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无损热红外显微镜校准方法

来源: 发布时间:2025年09月01日

在现代汽车电子系统中,车规级芯片扮演着至关重要的角色,其稳定性与可靠性直接影响车辆的安全运行。为了保证行车安全并提升芯片品质,开展系统化的失效分析显得十分必要。在这一过程中,热红外显微镜成为工程师的重要手段。由于芯片故障往往伴随异常的发热现象,通过对温度分布的观察,可以直观地识别和锁定可能存在隐患的区域。当芯片内部出现电路短路、材料老化或局部电流异常时,都会导致局部温度快速升高,进而形成突出的热点。热红外显微镜能够准确捕捉这些现象,并提供空间分辨率较高的热分布图像,为定位潜在问题点提供直观依据。这不仅为功率模块等复杂器件的失效分析提供了可靠工具,也为车企在产品研发和生产环节中优化良率、提升芯片安全性带来有力支撑。通过对故障机理的深入分析,研发人员能够在设计和工艺环节及时改进,从而确保车规级芯片在长期使用中保持稳定表现,助力汽车整体运行的安全与可靠。评估 PCB 走线布局、过孔设计对热分布的影响,指导散热片、导热胶的选型与 placement。无损热红外显微镜校准方法

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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。半导体失效分析热红外显微镜仪器芯片复杂度提升对缺陷定位技术的精度与灵敏度提出更高要求。

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RTTLITP20热红外显微镜通过多元化的光学物镜配置,构建起从宏观到纳米级的全尺度热分析能力,灵活适配多样化的检测需求。Micro广角镜头可快速覆盖整块电路板、大型模组等大尺寸样品,直观呈现整体热分布与散热趋势,助力高效完成初步筛查;0.13~0.3X变焦镜头支持连续倍率调节,适用于芯片封装体、传感器阵列等中尺度器件,兼顾整体热场和局部细节;0.65X~0.75X变焦镜头进一步提升分辨率,清晰解析芯片内部功能单元的热交互过程,精细定位封装中的散热瓶颈;3X~4X变焦镜头可深入微米级结构,解析晶体管阵列、引线键合点等细节部位的热行为;8X~13X变焦镜头则聚焦纳米尺度,捕捉短路点、漏电流区域等极其微弱的热信号,满足先进制程下的高精度失效定位需求。

在半导体 IC 裸芯片研究与检测中,热红外显微镜是一项重要工具。裸芯片结构紧凑、集成度高,即便出现轻微热异常,也可能影响性能甚至导致失效,因此有效的热检测十分必要。热红外显微镜以非接触方式完成热分布成像,能够直观呈现芯片在运行中的温度变化。通过对局部热点的识别,可发现电路设计缺陷、电流集中或器件老化等问题,帮助工程师在早期阶段进行调整与优化。此外,该设备还能测量半导体结点的结温,结温水平直接关系到器件的稳定性与寿命。依托较高分辨率的成像能力,热红外显微镜既能提供结温的准确数据,也为散热方案的制定和芯片性能提升提供了可靠依据。热红外显微镜支持芯片、电路板等多类电子元件热检测。

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在材料科学领域,研究人员通常需要了解不同材料在受热环境下的导热性能与热响应特性。传统的热分析方法多为宏观测量,难以揭示微观层面的温度变化。而热红外显微镜通过高分辨率的红外成像能力,能够将材料表面的温度分布清晰呈现出来,从而帮助研究人员深入理解材料的导热机制和失效模式。例如,在新型复合材料研究中,热红外显微镜能够直观显示各组分在受热条件下的热扩散差异,为材料结构优化提供实验依据。同时,该设备还能与其他光学显微技术联用,形成多维度的检测体系,使得实验数据更具完整性。热红外显微镜不仅在基础研究中发挥重要作用,也为新型材料的产业化应用提供了强有力的验证工具,推动了从实验室到工程应用的快速转化。区分 LED、激光二极管的电致发光热点与热辐射异常,优化光电转换效率。什么是热红外显微镜选购指南

热红外显微镜结合自研算法,对微弱热信号进行定位分析,锁定潜在缺陷 。无损热红外显微镜校准方法

在失效分析中,Thermal EMMI 并不是孤立使用的工具,而是与电性测试、扫描声学显微镜(CSAM)、X-ray、FIB 等技术形成互补。通常,工程师会先通过电性测试确认失效模式,再用 Thermal EMMI 在通电条件下定位热点区域。锁定区域后,可使用 FIB 进行局部开窗或切片,进一步验证缺陷形貌。这种“先定位、再剖片”的策略,不仅提高了分析效率,也降低了因盲剖带来的风险。Thermal EMMI 在这一配合体系中的价值,正是用**快速、比较低损的方法缩小分析范围,让后续的精细分析事半功倍。无损热红外显微镜校准方法