熱紅外顯微鏡與光學(xué)顯微鏡雖同屬微觀觀測工具,但在原理、功能與應(yīng)用場景上存在明顯差異,尤其在失效分析等專業(yè)領(lǐng)域各有側(cè)重。
從工作原理看,光學(xué)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(tài)(如結(jié)構(gòu)、顏色、紋理)呈現(xiàn)細(xì)節(jié),其主要是捕捉 “可見形態(tài)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(fā)射的熱量差異生成熱分布圖,本質(zhì)是捕捉 “不可見的熱信號”。
在主要功能上,光學(xué)顯微鏡擅長觀察樣品的表面形貌、結(jié)構(gòu)缺陷(如裂紋、變形),適合材料微觀結(jié)構(gòu)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(dǎo)差異等產(chǎn)生的溫度異常,即使是納米級的微小熱點(diǎn)(如半導(dǎo)體芯片的漏電區(qū)域)也能精確捕捉,這是光學(xué)顯微鏡無法實(shí)現(xiàn)的。
從適用場景來看,光學(xué)顯微鏡是通用型觀測工具,廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)科研、教學(xué)等領(lǐng)域;而熱紅外顯微鏡更偏向?qū)I(yè)細(xì)分場景,尤其在半導(dǎo)體失效分析中,可定位短路、虛焊等隱性缺陷引發(fā)的熱異常,在新材料研發(fā)中能分析不同組分的熱傳導(dǎo)特性,為解決 “熱相關(guān)問題” 提供關(guān)鍵依據(jù)。 熱紅外顯微鏡在工業(yè)生產(chǎn)中,用于在線監(jiān)測電子器件的熱質(zhì)量 。實(shí)時成像熱紅外顯微鏡分析
熱紅外顯微鏡(Thermal EMMI) 作為一種能夠捕捉微觀尺度熱輻射信號的精密儀器,其優(yōu)勢在于對材料、器件局部溫度分布的高空間分辨率觀測。
然而,在面對微弱熱信號(如納米尺度結(jié)構(gòu)的熱輻射、低功耗器件的散熱特性等)時,傳統(tǒng)熱成像方法易受環(huán)境噪聲、背景輻射的干擾,難以實(shí)現(xiàn)精細(xì)測量。鎖相熱成像技術(shù)的引入,為熱紅外顯微鏡突破這一局限提供了關(guān)鍵解決方案。通過鎖相熱成像技術(shù)的賦能,熱紅外顯微鏡從 “可見” 微觀熱分布升級為 “可測” 納米級熱特性,為微觀尺度熱科學(xué)研究與工業(yè)檢測提供了不可或缺的工具。 自銷熱紅外顯微鏡售價熱紅外顯微鏡借助圖像分析技術(shù),直觀展示電子設(shè)備熱分布狀況 。
在國內(nèi)失效分析設(shè)備領(lǐng)域,專注于原廠研發(fā)與生產(chǎn)的企業(yè)數(shù)量相對較少,尤其在熱紅外檢測這類高精度細(xì)分領(lǐng)域,具備自主技術(shù)積累的原廠更為稀缺。這一現(xiàn)狀既源于技術(shù)門檻 —— 需融合光學(xué)、紅外探測、信號處理等多學(xué)科技術(shù),也受限于市場需求的專業(yè)化程度,導(dǎo)致多數(shù)企業(yè)傾向于代理或集成方案。
致晟光電正是國內(nèi)少數(shù)深耕該領(lǐng)域的原廠之一。不同于單純的設(shè)備組裝,其從中樞技術(shù)迭代入手,在傳統(tǒng)熱發(fā)射顯微鏡基礎(chǔ)上進(jìn)化出熱紅外顯微鏡,形成從光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計、信號算法研發(fā)到整機(jī)制造的完整能力。這種原廠基因使其能深度理解國內(nèi)半導(dǎo)體、材料等行業(yè)的失效分析需求,例如針對先進(jìn)制程芯片的微小熱信號檢測、國產(chǎn)新材料的熱特性研究等場景,提供更貼合實(shí)際應(yīng)用的設(shè)備與技術(shù)支持,成為本土失效分析領(lǐng)域不可忽視的自主力量。
車規(guī)級芯片作為汽車電子系統(tǒng)的重心,其可靠性直接關(guān)系到汽車的安全運(yùn)行,失效分析是對提升芯片質(zhì)量、保障行車安全意義重大。在車規(guī)級芯片失效分析中,熱紅外顯微鏡發(fā)揮著關(guān)鍵作用。芯片失效常伴隨異常發(fā)熱,通過熱紅外顯微鏡分析其溫度分布,能定位失效相關(guān)的熱點(diǎn)區(qū)域。比如,芯片內(nèi)部電路短路、元器件老化等故障,會導(dǎo)致局部溫度驟升形成明顯熱點(diǎn)。從而快速定位潛在的故障點(diǎn),為功率模塊的失效分析提供了強(qiáng)有力的工具。可以更好的幫助車企優(yōu)化芯片良率與安全性。檢測 PCB 焊點(diǎn)、芯片鍵合線的接觸電阻異常,避免虛焊導(dǎo)致的瞬態(tài)過熱。
熱紅外顯微鏡(Thermal EMMI)的突出優(yōu)勢一:
熱紅外顯微鏡(Thermal emmi )能夠檢測到極其微弱的熱輻射和光發(fā)射信號,其靈敏度通常可以達(dá)到微瓦甚至納瓦級別。同時,它還具有高分辨率的特點(diǎn),能夠分辨出微小的熱點(diǎn)區(qū)域,分辨率可以達(dá)到微米甚至納米級別。具備極高的探測靈敏度,能夠捕捉微瓦級甚至納瓦級的熱輻射與光發(fā)射信號,適用于識別早期故障及微小異常。同時,該技術(shù)具有優(yōu)異的空間分辨能力,能夠準(zhǔn)確定位尺寸微小的熱點(diǎn)區(qū)域,其分辨率可達(dá)微米級,部分系統(tǒng)也已經(jīng)可實(shí)現(xiàn)納米級識別。通過結(jié)合熱圖像與光發(fā)射信號分析,熱紅外顯微鏡為工程師提供了精細(xì)、直觀的診斷工具,大幅提升了故障排查與性能評估的效率和準(zhǔn)確性。 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。科研用熱紅外顯微鏡24小時服務(wù)
熱紅外顯微鏡可對不同材質(zhì)的電子元件進(jìn)行熱特性對比分析 。實(shí)時成像熱紅外顯微鏡分析
在失效分析的有損分析中,打開封裝是常見操作,通常有三種方法。全剝離法會將集成電路完全損壞,留下完整的芯片內(nèi)部電路。但這種方法會破壞內(nèi)部電路和引線,導(dǎo)致無法進(jìn)行電動態(tài)分析,適用于需觀察內(nèi)部電路靜態(tài)結(jié)構(gòu)的場景。局部去除法通過特定手段去除部分封裝,優(yōu)點(diǎn)是開封過程不會損壞內(nèi)部電路和引線,開封后仍可進(jìn)行電動態(tài)分析,能為失效分析提供更豐富的動態(tài)數(shù)據(jù)。自動法則是利用硫酸噴射實(shí)現(xiàn)局部去除,自動化操作可提高效率和精度,不過同樣屬于破壞性處理,會對樣品造成一定程度的損傷。
實(shí)時成像熱紅外顯微鏡分析
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