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制造热红外显微镜方案设计

来源: 发布时间:2025年11月14日

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。它采用 锁相放大(Lock-in)技术 来提取周期性施加电信号后伴随热信号的微弱变化。制造热红外显微镜方案设计

制造热红外显微镜方案设计,热红外显微镜

致晟 Thermal 的 RTTLIT P20(中波制冷锁相红外显微镜),以 “深制冷” 与 “中波探测” 为中心,主打高灵敏度检测,专为半导体、新能源、航空航天等对可靠性要求极高的领域设计。 P20 采用深制冷技术,将 InGaAs 探测器的温度降至 - 200℃,大幅降低暗电流(<1nA),结合中波红外探测(3-5μm 波段)的高量子效率,实现 0.0001℃的温度灵敏度与 1μW 的功率检测限,可捕捉传统设备无法识别的 “隐性低热缺陷”。例如在新能源 IGBT 模块检测中, P20 能定位栅极氧化层的微漏电(引发 0.0005℃温升)什么是热红外显微镜售价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。

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在半导体失效分析(Failure Analysis, FA)流程中,Thermal EMMI 是承上启下的关键环节。此前,工程师需要依靠大量电性参数测试、扫描声学显微镜或X射线等方法逐步缩小可疑范围,但对于微小短路、漏电或局部发热缺陷,这些方法往往难以直接定位。Thermal EMMI 能够在样品上电并模拟实际工作条件的同时,捕捉缺陷点产生的瞬态热信号,实现快速、直观的可视化定位。尤其是在 BGA 封装、多层 PCB 以及三维封装(3D IC)等复杂结构中,Thermal EMMI 的穿透力和高分辨率成像能力能缩短分析周期。此外,该技术还能与锁相红外热成像(Lock-in Thermography)结合,提升弱信号检测的信噪比,让难以察觉的微小缺陷“现形”,为后续的物理剖片和根因分析提供依据。

从传统热发射显微镜到致晟光电热红外显微镜的技术进化,不只是观测精度与灵敏度的提升,更实现了对先进制程研发需求的深度适配。它以微观热信号为纽带,串联起芯片设计、制造与可靠性评估全流程。在设计环节助力优化热布局,制造阶段辅助排查热相关缺陷,可靠性评估时提供精细热数据。这种全链条支撑,为半导体产业突破先进制程的热壁垒提供了扎实技术保障,助力研发更小巧、运算更快、性能更可靠的芯片,推动其从实验室研发稳步迈向量产应用。失效分析已成为贯穿产业链从研发设计到量产交付全程的 “关键防线”。

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热红外显微镜的工作原理:热红外显微镜(ThermalEmissionMicroscopy)是一种利用近红外及中红外波段的热辐射信号进行芯片级失效分析的先进检测技术。当芯片处于通电状态时,局部缺陷区域如短路、漏电或PN结击穿,会因电流集中而产生微弱的热辐射。致晟光电的ThermalEMMI系统通过高灵敏度InGaAs探测器捕获这些热信号,经显微镜物镜聚焦、信号放大与锁相算法处理,生成高分辨率的热图像。这种方法能够在完全非接触、无损的前提下实现缺陷定位,为工程师提供直观的“热像证据”,是半导体行业中极具代表性的红外检测技术。热红外显微镜能捕捉微观物体热辐射信号,为材料热特性研究提供高分辨率观测手段。热红外显微镜大概价格多少

热红外显微镜工作原理:利用红外光学透镜组收集样品热辐射,经分光系统分光后,由探测器接收并输出热信息。制造热红外显微镜方案设计

针对半导体行业,Thermal EMMI技术在微细缺陷检测和失效分析中具有不可替代性,通过高灵敏度InGaAs探测器和先进显微成像系统,实现对芯片内部热点的精确成像,揭示电流异常集中区域。采用锁相热成像技术,结合多频率调制和信号处理算法,明显提升测温灵敏度和信噪比。在复杂应用场景如集成电路、功率模块及新型半导体材料检测中,系统支持无接触、无损检测,保障样品完整性,方便后续深入分析。例如,在第三代半导体器件研发中,高分辨率热图像为工程师提供直观缺陷信息,提升故障诊断效率和准确性。苏州致晟光电科技有限公司的Thermal EMMI解决方案为半导体产业链提供可靠技术支撑,助力提升产品质量和市场竞争力。制造热红外显微镜方案设计