热发射显微镜锁相红外热成像系统原理

致晟光电热红外显微镜采用高性能InSb（铟锑）探测器，用于中波红外波段（3–5 μm）的热辐射信号捕捉。InSb材料具有优异的光电转换效率和极低的本征噪声，在制冷条件下可实现高达nW级的热灵敏度和优于20mK的温度分辨率，适用于高精度、非接触式热成像分析。该探测器在热红外显微系统中的应用，提升了空间分辨率（可达微米量级）与温度响应线性度，使其能够对半导体器件、微电子系统中的局部发热缺陷、热点迁移和瞬态热行为进行精细刻画。配合致晟光电自主开发的高数值孔径光学系统与稳态热控平台，InSb探测器可在多物理场耦合背景下实现高时空分辨的热场成像，是先进电子器件失效分析、电热耦合行为研究及材料热特性评价中的关键。电激励模式多样，适配锁相热成像系统不同需求。热发射显微镜锁相红外热成像系统原理

锁相热成像系统是一种将光学成像技术与锁相技术深度融合的先进无损检测设备，其工作原理颇具科学性。它首先通过特定的周期性热源对被测物体进行激励，这种激励可以是光、电、声等多种形式，随后利用高灵敏度的红外相机持续捕捉物体表面因热激励产生的温度场变化。关键在于，系统能够借助锁相技术从繁杂的背景噪声中提取出与热源频率相同的信号，这一过程如同在嘈杂的环境中捕捉到特定频率的声音，极大地提升了检测的灵敏度。即便是物体内部微小的缺陷，如材料中的细微裂纹、分层等，也能被清晰识别。凭借这一特性，它在材料科学领域可用于研究材料的热性能和结构完整性，在电子工业中能检测电子元件的潜在故障，应用场景十分重要。实时锁相锁相红外热成像系统技术参数本系统对锁相处理后的振幅和相位数据进行分析，生成振幅热图和相位热图，并通过算法定位异常区域。

致晟光电在推动产学研一体化进程中，积极开展校企合作。公司依托南京理工大学光电技术学院，专注开发基于微弱光电信号分析的产品及应用。双方联合攻克技术难题，不断优化实时瞬态锁相红外热分析系统（RTTLIT），使该系统温度灵敏度可达0.0001℃，功率检测限低至1uW，部分功能及参数优于进口设备。此外，致晟光电还与其他高校建立合作关系，搭建起学业-就业贯通式人才孵化平台。为学生提供涵盖研发设计、生产实践、项目管理全链条的育人平台，输送了大量实践能力强的专业人才，为企业持续创新注入活力。通过建立科研成果产业孵化绿色通道，高校的前沿科研成果得以快速转化为实际生产力，实现了高校科研资源与企业市场转化能力的优势互补。

锁相热成像系统在发展过程中也面临着一些技术难点，其中如何优化热激励方式与信号处理算法是问题。热激励方式的合理性直接影响检测的灵敏度和准确性，不同的被测物体需要不同的激励参数；而信号处理算法则决定了能否从复杂的信号中有效提取出有用信息。为此，研究人员不断进行探索和创新，通过改进光源调制频率，使其更适应不同检测场景，开发多频融合算法，提高信号处理的效率和精度等方式，持续提升系统的检测速度与缺陷识别精度。未来，随着新型材料的研发和传感器技术的不断进步，锁相热成像系统的性能将进一步提升，其应用领域也将得到的拓展，为更多行业带来技术革新。
高灵敏度锁相热成像技术能够检测到极微小的热信号，可检测低至uA级漏电流或微短路缺陷。

热红外显微镜（Thermal EMMI) 也是科研与教学领域的利器，其设备能捕捉微观世界的热信号。它将红外探测与显微技术结合，呈现物体表面温度分布，分辨率达微米级，可观察半导体芯片热点、电子器件热分布等。非接触式测量是其一大优势，无需与被测物体直接接触，避免了对样品的干扰，适用于多种类型的样品检测。实时成像功能可追踪动态热变化，如材料相变、化学反应热释放。在高校，热红外显微镜助力多学科实验；在企业，为产品研发和质量检测提供支持，推动各领域创新突破。检测速度快，但锁相热红外电激励成像所得的位相图不受物体表面情况影响，对深层缺陷检测效果更好。自销锁相红外热成像系统对比

快速定位相比其他检测技术，锁相热成像技术能够在短时间内快速定位热点，缩短失效分析时间。热发射显微镜锁相红外热成像系统原理

电激励下的锁相热成像系统为电子产业的 PCB 板检测提供了强有力的技术支持，尤其适用于高密度、高精度 PCB 板的质量检测。PCB 板作为电子设备的 “血管”，其线路密集且复杂，在生产过程中容易出现线路断路、过孔堵塞、铜箔起皮等缺陷。这些缺陷若未被及时发现，会导致电子设备工作异常甚至故障。

通过对 PCB 板施加周期性的电激励，电流会沿着线路流动，缺陷区域由于导电性能下降，会产生异常的焦耳热，导致局部温度升高。锁相热成像系统可通过快速扫描整板，捕捉到这些温度异常区域，并通过图像处理技术，定位缺陷的位置和范围。与传统的人工目检或测试相比，该系统的检测效率提升了数倍，而且能够检测出人工难以发现的细微缺陷。例如，在检测手机主板这类高密度 PCB 板时，系统可在 10 分钟内完成整板检测，并生成详细的缺陷报告，为生产人员提供精确的修复依据，极大地助力了电子制造业提高生产效率。 热发射显微镜锁相红外热成像系统原理