紅外線介于可見(jiàn)光和微波之間,波長(zhǎng)范圍0.76~1000μm。凡是高于jd零度(0 K,即-273.15℃)的物質(zhì)都可以產(chǎn)生紅外線,也叫黑體輻射。
由于紅外肉眼不可見(jiàn),要察覺(jué)這種輻射的存在并測(cè)量其強(qiáng)弱離不開(kāi)紅外探測(cè)器。1800年英國(guó)天文學(xué)家威廉·赫胥爾發(fā)現(xiàn)了紅外線,隨著后續(xù)對(duì)紅外技術(shù)的不斷研究以及半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展,紅外探測(cè)器得到了迅猛的發(fā)展,先后出現(xiàn)了硫化鉛(PbS)、碲化鉛(PbTe)、銻化銦(InSb)、碲鎘汞(HgCdTe,簡(jiǎn)稱MCT)、銦鎵砷(InGaAs)、量子阱(QWIP)、二類超晶格(type-II superlattice,簡(jiǎn)稱T2SL)、量子級(jí)聯(lián)(QCD)等不同材料紅外探測(cè)器等 半導(dǎo)體芯片內(nèi)部缺陷定位是工藝優(yōu)化與失效分析的關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)。低溫?zé)釤峒t外顯微鏡探測(cè)器
此外,致晟光電自主研發(fā)的熱紅外顯微鏡thermal emmi還能對(duì)芯片內(nèi)部關(guān)鍵半導(dǎo)體結(jié)點(diǎn)的溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè),即結(jié)溫。結(jié)溫水平直接影響器件的穩(wěn)定運(yùn)行和使用壽命,過(guò)高的結(jié)溫會(huì)加速性能衰減。依托其高空間分辨率的熱成像能力,熱紅外顯微鏡不僅能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)溫的精確測(cè)量,還能為研發(fā)人員提供詳盡的熱學(xué)數(shù)據(jù),輔助制定合理的散熱方案。借助這一技術(shù),工程師能夠在芯片研發(fā)、測(cè)試和應(yīng)用各環(huán)節(jié)中掌握其熱特性,有效提升芯片的可靠性和整體性能表現(xiàn)。 工業(yè)檢測(cè)熱紅外顯微鏡按需定制快速鎖定 PCB 板上因線路搭接、元件損壞導(dǎo)致的熱點(diǎn),尤其是隱藏在多層板內(nèi)部的短路點(diǎn)。
從傳統(tǒng)熱發(fā)射顯微鏡到致晟光電熱紅外顯微鏡的技術(shù)進(jìn)化,不只是觀測(cè)精度與靈敏度的提升,更實(shí)現(xiàn)了對(duì)先進(jìn)制程研發(fā)需求的深度適配。它以微觀熱信號(hào)為紐帶,串聯(lián)起芯片設(shè)計(jì)、制造與可靠性評(píng)估全流程。在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)助力優(yōu)化熱布局,制造階段輔助排查熱相關(guān)缺陷,可靠性評(píng)估時(shí)提供精細(xì)熱數(shù)據(jù)。這種全鏈條支撐,為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)突破先進(jìn)制程的熱壁壘提供了扎實(shí)技術(shù)保障,助力研發(fā)更小巧、運(yùn)算更快、性能更可靠的芯片,推動(dòng)其從實(shí)驗(yàn)室研發(fā)穩(wěn)步邁向量產(chǎn)應(yīng)用。
在失效分析中,Thermal EMMI 并不是孤立使用的工具,而是與電性測(cè)試、掃描聲學(xué)顯微鏡(CSAM)、X-ray、FIB 等技術(shù)形成互補(bǔ)。通常,工程師會(huì)先通過(guò)電性測(cè)試確認(rèn)失效模式,再用 Thermal EMMI 在通電條件下定位熱點(diǎn)區(qū)域。鎖定區(qū)域后,可使用 FIB 進(jìn)行局部開(kāi)窗或切片,進(jìn)一步驗(yàn)證缺陷形貌。這種“先定位、再剖片”的策略,不僅提高了分析效率,也降低了因盲剖帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。Thermal EMMI 在這一配合體系中的價(jià)值,正是用**快速、比較低損的方法縮小分析范圍,讓后續(xù)的精細(xì)分析事半功倍。熱紅外顯微鏡在材料研究領(lǐng)域,常用于觀察材料微觀熱傳導(dǎo)特性。
在半導(dǎo)體IC裸芯片的研發(fā)與檢測(cè)過(guò)程中,熱紅外顯微鏡是一種不可或缺的分析工具。裸芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)高度緊湊、集成度極高,即便出現(xiàn)微小的熱異常,也可能對(duì)性能產(chǎn)生不良影響,甚至引發(fā)失效。因此,建立精確可靠的熱檢測(cè)手段顯得尤為重要。熱紅外顯微鏡能夠以非接觸方式實(shí)現(xiàn)芯片熱分布的成像與分析,直觀展示芯片在運(yùn)行狀態(tài)下的溫度變化。通過(guò)識(shí)別局部熱點(diǎn),工程師可以發(fā)現(xiàn)潛在問(wèn)題,這些問(wèn)題可能來(lái)源于電路設(shè)計(jì)缺陷、局部電流過(guò)大或器件老化等因素,從而在早期階段采取調(diào)整設(shè)計(jì)或改進(jìn)工藝的措施。
熱紅外顯微鏡通過(guò)測(cè)量熱輻射強(qiáng)度,量化評(píng)估電子元件的功耗 。國(guó)產(chǎn)熱紅外顯微鏡校準(zhǔn)方法
國(guó)產(chǎn)熱紅外顯微鏡憑借自主研發(fā)軟件,具備時(shí)域重構(gòu)等功能,提升檢測(cè)效率。低溫?zé)釤峒t外顯微鏡探測(cè)器
ThermalEMMI(熱紅外顯微鏡)是一種先進(jìn)的非破壞性檢測(cè)技術(shù),廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備和半導(dǎo)體器件的精細(xì)故障定位。它能夠在不干擾或破壞被測(cè)對(duì)象的前提下,捕捉電子元件在工作狀態(tài)下釋放的微弱熱輻射和光信號(hào),為工程師提供可靠的故障診斷和性能分析依據(jù)。尤其在復(fù)雜集成電路、高性能半導(dǎo)體器件以及精密印制電路板(PCB)的檢測(cè)中,ThermalEMMI能夠迅速識(shí)別異常發(fā)熱或發(fā)光區(qū)域,這些區(qū)域通常與潛在缺陷、設(shè)計(jì)不足或性能問(wèn)題密切相關(guān)。通過(guò)對(duì)這些熱點(diǎn)的精確定位,研發(fā)和測(cè)試人員可以深入分析失效原因,指導(dǎo)工藝改進(jìn)或芯片優(yōu)化,從而提升產(chǎn)品可靠性和穩(wěn)定性。此外,ThermalEMMI的非接觸式測(cè)量特點(diǎn)使其能夠在芯片研發(fā)、量產(chǎn)檢測(cè)和終端應(yīng)用過(guò)程中實(shí)現(xiàn)連續(xù)監(jiān)測(cè),為工程師提供高效、精細(xì)的分析工具,加速問(wèn)題排查和產(chǎn)品優(yōu)化流程,成為現(xiàn)代電子檢測(cè)與失效分析的重要技術(shù)支撐。低溫?zé)釤峒t外顯微鏡探測(cè)器