熱紅外顯微鏡(Thermal EMMI) 也是科研與教學(xué)領(lǐng)域的利器,其設(shè)備能捕捉微觀世界的熱信號。它將紅外探測與顯微技術(shù)結(jié)合,呈現(xiàn)物體表面溫度分布,分辨率達微米級,可觀察半導(dǎo)體芯片熱點、電子器件熱分布等。非接觸式測量是其一大優(yōu)勢,無需與被測物體直接接觸,避免了對樣品的干擾,適用于多種類型的樣品檢測。實時成像功能可追蹤動態(tài)熱變化,如材料相變、化學(xué)反應(yīng)熱釋放。在高校,熱紅外顯微鏡助力多學(xué)科實驗;在企業(yè),為產(chǎn)品研發(fā)和質(zhì)量檢測提供支持,推動各領(lǐng)域創(chuàng)新突破。 在半導(dǎo)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。半導(dǎo)體失效分析熱紅外顯微鏡
EMMI 技術(shù)基于半導(dǎo)體器件在工作時因電子 - 空穴復(fù)合產(chǎn)生的光子輻射現(xiàn)象,通過高靈敏度光學(xué)探測器捕捉微弱光子信號,能夠以皮安級電流精度定位漏電、短路等微觀缺陷。這種技術(shù)尤其適用于檢測芯片內(nèi)部的柵極氧化層缺陷、金屬導(dǎo)線短路等肉眼難以察覺的故障,為工程師提供精確的失效位置與成因分析。
熱紅外顯微鏡(Thermal EMMI)則聚焦于器件發(fā)熱與功能異常的關(guān)聯(lián),利用紅外熱成像技術(shù)實時呈現(xiàn)半導(dǎo)體器件的熱分布。在高集成度芯片中,局部過熱可能引發(fā)性能下降甚至損壞,熱紅外顯微鏡通過捕捉0.1℃級別的溫度差異,可快速鎖定因功率損耗、散熱不良或設(shè)計缺陷導(dǎo)致的熱失效隱患。兩者結(jié)合,實現(xiàn)了從電學(xué)故障到熱學(xué)異常的全維度失效診斷,極大提升了分析效率與準確性。 羅湖區(qū)熱紅外顯微鏡熱紅外顯微鏡通過測量熱輻射強度,量化評估電子元件的功耗 。
當電子設(shè)備中的某個元件發(fā)生故障或異常時,常常伴隨局部溫度升高。熱紅外顯微鏡通過高靈敏度的紅外探測器,能夠捕捉到極其微弱的熱輻射信號。這些探測器通常采用量子級聯(lián)激光器等先進技術(shù),或其他高性能紅外傳感方案,具備寬溫區(qū)、高分辨率的成像能力。通過對熱輻射信號的精細探測與分析,熱紅外顯微鏡能夠?qū)㈦娮釉O(shè)備表面的溫度分布以高對比度的熱圖像形式呈現(xiàn),直觀展現(xiàn)熱點區(qū)域的位置、尺寸及溫度變化趨勢,從而幫助工程師快速鎖定潛在的故障點,實現(xiàn)高效可靠的故障排查。
在電子領(lǐng)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(dǎo)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(shù)。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(yīng),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。 熱紅外顯微鏡采用先進的探測器,實現(xiàn)對微小熱量變化的快速響應(yīng) 。
從傳統(tǒng)熱發(fā)射顯微鏡到熱紅外顯微鏡的演變,是其技術(shù)團隊對微觀熱分析需求的深度洞察與持續(xù)創(chuàng)新的結(jié)果。它既延續(xù)了通過紅外熱輻射解析熱行為的原理,又通過全尺度觀測、高靈敏度檢測、場景化分析等創(chuàng)新,突破了傳統(tǒng)技術(shù)的邊界。如今,這款設(shè)備已成為半導(dǎo)體失效分析、新材料熱特性研究、精密器件研發(fā)等領(lǐng)域的專業(yè)工具,為行業(yè)在微觀熱管控、缺陷排查、性能優(yōu)化等方面提供了更高效的技術(shù)支撐,推動微觀熱分析從 “可見” 向 “可知”“可控” 邁進。半導(dǎo)體芯片內(nèi)部缺陷定位是工藝優(yōu)化與失效分析的關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)。科研用熱紅外顯微鏡用途
熱紅外顯微鏡能透過硅片或封裝材料,對半導(dǎo)體芯片內(nèi)部熱缺陷進行非接觸式檢測。半導(dǎo)體失效分析熱紅外顯微鏡
RTTLIT P10 熱紅外顯微鏡在光學(xué)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(dǎo)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。
半導(dǎo)體失效分析熱紅外顯微鏡