)將難以捕捉到缺陷信號;
而電流過大則可能導致元件過熱損壞,造成不必要的損失。頻率的選擇同樣不容忽視,高頻電激勵產(chǎn)生的熱量主要集中在元件表面,適合檢測表層的焊接缺陷、線路斷路等問題;低頻電激勵則能使熱量滲透到元件內(nèi)部,可有效探測深層的結構缺陷,如芯片內(nèi)部的晶格缺陷。在檢測復雜的集成電路時,技術人員往往需要通過多次試驗,確定比較好的電流和頻率參數(shù)組合,以確保系統(tǒng)能夠清晰區(qū)分正常區(qū)域和缺陷區(qū)域的溫度信號,從而保障檢測結果的準確性。例如,在檢測高精度的傳感器芯片時,通常會采用低電流、多頻率的電激勵方式,以避免對芯片的敏感元件造成干擾。 高分辨率鎖相紅外熱成像系統(tǒng)內(nèi)容鎖相熱成像系統(tǒng)讓電激勵檢測更具實用價值。
RTTLIT 系統(tǒng)采用了先進的鎖相熱成像(Lock-In Thermography)技術,這是一種通過調(diào)制電信號來大幅提升特征分辨率與檢測靈敏度的創(chuàng)新方法。在傳統(tǒng)的熱成像檢測中,由于背景噪聲和熱擴散等因素的影響,往往難以精確檢測到微小的熱異常。而鎖相熱成像技術通過對目標物體施加特定頻率的電激勵,使目標物體產(chǎn)生與激勵頻率相同的熱響應,然后通過鎖相放大器對熱響應信號進行解調(diào),只提取與激勵頻率相關的熱信號,從而有效地抑制了背景噪聲,極大地提高了檢測的靈敏度和分辨率。
光束誘導電阻變化(OBIRCH)功能與微光顯微鏡(EMMI)技術常被集成于同一檢測系統(tǒng),合稱為光發(fā)射顯微鏡(PEM,PhotoEmissionMicroscope)。二者在原理與應用上形成巧妙互補,能夠協(xié)同應對集成電路中絕大多數(shù)失效模式,大幅提升失效分析的全面性與效率。OBIRCH技術的獨特優(yōu)勢在于,即便失效點被金屬層覆蓋形成“熱點”,其仍能通過光束照射引發(fā)的電阻變化特性實現(xiàn)精細檢測——這恰好彌補了EMMI在金屬遮擋區(qū)域光信號捕捉受限的不足。紅外熱成像模塊功能是實時采集被測物體表面的紅外輻射信號,轉化為隨時間變化的溫度分布圖像序列。
在半導體行業(yè)飛速發(fā)展的現(xiàn)在,芯片集成度不斷提升,器件結構日益復雜,失效分析的難度也隨之大幅增加。傳統(tǒng)檢測設備往往難以兼顧微觀觀測與微弱信號捕捉,導致許多隱性缺陷成為 “漏網(wǎng)之魚”。蘇州致晟光電科技有限公司憑借自主研發(fā)實力,將熱紅外顯微鏡與鎖相紅外熱成像系統(tǒng)創(chuàng)造性地集成一體,推出 Thermal EMMI P 熱紅外顯微鏡系列檢測設備(搭載自主研發(fā)的 RTTLIT (實時瞬態(tài)鎖相紅外系統(tǒng)),為半導體的失效分析提供了全新的技術范式。
電激勵作為一種能量輸入方式,能激發(fā)物體內(nèi)部熱分布變化,為鎖相熱成像系統(tǒng)捕捉細微溫差提供熱源基礎。高精度鎖相紅外熱成像系統(tǒng)成像
三維可視化通過相位信息實現(xiàn)微米級深度定位功能,能夠無盲區(qū)再現(xiàn)被測物內(nèi)部構造。無損檢測鎖相紅外熱成像系統(tǒng)對比
電激勵的鎖相熱成像系統(tǒng)在電子產(chǎn)業(yè)的射頻元件檢測中應用重要,為射頻元件的高性能生產(chǎn)提供了保障。射頻元件如射頻放大器、濾波器、天線等,廣泛應用于通信、雷達、導航等領域,其性能直接影響電子系統(tǒng)的信號傳輸質(zhì)量。射頻元件的阻抗不匹配、內(nèi)部結構缺陷、焊接不良等問題,會導致信號反射、衰減增大,甚至產(chǎn)生諧波干擾。通過對射頻元件施加特定頻率的電激勵,使其工作在接近實際應用的射頻頻段,缺陷處會因能量損耗增加而產(chǎn)生異常熱量。鎖相熱成像系統(tǒng)能夠檢測到元件表面的溫度分布,通過分析溫度場的變化,判斷元件的性能狀況。例如,在檢測射頻濾波器時,系統(tǒng)可以發(fā)現(xiàn)因內(nèi)部諧振腔結構缺陷導致的局部高溫區(qū)域,這些區(qū)域會影響濾波器的頻率響應特性。基于檢測結果,企業(yè)可以優(yōu)化射頻元件的設計和生產(chǎn)工藝,生產(chǎn)出高性能的射頻元件,保障通信設備等電子系統(tǒng)的信號質(zhì)量。無損檢測鎖相紅外熱成像系統(tǒng)對比