半导体热红外显微镜工作原理

随着国内半导体产业的快速发展，Thermal EMMI 技术正逐步从依赖进口转向自主研发。国产 Thermal EMMI 设备不仅在探测灵敏度和分辨率上追平甚至超越部分国际产品，还在适配本土芯片工艺、降低采购和维护成本方面展现出独特优势。例如，一些国产厂商针对国内封测企业的需求，对探测器响应波段、样品台尺寸、自动化控制系统等进行定制化设计，更好地适应大批量失效分析任务。同时，本土研发团队能够快速迭代软件算法，如引入 AI 图像识别进行热点自动标注，减少人工判断误差。这不仅提升了检测效率，也让 Thermal EMMI 从传统的“精密实验室设备”走向生产线质量控制工具，为国产芯片在全球竞争中提供可靠的技术支撑。热红外显微镜应用：在新能源领域用于锂电池热失控分析，监测电池内部热演化，优化电池安全设计。半导体热红外显微镜工作原理

在半导体芯片的失效分析和可靠性研究中，温度分布往往是**关键的参考参数之一。由于芯片结构高度集成，任何局部的异常发热都可能导致电性能下降，甚至出现器件击穿等严重问题。传统的接触式测温方法无法满足高分辨率与非破坏性检测的需求，而热红外显微镜凭借其非接触、实时成像的优势，为工程师提供了精细的解决方案。通过捕捉芯片表面微小的红外辐射信号，热红外显微镜能够清晰还原器件的热分布情况，直观显示出局部过热、散热不均等问题。尤其在先进制程节点下，热红外显微镜帮助研发团队快速识别潜在失效点，为工艺优化提供可靠依据。这一技术不仅***提升了检测效率，也在保障器件长期稳定性和安全性方面发挥着重要作用。半导体热红外显微镜运动漏电、静态损耗、断线、接触不良、封装缺陷等产生的微小热信号检测。

Thermal EMMI 的成像效果与探测波段密切相关，不同材料的热辐射峰值波长有所差异。** Thermal EMMI 系统支持多波段切换，可根据被测器件的结构和材料选择比较好波长，实现更高的信噪比和更清晰的缺陷成像。例如，硅基器件在近红外波段（约 1.1 微米）具有较高透过率，适合穿透检测；而化合物半导体（如 GaN、SiC）则需要在中红外或长波红外波段下进行观测。通过灵活的波段适配，Thermal EMMI 能够覆盖更***的器件类型，从消费电子到汽车电子，再到功率半导体，均可提供稳定、精细的检测结果。

致晟光电在 Thermal EMMI 技术的基础上，融合了自主研发的 实时瞬态锁相红外热分析技术（RTTLIT），提升了弱信号检测能力。传统 Thermal EMMI 在处理极低功耗芯片或瞬态缺陷时，容易受到环境热噪声干扰，而锁相技术可以在特定频率下同步提取信号，将信噪比提升数倍，从而捕捉到更细微的发热变化。这种技术组合不仅保留了 Thermal EMMI 的非接触、无损检测优势，还大幅拓宽了其应用场景——从传统的短路、漏电缺陷分析，延伸到纳瓦级功耗的功耗芯片、电源管理芯片以及新型传感器的可靠性验证。通过这一技术，致晟光电能够为客户提供更好、更快速的失效定位方案，减少剖片次数，降低分析成本，并提高产品开发迭代效率。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。

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。热红外显微镜支持多种样品载物台适配，能满足固体、薄膜等不同形态微观样品的热观测需求。锁相热红外显微镜24小时服务

红外显微镜系统(Thermal Emission microscopy system)，是半导体失效分析和缺陷检测的常用的三大手段之一。半导体热红外显微镜工作原理

此外，致晟光电自主研发的热红外显微镜thermal emmi还能对芯片内部关键半导体结点的温度进行监测，即结温。结温水平直接影响器件的稳定运行和使用寿命，过高的结温会加速性能衰减。依托其高空间分辨率的热成像能力，热红外显微镜不仅能够实现结温的精确测量，还能为研发人员提供详尽的热学数据，辅助制定合理的散热方案。借助这一技术，工程师能够在芯片研发、测试和应用各环节中掌握其热特性，有效提升芯片的可靠性和整体性能表现。 半导体热红外显微镜工作原理