锁相红外热成像系统仪器作为实现精细热检测的硬件基础,其重要构成部件经过严格选型与集成设计。其中,红外探测器采用制冷型碲镉汞(MCT)或非制冷型微测辐射热计,前者在中长波红外波段具备更高的探测率,适用于高精度检测场景;锁相放大器作为信号处理重要,能从强噪声背景中提取纳伏级的微弱热信号;信号发生器则负责输出稳定的周期性激励信号,为目标加热提供可控能量源。此外,仪器还配备光学镜头、数据采集卡及嵌入式控制模块,光学镜头采用大孔径设计以提升红外光通量,数据采集卡支持高速同步采样,确保热信号与激励信号的时序匹配。整套仪器通过模块化组装,既保证了高灵敏度热检测能力,可捕捉 0.01℃的微小温度变化,又具备良好的便携性,适配实验室固定检测与现场移动检测等多种场景。电激励的脉冲宽度与锁相热成像系统采样频率需匹配,通过参数优化可大幅提高检测信号的信噪比和清晰度。非制冷锁相红外热成像系统联系人
锁相红外的一个重要特点是可通过调节激励频率来控制检测深度。当调制频率较高时,热波传播距离较短,适合观测表层缺陷;而低频激励则可使热波传得更深,从而检测到埋藏在内部的结构异常。工程师可以通过多频扫描获取不同深度的热图像,并利用相位信息进行三维缺陷定位。这种能力对于复杂封装、多层互连以及厚基板器件的分析尤为重要,因为它能够在不破坏样品的情况下获取深层结构信息。结合自动化频率扫描和数据处理,LIT 不仅能定位缺陷,还能为后续的物理剖片提供深度坐标,大幅减少样品切割的盲目性和风险。锁相锁相红外热成像系统工作原理锁相热成像系统借电激励,捕捉细微温度变化辨故障。
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。
在科研领域,锁相红外技术(Lock-in Thermography,简称LIT)也为实验研究提供了精细的热分析手段:在材料热物性测量中,通过周期性激励与相位分析,可精确获取材料的热导率、热扩散系数等关键参数,助力新型功能材料的研发与性能优化;在半导体失效分析中,致晟光电自主研发的纯国产锁相红外热成像技术能捕捉芯片内微米级的漏电流、导线断裂等微弱热信号,帮助科研人员追溯失效根源,推动中国半导体器件的性能升级与可靠性和提升。高灵敏度红外相机( mK 级),需满足高帧率(至少为激励频率的 2 倍,遵循采样定理)以捕捉周期性温度变化。
锁相红外技术适配的热像仪类型及主要特点在锁相红外检测场景中,主流适配的热像仪分为制冷型与非制冷型两类,二者在技术参数、工作条件及适用场景上各有侧重,具体特点如下:1.制冷红外相机主要参数:探测波段集中在3-5微米,需搭配专门制冷机,在-196℃的低温环境下运行,以保障探测器的高灵敏度;突出优势:凭借低温制冷技术,其测温精度可精细达20mK,能捕捉极微弱的温度变化信号,适用于对检测精度要求严苛的场景,如半导体芯片深层微小缺陷的热信号探测。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。显微红外成像锁相红外热成像系统性价比
电激励频率可调,适配锁相热成像系统多场景检测。非制冷锁相红外热成像系统联系人
苏州致晟光电科技有限公司自主研发的 RTTLIT 系统以高精度ADC(模数转换)芯片检测为例,其内部电路对电激励变化高度敏感,即便0.1%的电流波动,也可能造成局部温度异常,影响缺陷定位和分析结果。通过实时监控系统,可将参数波动控制在0.01%以内,从而有效保障热成像数据的可靠性和准确性。这不仅提升了锁相热成像系统在电子元件检测中的应用价值,也为生产线上的高精度元件质量控制提供了稳定、可控的技术环境,为后续失效分析和工艺优化提供了坚实支撑。非制冷锁相红外热成像系统联系人