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IC热红外显微镜与光学显微镜对比

来源: 发布时间:2025年09月29日

在微电子、半导体以及材料研究等高精度领域,温度始终是影响器件性能与寿命的重要因素。随着芯片工艺向高密度和高功率方向发展,器件内部的热行为愈发复杂。传统的热测试方法由于依赖接触探测,往往在空间分辨率、灵敏度和操作便捷性方面存在局限,难以满足对新型芯片与功率器件的精细化热分析需求。相比之下,热红外显微镜凭借非接触测量、高分辨率成像和高灵敏度探测等优势,为研究人员提供了更加直观的解决方案。它不仅能够实时呈现器件在工作状态下的温度分布,还可识别局部热点,帮助分析电路设计缺陷、电流集中及材料老化等潜在问题。作为现代失效分析与微热检测的重要工具,热红外显微镜正逐渐成为科研与产业应用中不可或缺的手段,为提升器件可靠性和延长使用寿命提供了有力支持。热红外显微镜原理遵循黑体辐射规律,通过对比样品与标准黑体的辐射强度,计算样品实际温度。IC热红外显微镜与光学显微镜对比

IC热红外显微镜与光学显微镜对比,热红外显微镜

无损热红外显微镜的非破坏性分析(NDA)技术,为失效分析提供了 “保全样品” 的重要手段。它在不损伤高价值样品的前提下,捕捉隐性热信号以定位内部缺陷,既保障了分析的准确性,又为后续验证、复盘保留了完整样本,让失效分析从 “找到问题” 到 “解决问题” 的闭环更高效、更可靠。相较于无损热红外显微镜的非侵入式检测,这些有损分析方法虽能获取内部结构信息,但会破坏样品完整性,更适合无需保留样品的分析场景,与无损分析形成互补!锁相热红外显微镜选购指南热红外显微镜成像:支持实时动态成像,每秒可采集数十帧热像图,记录样品热分布随时间的变化过程。

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从技术演进来看,热红外显微镜thermal emmi正加速向三大方向突破:一是灵敏度持续跃升,如量子点探测器的应用可大幅增强光子捕捉能力,让微弱热信号的识别更精确;二是多模态融合,通过集成 EMMI 光子探测、OBIRCH 电阻分析等功能,实现 “热 - 光 - 电” 多维度协同检测;三是智能化升级,部分设备已内置 AI 算法,能自动标记异常热点并生成分析报告。这些进步为半导体良率提升、新能源汽车电驱系统热管理等场景,提供了更高效、更好的解决方案。

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。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。

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热红外显微镜是半导体失效分析与缺陷定位的三大主流手段之一(EMMI、THERMAL、OBIRCH),通过捕捉故障点产生的异常热辐射,实现精细定位。存在缺陷或性能退化的器件通常表现为局部功耗异常,导致微区温度升高。显微热分布测试系统结合热点锁定技术,能够高效识别这些区域。热点定位是一种动态红外热成像方法,通过调节电压提升分辨率与灵敏度,并借助算法优化信噪比。在集成电路(IC)分析中,该技术广泛应用于定位短路、ESD损伤、缺陷晶体管、二极管失效及闩锁问题等关键故障。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”。高分辨率热红外显微镜规格尺寸

热红外显微镜应用:在电子行业用于芯片热失效分析,准确定位芯片局部过热区域,排查电路故障。IC热红外显微镜与光学显微镜对比

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。IC热红外显微镜与光学显微镜对比