惠来热红外显微镜

在半导体芯片的研发与生产全流程中，失效分析（FailureAnalysis,FA）是保障产品可靠性与性能的重要环节。芯片内部的微小缺陷，如漏电、短路、静电损伤等，通常难以通过常规检测手段识别，但这类缺陷可能导致整个芯片或下游系统失效。为实现对这类微小缺陷的精确定位，苏州致晟光电科技有限公司研发的ThermalEMMI热红外显微镜（业界也称之为热发射显微镜），凭借针对性的技术能力满足了这一需求，目前已成为半导体工程师开展失效分析工作时不可或缺的设备。
Thermal Emission microscopy system, Thermal EMMI是一种利用红外热辐射来检测和分析材料表面温度分布的技术。惠来热红外显微镜

Thermal EMMI 在第三代半导体器件检测中发挥着关键作用。第三代半导体以氮化镓、碳化硅等材料，具有耐高温、耐高压、高频的特性，广泛应用于新能源汽车、5G 通信等领域。但这类器件在制造和工作过程中，容易因材料缺陷或工艺问题产生漏电和局部过热，影响器件可靠性。thermal emmi 凭借其高灵敏度的光信号和热信号检测能力，能定位这些缺陷。例如，在检测氮化镓功率器件时，可同时捕捉漏电产生的微光和局部过热信号，帮助工程师分析缺陷产生的原因，优化器件结构和制造工艺，提升第三代半导体器件的质量。Thermo热红外显微镜工程师们常常面对这样的困境：一块价值百万的芯片突然“停工”，传统检测手段轮番上阵却找不到故障点。

对于3D封装产品，传统的失效点定位往往需要采用逐层去层的方法，一层一层地进行异常排查与确认，不仅耗时长、人工成本高，还存在对样品造成不可逆损伤的风险。借助Thermal EMMI设备，可通过检测失效点热辐射在传导过程中的相位差，推算出失效点在3D封装结构中的深度位置（Z轴方向）。这一方法能够在不破坏封装的前提下，快速判断失效点所在的芯片层级，实现高效、精细的失效定位。如图7所示，不同深度空间下失效点与相位的关系为该技术提供了直观的参考依据。

随着新能源汽车和智能汽车的快速发展，汽车电子系统的稳定性和可靠性显得尤为重要。由于车载环境复杂，功率器件、控制芯片和传感器在运行中极易受到温度波动的影响，从而引发性能衰减或失效。热红外显微镜为这一领域提供了先进的检测手段。它能够在不干扰系统运行的情况下，实时监控关键器件的温度分布，快速发现潜在的过热隐患。通过对热红外显微镜成像结果的分析，工程师可以有针对性地优化散热设计和器件布局，确保电子系统在高温、震动等极端条件下仍能稳定工作。这不仅提升了汽车电子的可靠性，也为整车的安全性能提供了保障。可以说，热红外显微镜已经成为推动汽车电子产业升级的重要技术支撑，未来其应用范围还将进一步拓展至智能驾驶和车载功率系统的更多环节。Thermal EMMI 具备实时动态检测能力，记录半导体器件工作过程中的热失效演变。

作为国内半导体失效分析设备领域的原厂，苏州致晟光电科技有限公司（简称“致晟光电”）专注于ThermalEMMI系统的研发与制造。与传统热红外显微镜相比，ThermalEMMI的主要差异在于其功能定位：它并非对温度分布进行基础测量，而是通过精确捕捉芯片工作时因电流异常产生的微弱红外辐射，直接实现对漏电、短路、静电击穿等电学缺陷的定位。该设备的重要技术优势体现在超高灵敏度与微米级分辨率上：不仅能识别纳瓦级功耗所产生的局部热热点，还能确保缺陷定位的精细度，为半导体芯片的研发优化与量产阶段的品质控制，提供了可靠的技术依据与数据支撑。在半导体行业高度集成化趋势加速、制程工艺持续突破的当下，热红外显微镜是失效分析领域得力工具。上海热红外显微镜

通过接收样品自身发射的热红外辐射，经光学系统聚焦后转化为电信号，实现样品热分布分析。惠来热红外显微镜

作为国内少数掌握 Thermal EMMI 技术并实现量产的企业之一，致晟光电在设备国产化和产业落地方面取得了双重突破。设备在光路设计、探测器匹配、样品平台稳定性等关键环节均采用自主方案，确保整机性能稳定且易于维护。更重要的是，致晟光电深度参与国内封测厂、晶圆厂及科研机构的失效分析项目，将 Thermal EMMI 不仅用于研发验证，还延伸至生产线质量监控和来料检测。这种从实验室走向产线的转变，意味着 Thermal EMMI 不再只是少数工程师的“显微镜”，而是成为支撑国产半导体产业质量提升的重要装备。通过持续优化算法、提升检测效率，致晟光电正推动 Thermal EMMI 技术在国内形成成熟的应用生态，为本土芯片制造保驾护航。惠来热红外显微镜