除了熱輻射,電子設備在出現故障或異常時,還可能伴隨微弱的光發射增強。熱紅外顯微鏡搭載高靈敏度的光學探測器,如光電倍增管(PMT)或電荷耦合器件(CCD),能夠有效捕捉這些低強度的光信號。這類光發射通常源自電子在半導體材料中發生的能級躍遷、載流子復合或其他物理過程。通過對光發射信號的成像和分析,熱紅外顯微鏡不僅能夠進一步驗證熱點區域的存在,還可輔助判斷異常的具體機制,為故障定位和性能評估提供更精確的信息。半導體芯片內部缺陷定位是工藝優化與失效分析的關鍵技術基礎。什么是熱紅外顯微鏡與光學顯微鏡對比
在微觀熱信號檢測領域,熱發射顯微鏡作為經典失效分析工具,為半導體與材料研究提供了基礎支撐。致晟光電的熱紅外顯微鏡,并非簡單的名稱更迭,而是由技術工程師團隊在傳統熱發射顯微鏡原理上,歷經多代技術創新與功能迭代逐步演變進化而來。這一過程中,團隊針對傳統設備在視野局限、信號靈敏度、分析尺度等方面的痛點,通過光學系統重構、信號處理算法升級、檢測維度拓展等創新,重新定義、形成了更適應現代微觀熱分析需求的技術體系。鎖相熱紅外顯微鏡工作原理熱紅外顯微鏡借助圖像分析技術,直觀展示電子設備熱分布狀況 。
致晟光電熱紅外顯微鏡的軟件算法優化,信號處理邏輯也是其競爭力之一。
其搭載的自適應降噪算法,能通過多幀信號累積與特征學習,精細識別背景噪聲的頻譜特征 —— 無論是環境溫度波動產生的低頻干擾,還是電子元件的隨機噪聲,都能被針對性濾除,使信噪比提升 2-3 個數量級。
針對微弱熱信號提取,算法內置動態閾值調節機制,結合熱信號的時域相關性與空間分布特征,可從噪聲中剝離 0.05mK 級的微小溫度變化,即使納米尺度結構的隱性感熱信號也能被清晰捕捉。同時,軟件支持熱分布三維建模、溫度梯度曲線分析、多區域熱演化對比等多元功能,通過直觀的可視化界面呈現數據 —— 從熱點定位的微米級標記到熱傳導路徑的動態模擬,為用戶提供從信號提取到深度分析的全流程支持,大幅提升微觀熱分析效率。
熱紅外顯微鏡和紅外顯微鏡并非同一事物,二者是包含與被包含的關系。紅外顯微鏡是個廣義概念,涵蓋利用0.75-1000微米紅外光進行分析的設備,依波長分近、中、遠紅外等,通過樣品對紅外光的吸收、反射等特性分析化學成分,比如識別材料中的官能團,應用于材料科學、生物學等領域。而熱紅外顯微鏡是其分支,專注7-14微米的熱紅外波段,無需外部光源,直接探測樣品自身的熱輻射,依據黑體輻射定律生成溫度分布圖像,主要用于研究溫度分布與熱特性,像定位電子芯片的熱點、分析復合材料熱傳導均勻性等。前者側重成分分析,后者聚焦熱特性研究。熱紅外顯微鏡在工業生產中,用于在線監測電子器件的熱質量 。
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。 熱紅外顯微鏡可實時監測電子設備運行中的熱變化,預防過熱故障 。什么是熱紅外顯微鏡成像
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 。什么是熱紅外顯微鏡與光學顯微鏡對比
熱紅外顯微鏡是半導體失效分析與缺陷定位的三大主流手段之一(EMMI、THERMAL、OBIRCH),通過捕捉故障點產生的異常熱輻射,實現精細定位。存在缺陷或性能退化的器件通常表現為局部功耗異常,導致微區溫度升高。顯微熱分布測試系統結合熱點鎖定技術,能夠高效識別這些區域。熱點鎖定是一種動態紅外熱成像方法,通過調節電壓提升分辨率與靈敏度,并借助算法優化信噪比。在集成電路(IC)分析中,該技術廣泛應用于定位短路、ESD損傷、缺陷晶體管、二極管失效及閂鎖問題等關鍵故障。 什么是熱紅外顯微鏡與光學顯微鏡對比
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