當電子設備中的某個元件發生故障或異常時,常常伴隨局部溫度升高。熱紅外顯微鏡通過高靈敏度的紅外探測器,能夠捕捉到極其微弱的熱輻射信號。這些探測器通常采用量子級聯激光器等先進技術,或其他高性能紅外傳感方案,具備寬溫區、高分辨率的成像能力。通過對熱輻射信號的精細探測與分析,熱紅外顯微鏡能夠將電子設備表面的溫度分布以高對比度的熱圖像形式呈現,直觀展現熱點區域的位置、尺寸及溫度變化趨勢,從而幫助工程師快速鎖定潛在的故障點,實現高效可靠的故障排查。量化 SiC、GaN 等寬禁帶半導體的襯底熱阻、結溫分布,優化散熱設計。廠家熱紅外顯微鏡成像儀
在失效分析中,零成本簡單且常用的三個方法基于“觀察-驗證-定位”的基本邏輯,無需復雜設備即可快速縮小失效原因范圍:
1.外觀檢查法(VisualInspection)
2.功能復現與對比法(FunctionReproduction&Comparison)
3.導通/通路檢查法(ContinuityCheck)
但當失效分析需要進階到微觀熱行為、隱性感官缺陷或材料/結構內部異常的層面時,熱紅外顯微鏡(Thermal EMMI) 能成為關鍵工具,與基礎方法結合形成更深度的分析邏輯。在進階失效分析中,熱紅外顯微鏡可捕捉微觀熱分布,鎖定電子元件微區過熱(如虛焊、短路)、材料內部缺陷(如裂紋、氣泡)引發的隱性熱異常,結合動態熱演化記錄,與基礎方法協同,從 “不可見” 熱信號中定位失效根因。 熱紅外顯微鏡校準方法區分 LED、激光二極管的電致發光熱點與熱輻射異常,優化光電轉換效率。
熱紅外顯微鏡與光學顯微鏡雖同屬微觀觀測工具,但在原理、功能與應用場景上存在明顯差異,尤其在失效分析等專業領域各有側重。
從工作原理看,光學顯微鏡利用可見光(400-760nm 波長)的反射或透射成像,通過放大樣品的物理形態(如結構、顏色、紋理)呈現細節,其主要是捕捉 “可見形態特征”;而熱紅外顯微鏡則聚焦 3-10μm 波長的紅外熱輻射,通過檢測樣品自身發射的熱量差異生成熱分布圖,本質是捕捉 “不可見的熱信號”。
在主要功能上,光學顯微鏡擅長觀察樣品的表面形貌、結構缺陷(如裂紋、變形),適合材料微觀結構分析、生物樣本觀察等;熱紅外顯微鏡則專注于微觀熱行為解析,能識別因電路缺陷、材料熱導差異等產生的溫度異常,即使是納米級的微小熱點(如半導體芯片的漏電區域)也能精確捕捉,這是光學顯微鏡無法實現的。
從適用場景來看,光學顯微鏡是通用型觀測工具,廣泛應用于基礎科研、教學等領域;而熱紅外顯微鏡更偏向專業細分場景,尤其在半導體失效分析中,可定位短路、虛焊等隱性缺陷引發的熱異常,在新材料研發中能分析不同組分的熱傳導特性,為解決 “熱相關問題” 提供關鍵依據。
在產品全壽命周期中,失效分析以解決失效問題、確定根本原因為目標。通過對失效模式開展綜合性試驗分析,它能定位失效部位,厘清失效機理 —— 無論是材料劣化、結構缺陷還是工藝瑕疵引發的問題,都能被系統拆解。在此基礎上,進一步提出針對性糾正措施,從源頭阻斷失效的重復發生。
作為貫穿產品質量控制全流程的關鍵環節,失效分析的價值體現在對全鏈條潛在風險的追溯與排查:在設計(含選型)階段,可通過模擬失效驗證方案合理性;制造環節,能鎖定工藝偏差導致的批量隱患;使用過程中,可解析環境因素對性能衰減的影響;質量管理層面,則為標準優化提供數據支撐。 熱紅外顯微鏡通過分析熱輻射分布,評估芯片散熱設計的合理性 。
致晟光電熱紅外顯微鏡(Thermal EMMI)系列中的 RTTLIT P20 實時瞬態鎖相熱分析系統,采用鎖相熱成像(Lock-inThermography)技術,通過調制電信號提升特征分辨率與靈敏度,并結合軟件算法優化信噪比,實現顯微成像下超高靈敏度的熱信號測量。RTTLIT P20搭載100Hz高頻深制冷型超高靈敏度顯微熱紅外成像探測器,測溫靈敏度達0.1mK,顯微分辨率低至2μm,具備良好的檢測靈敏度與測試效能。該系統重點應用于對測溫精度和顯微分辨率要求嚴苛的場景,包括半導體器件、晶圓、集成電路、IGBT、功率模塊、第三代半導體、LED及microLED等的失效分析,是電子集成電路與半導體器件失效分析及缺陷定位領域的關鍵工具。熱紅外顯微鏡通過 AI 輔助分析,一鍵生成熱譜圖,大幅提升科研與檢測效率。熱紅外顯微鏡成像儀
熱紅外顯微鏡通過熱成像技術,快速定位 PCB 板上的短路熱點 。廠家熱紅外顯微鏡成像儀
從傳統熱發射顯微鏡到熱紅外顯微鏡的演變,是其技術團隊對微觀熱分析需求的深度洞察與持續創新的結果。它既延續了通過紅外熱輻射解析熱行為的原理,又通過全尺度觀測、高靈敏度檢測、場景化分析等創新,突破了傳統技術的邊界。如今,這款設備已成為半導體失效分析、新材料熱特性研究、精密器件研發等領域的專業工具,為行業在微觀熱管控、缺陷排查、性能優化等方面提供了更高效的技術支撐,推動微觀熱分析從 “可見” 向 “可知”“可控” 邁進。廠家熱紅外顯微鏡成像儀
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