高精度锁相红外热成像系统与光学显微镜对比

锁相红外热成像系统的探测器不仅需具备信号采集能力，还需通过配套的信号调理电路实现光信号到电信号的精细转化，以保障成像数据的准确性，而这一过程的关键在于探测器与锁相频率的匹配性。系统工作前，需根据目标红外辐射特性预设锁相频率，探测器则需在该频率下保持稳定的信号响应。信号调理电路会对探测器输出的原始电信号进行放大、滤波处理，消除电路噪声对信号的干扰，同时将信号调整至适配后续数据处理的幅度范围。在半导体制造领域，探测器与锁相频率的精细匹配尤为重要，例如检测芯片封装缺陷时，需将锁相频率设定为芯片工作频率的特定倍数，探测器在该频率下可精细捕捉芯片内部因封装不良产生的微弱热辐射信号，信号调理电路则进一步优化信号质量，确保成像能清晰显示微米级的缺陷区域。相比传统红外，锁相技术能实现更深层次的热缺陷探测。高精度锁相红外热成像系统与光学显微镜对比

锁相红外热成像系统的工作原理通过 “激励 - 采集 - 锁相处理 - 成像” 四个连贯步骤，实现从热信号采集到可视化图像输出的完整过程，每一步骤均需严格的时序同步与精细控制。第一步 “激励”，信号发生器根据检测需求输出特定波形、频率的激励信号，作用于被测目标，使目标产生周期性热响应；第二步 “采集”，红外探测器与激励信号同步启动，以高于激励频率 5 倍以上的采样率，连续采集目标的红外热辐射信号，将光信号转化为电信号后传输至数据采集卡；第三步 “锁相处理”，锁相放大器接收数据采集卡的混合信号与信号发生器的参考信号，通过相干解调、滤波等算法，提取与参考信号同频同相的有效热信号，滤除噪声干扰；第四步 “成像”，图像处理模块将锁相处理后的有效热信号数据，与红外焦平面阵列的像素位置信息匹配，转化为灰度或伪彩色热图像，同时计算各像素点对应的温度值，叠加温度标尺与异常区域标注后，输出至显示终端或存储设备。这前列程实现了热信号从产生到可视化的全链条精细控制，确保了检测结果的可靠性与准确性。国产锁相红外热成像系统平台该系统广泛应用于芯片失效分析。

锁相热成像系统的电激励检测方式，在多层电路板质量检测中展现出优势。多层电路板由多个导电层与绝缘层交替叠加组成，层间通过过孔实现电气连接，结构复杂，极易在生产过程中出现层间短路、盲孔堵塞、绝缘层破损等缺陷，进而影响电气性能，甚至引发故障。通过电激励方式，可在不同层级的线路中施加电流，使其在多层结构中流动，缺陷区域因电流分布异常而产生局部温升。锁相热成像系统则可高灵敏度地捕捉这种细微温度差异，实现对缺陷位置与类型的定位。例如，在检测层间短路时，短路点处的温度会高于周围区域；盲孔堵塞则表现为局部温度分布异常。相比传统X射线检测技术，锁相热成像系统检测速度更快、成本更低，且能直观呈现缺陷位置，助力企业提升多层电路板的质量控制效率与良率。

在实际应用中，致晟光电的锁相红外检测方案大多用于IC芯片、IGBT功率器件、MEMS器件以及复合材料等多个领域。例如，在芯片失效分析中，锁相红外能够快速识别引脚短路与漏电流路径，并通过相位分析定位至具体区域，帮助研发人员在短时间内找到失效根因。在功率器件检测中，该技术可识别IGBT模块中的局部热点，防止因热失控导致的器件击穿，从而为新能源汽车、电力电子设备的可靠运行提供保障。在材料研究中，锁相红外能够探测肉眼不可见的分层与微裂纹，辅助科研人员优化材料工艺。通过这些落地场景，致晟光电不仅为客户节省了研发与测试成本，更推动了整个行业的质量标准向更高层次发展。锁相热成像系统通过识别电激励引发的周期性热信号，可有效检测材料内部缺陷，其灵敏度远超传统热成像技术。

锁相红外热成像系统的工作原理基于锁相放大技术，这一技术的本质是通过提取与参考信号同频同相的红外信号，滤除无关干扰，实现对微弱目标信号的精细检测。系统工作时，首先由信号发生器生成固定频率、相位的参考信号，该信号与目标红外辐射的调制频率保持一致。随后，红外探测器采集目标辐射信号，这些信号中包含目标信号与环境干扰信号。系统将采集到的混合信号与参考信号输入锁相放大器，锁相放大器通过相位敏感检测器，保留与参考信号频率、相位相同的目标信号，将其他频率、相位的干扰信号抑制。这一过程如同 “信号筛选器”，能从复杂的干扰环境中提取出微弱的目标信号。例如在环境噪声较大的工业车间，传统红外成像系统受电机振动、气流扰动等干扰，难以捕捉设备微小过热信号，而锁相红外热成像系统通过锁相放大原理，可将干扰信号抑制 1000 倍以上，精细提取目标信号。锁相红外技术能捕捉电子器件失效区域微弱热信号，结合算法抑制干扰为半导体器件失效分析提供关键支持。热发射显微镜锁相红外热成像系统测试

致晟光电锁相红外系统助力半导体检测智能化。高精度锁相红外热成像系统与光学显微镜对比

在半导体器件失效分析与质量检测领域，锁相红外热成像系统展现出不可替代的价值。半导体芯片在工作过程中，若存在漏电、短路、金属互联缺陷等问题，会伴随局部微弱的温度异常，但这种异常往往被芯片正常工作热耗与环境噪声掩盖，传统红外设备难以识别。而锁相红外热成像系统通过向芯片施加周期性电激励（如脉冲电压、交变电流），使缺陷区域产生与激励同频的周期性热响应，再利用锁相解调技术将该特定频率的热信号从背景噪声中提取，精细定位缺陷位置并量化温度变化幅度。高精度锁相红外热成像系统与光学显微镜对比