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。熱紅外顯微鏡幫助工程師分析電子設備過熱的根本原因 。低溫熱熱紅外顯微鏡設備制造
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。廠家熱紅外顯微鏡大全量化 SiC、GaN 等寬禁帶半導體的襯底熱阻、結溫分布,優化散熱設計。
在國內失效分析設備領域,專注于原廠研發與生產的企業數量相對較少,尤其在熱紅外檢測這類高精度細分領域,具備自主技術積累的原廠更為稀缺。這一現狀既源于技術門檻 —— 需融合光學、紅外探測、信號處理等多學科技術,也受限于市場需求的專業化程度,導致多數企業傾向于代理或集成方案。
致晟光電正是國內少數深耕該領域的原廠之一。不同于單純的設備組裝,其從中樞技術迭代入手,在傳統熱發射顯微鏡基礎上進化出熱紅外顯微鏡,形成從光學系統設計、信號算法研發到整機制造的完整能力。這種原廠基因使其能深度理解國內半導體、材料等行業的失效分析需求,例如針對先進制程芯片的微小熱信號檢測、國產新材料的熱特性研究等場景,提供更貼合實際應用的設備與技術支持,成為本土失效分析領域不可忽視的自主力量。
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。在半導體制造中,通過逐點熱掃描篩選熱特性不一致的晶圓,提升良率。
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。 檢測 PCB 焊點、芯片鍵合線的接觸電阻異常,避免虛焊導致的瞬態過熱。紅外光譜熱紅外顯微鏡方案
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。低溫熱熱紅外顯微鏡設備制造
RTTLITP20 熱紅外顯微鏡憑借多元光學物鏡配置,構建從宏觀到納米級的全尺度熱分析能力,靈活適配多樣檢測需求。Micro廣角鏡頭可快速覆蓋大尺寸樣品整體熱分布,如整塊電路板、大型模組的散熱趨勢,高效完成初步篩查;0.13~0.3x變焦鏡頭通過連續倍率調節,適配芯片封裝體、傳感器陣列等中等尺度器件熱分析,兼顧整體熱場與局部細節;0.65X~0.75X變焦鏡頭提升分辨率,解析芯片內部功能單元熱交互,助力定位封裝散熱瓶頸;3x~4x變焦鏡頭深入微米級結構,呈現晶體管陣列、引線鍵合點等細微部位熱分布;8X~13X變焦鏡頭聚焦納米尺度,捕捉微小短路點、漏電流區域等納米級熱點的微弱熱信號,滿足先進制程半導體高精度分析需求。
多段變焦與固定倍率結合的設計,實現宏觀到微觀熱分析平滑切換,無需頻繁更換配件,大幅提升半導體失效分析、新材料熱特性研究等領域的檢測效率與精細度。 低溫熱熱紅外顯微鏡設備制造
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