Thermal和EMMI是半导体失效分析中常用的两种定位技术,主要区别在于信号来源和应用场景不同。Thermal(热红外显微镜)通过红外成像捕捉芯片局部发热区域,适用于分析短路、功耗异常等因电流集中引发温升的失效现象,响应快、直观性强。而EMMI(微光显微镜)则依赖芯片在失效状态下产生的微弱自发光信号进行定位,尤其适用于分析ESD击穿、漏电等低功耗器件中的电性缺陷。相较之下,Thermal更适合热量明显的故障场景,而EMMI则在热信号不明显但存在异常电性行为时更具优势。实际分析中,两者常被集成使用,相辅相成,以实现失效点定位和问题判断。热红外显微镜成像仪可输出多种图像格式,方便与其他分析软件对接,进行后续数据深度处理。饶平热红外显微镜
热红外显微镜(Thermal EMMI)的一大突出优势在于其极高的探测灵敏度和空间分辨能力。该设备能够捕捉到微瓦甚至纳瓦级别的热辐射和光发射信号,使得早期微小异常和潜在故障得以被精确识别。这种高灵敏度不仅适用于复杂半导体器件和集成电路的微小热点检测,也为研发和测试阶段的性能评估提供了可靠依据。与此同时,热红外显微镜具备优异的空间分辨能力,能够清晰分辨尺寸微小的热点区域,其分辨率可达微米级,部分系统甚至可以实现纳米级定位。通过将热成像与光发射信号分析相结合,工程师可以直观地观察芯片或电子元件的热点分布和异常变化,从而快速锁定问题源头。依托这一技术,故障排查和性能评估的效率与准确性提升,为半导体器件研发、生产质量控制及失效分析提供了强有力的技术支持和决策依据。半导体失效分析热红外显微镜方案红外显微镜系统(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。
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。
Thermal EMMI 在第三代半导体器件检测中发挥着关键作用。第三代半导体以氮化镓、碳化硅等材料,具有耐高温、耐高压、高频的特性,广泛应用于新能源汽车、5G 通信等领域。但这类器件在制造和工作过程中,容易因材料缺陷或工艺问题产生漏电和局部过热,影响器件可靠性。thermal emmi 凭借其高灵敏度的光信号和热信号检测能力,能定位这些缺陷。例如,在检测氮化镓功率器件时,可同时捕捉漏电产生的微光和局部过热信号,帮助工程师分析缺陷产生的原因,优化器件结构和制造工艺,提升第三代半导体器件的质量。热红外显微镜工作原理:通过红外焦平面阵列(FPA)将样品热辐射转化为像素化电信号,经处理后形成热图像。
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。热红外显微镜应用于材料科学,可研究新型材料在不同温度下的微观热稳定性,指导材料研发。无损热红外显微镜
热红外显微镜范围:探测视场可调节,从几十微米到几毫米,满足微小样品局部与整体热分析需求。饶平热红外显微镜
对于3D封装产品,传统的失效点定位往往需要采用逐层去层的方法,一层一层地进行异常排查与确认,不仅耗时长、人工成本高,还存在对样品造成不可逆损伤的风险。借助Thermal EMMI设备,可通过检测失效点热辐射在传导过程中的相位差,推算出失效点在3D封装结构中的深度位置(Z轴方向)。这一方法能够在不破坏封装的前提下,快速判断失效点所在的芯片层级,实现高效、精细的失效定位。如图7所示,不同深度空间下失效点与相位的关系为该技术提供了直观的参考依据。饶平热红外显微镜