在電子領域,所有器件都會在不同程度上產生熱量。器件散發一定熱量屬于正常現象,但某些類型的缺陷會增加功耗,進而導致發熱量上升。
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置攝像系統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限制,以超分辨率清晰呈現芯片內部熱分布細節 。國產熱紅外顯微鏡分析
紅外顯微鏡(非熱紅外)與熱紅外顯微鏡應用領域各有側重。前者側重成分分析,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;生物醫藥領域可識別生物組織中蛋白質等分子分布,輔助診斷;地質學和考古學中能鑒定礦物組成與文物顏料成分;食品農業領域則用于檢測添加劑、農藥殘留及農作物成分。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;生物醫藥領域監測細胞代謝熱分布及組織熱傳導;工業質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部結構和性能,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質量;失效分析時,可定位內部短路或斷裂區域的隱性熱信號,為根源分析提供依據,完美適配半導體行業對高價值樣品的保護需求。
熱紅外顯微鏡(Thermal EMMI)的突出優勢一:
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,該技術具有優異的空間分辨能力,能夠準確定位尺寸微小的熱點區域,其分辨率可達微米級,部分系統也已經可實現納米級識別。通過結合熱圖像與光發射信號分析,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部的短路點。
現市場呈現 “國產崛起與進口分野” 的競爭格局。進口品牌憑借早期技術積累,在市場仍占一定優勢,國產廠商則依托本土化優勢快速突圍,通過優化供應鏈、降低生產成本,在中低端市場形成強競爭力,尤其在工業質檢、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,國內企業持續加大研發投入,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化的機型。隨著國產技術成熟度提升,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,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 鏡頭可解析芯片內部功能模塊的熱交互,3X 鏡頭更是能深入到微米級結構(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。
國產熱紅外顯微鏡分析
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