半导体失效分析热红外显微镜与光学显微镜对比

功率器件在工作时往往需要承受高电压和大电流，因此其热管理问题直接影响到产品的性能与寿命。常规热测试手段通常无法兼顾分辨率和动态响应速度，难以满足现代功率器件的研发需求。热红外显微镜的出现，弥补了这一空白。它能够在毫秒级时间分辨率下，实时捕捉器件运行过程中产生的热信号，从而动态监控热量的分布与传导路径。通过对这些热数据的分析，工程师可以精细识别出热点区域，并针对性地优化散热设计。与传统方法相比，热红外显微镜不仅提供了更高精度的结果，还能在不***件正常运行的前提下进行测试，真正实现了非破坏性检测。这种能力极大提升了功率器件可靠性验证的效率，帮助企业缩短研发周期，降低失效风险，为新能源、汽车电子等产业提供了坚实的技术支撑。热红外显微镜探测器：量子阱红外探测器（QWIP）响应速度快，适用于高速动态热过程（如激光加热瞬态分析）。半导体失效分析热红外显微镜与光学显微镜对比

致晟光电研发的热红外显微镜配置了性能优异的InSb（铟锑）探测器，能够在中波红外波段（3–5 μm）有效捕捉热辐射信号。该材料在光电转换方面表现突出，同时具备极低的本征噪声。

在制冷条件下，探测器实现了纳瓦级的热灵敏度，并具备20mK以内的温度分辨能力，非常适合高精度、非接触式的热成像测量需求。通过应用于显微级热红外检测系统，该探测器能够提升空间分辨率，达到微米级别，并保持良好的温度响应线性，从而为半导体器件及微电子系统中的局部发热、热量扩散与瞬态热现象提供细致表征。与此同时，致晟光电在光学与热控方面的自主设计也发挥了重要作用。

高数值孔径的光学系统与稳定的热控平台相结合，使InSb探测器能够在多物理场耦合的复杂环境中实现高时空分辨的热场成像，为电子器件失效机理研究、电热效应分析及新型材料热学性能测试提供了可靠的工具与支持。 制造热红外显微镜内容存在缺陷或性能不佳的半导体器件通常会表现出异常的局部功耗分布，终会导致局部温度增高。

当电子器件出现失效时，如何快速、准确地定位问题成为工程师**为关注的任务。传统电学测试手段只能给出整体异常信息，却难以明确指出具体的故障位置。热红外显微镜通过捕捉器件在异常工作状态下的局部发热信号，能够直接显示出电路中的热点区域。无论是短路、击穿，还是焊点虚接引发的热异常，都能在热红外显微镜下得到清晰呈现。这种可视化手段不仅提高了故障定位的效率，还降低了依赖破坏性剖片和反复实验的需求，***节省了时间与成本。在失效分析闭环中，热红外显微镜已经成为必不可少的**工具，它帮助工程师快速锁定问题根源，为后续的修复与工艺优化提供科学依据，推动了整个电子产业质量控制体系的完善

具体工作流程中，当芯片处于通电工作状态时，漏电、短路等异常电流会引发局部焦耳热效应，产生皮瓦级至纳瓦级的极微弱红外辐射。这些信号经 InGaAs 探测器转换为电信号后，通过显微光学系统完成成像，再经算法处理生成包含温度梯度与空间分布的高精度热图谱。相较于普通红外热像仪，Thermal EMMI 的技术优势体现在双重维度：一方面，其热灵敏度可低至 0.1mK，能捕捉传统设备无法识别的微小热信号；另一方面，通过光学系统与算法的协同优化，定位精度突破至亚微米级，可将缺陷精确锁定至单个晶体管乃至栅极、互联线等更细微的结构单元，为半导体失效分析提供了前所未有的技术支撑。热红外显微镜范围：探测波长通常覆盖 2-25μm 的中长波红外区域，适配多数固体、液体样品的热辐射特性。

在半导体产业加速国产化的浪潮中，致晟光电始终锚定半导体失效分析这一**领域，以技术创新突破进口设备垄断，为国内半导体企业提供高性价比、高适配性的检测解决方案。不同于通用型检测设备，致晟光电的产品研发完全围绕半导体器件的特性展开 —— 针对半导体芯片尺寸微小、缺陷信号微弱、检测环境严苛的特点，其光发射显微镜整合了高性能 InGaAs 近红外探测器、精密显微光学系统与先进信号处理算法，可在芯片通电运行状态下，精细捕捉异常电流产生的微弱热辐射，高效定位从裸芯片到封装器件的各类电学缺陷。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。半导体失效分析热红外显微镜与光学显微镜对比

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”。半导体失效分析热红外显微镜与光学显微镜对比

热点区域对应高温部位，可能是发热源或故障点；等温线连接温度相同点，直观呈现温度梯度与热量传导规律。

当前市面上多数设备受限于红外波长及探测器性能，普遍存在热点分散、噪点繁多的问题，直接导致发热区域定位偏差、图像对比度与清晰度下降，严重影响温度分布判断的准确性。

而我方设备优势明显：抗干扰能力强，可有效削弱外界环境及内部器件噪声干扰，确保图像稳定可靠；等温线清晰锐利，能圈定温度相同区域，便于快速掌握温度梯度与热传导路径，大幅提升热特性分析精度；成像效果大幅升级，具备更高的空间分辨率、温度分辨率及对比度，细微细节清晰可辨，为深度分析提供高质量图像支撑。 半导体失效分析热红外显微镜与光学显微镜对比