作為國內(nèi)半導(dǎo)體失效分析設(shè)備領(lǐng)域的原廠,蘇州致晟光電科技有限公司(簡稱“致晟光電”)專注于ThermalEMMI系統(tǒng)的研發(fā)與制造。與傳統(tǒng)熱紅外顯微鏡相比,ThermalEMMI的主要差異在于其功能定位:它并非對溫度分布進行基礎(chǔ)測量,而是通過精確捕捉芯片工作時因電流異常產(chǎn)生的微弱紅外輻射,直接實現(xiàn)對漏電、短路、靜電擊穿等電學(xué)缺陷的定位。該設(shè)備的重要技術(shù)優(yōu)勢體現(xiàn)在超高靈敏度與微米級分辨率上:不僅能識別納瓦級功耗所產(chǎn)生的局部熱熱點,還能確保缺陷定位的精細(xì)度,為半導(dǎo)體芯片的研發(fā)優(yōu)化與量產(chǎn)階段的品質(zhì)控制,提供了可靠的技術(shù)依據(jù)與數(shù)據(jù)支撐。在高可靠性要求、功耗限制嚴(yán)格的器件中,定位內(nèi)部失效位置。IC熱紅外顯微鏡與光學(xué)顯微鏡對比
隨著半導(dǎo)體器件向先進封裝(如 2.5D/3D IC、Chiplet 集成)方向發(fā)展,傳統(tǒng)失效分析方法在穿透力和分辨率之間往往存在取舍。而 Thermal EMMI 在這一領(lǐng)域展現(xiàn)出獨特優(yōu)勢,它能夠透過硅層或封裝材料觀測內(nèi)部熱點分布,并在不破壞結(jié)構(gòu)的情況下快速鎖定缺陷位置。對于 TSV(硅通孔)結(jié)構(gòu)中的漏電、短路或工藝缺陷,Thermal EMMI 結(jié)合多波段探測和長時間積分成像,可在微瓦級功耗下識別異常點,極大減少了高價值樣品的損壞風(fēng)險。這一能力讓 Thermal EMMI 成為先進封裝良率提升的重要保障,也為后續(xù)的物理剖片提供精確坐標(biāo),從而節(jié)省分析時間與成本。制造熱紅外顯微鏡故障維修失效分析已成為貫穿產(chǎn)業(yè)鏈從研發(fā)設(shè)計到量產(chǎn)交付全程的 “關(guān)鍵防線”。
熱紅外顯微鏡是半導(dǎo)體失效分析與缺陷定位的三大主流手段之一(EMMI、THERMAL、OBIRCH),通過捕捉故障點產(chǎn)生的異常熱輻射,實現(xiàn)精細(xì)定位。存在缺陷或性能退化的器件通常表現(xiàn)為局部功耗異常,導(dǎo)致微區(qū)溫度升高。顯微熱分布測試系統(tǒng)結(jié)合熱點鎖定技術(shù),能夠高效識別這些區(qū)域。熱點定位是一種動態(tài)紅外熱成像方法,通過調(diào)節(jié)電壓提升分辨率與靈敏度,并借助算法優(yōu)化信噪比。在集成電路(IC)分析中,該技術(shù)廣泛應(yīng)用于定位短路、ESD損傷、缺陷晶體管、二極管失效及閂鎖問題等關(guān)鍵故障。
功率器件在工作時往往需要承受高電壓和大電流,因此其熱管理問題直接影響到產(chǎn)品的性能與壽命。常規(guī)熱測試手段通常無法兼顧分辨率和動態(tài)響應(yīng)速度,難以滿足現(xiàn)代功率器件的研發(fā)需求。熱紅外顯微鏡的出現(xiàn),彌補了這一空白。它能夠在毫秒級時間分辨率下,實時捕捉器件運行過程中產(chǎn)生的熱信號,從而動態(tài)監(jiān)控?zé)崃康姆植寂c傳導(dǎo)路徑。通過對這些熱數(shù)據(jù)的分析,工程師可以精細(xì)識別出熱點區(qū)域,并針對性地優(yōu)化散熱設(shè)計。與傳統(tǒng)方法相比,熱紅外顯微鏡不僅提供了更高精度的結(jié)果,還能在不***件正常運行的前提下進行測試,真正實現(xiàn)了非破壞性檢測。這種能力極大提升了功率器件可靠性驗證的效率,幫助企業(yè)縮短研發(fā)周期,降低失效風(fēng)險,為新能源、汽車電子等產(chǎn)業(yè)提供了堅實的技術(shù)支撐。它采用 鎖相放大(Lock-in)技術(shù) 來提取周期性施加電信號后伴隨熱信號的微弱變化。
在集成電路封裝環(huán)節(jié),熱管理問題一直是影響器件性能與壽命的**因素。隨著芯片集成度的不斷提升,封裝內(nèi)部的發(fā)熱現(xiàn)象越來越復(fù)雜,傳統(tǒng)的熱測試手段往往無法在微觀尺度上準(zhǔn)確呈現(xiàn)溫度分布。熱紅外顯微鏡憑借非接觸、高分辨率的成像特點,可以在器件工作狀態(tài)下實時捕捉發(fā)熱點的動態(tài)變化。這一優(yōu)勢使工程師能夠清晰觀察封裝內(nèi)部散熱路徑是否合理,是否存在熱堆積或界面熱阻過高的情況。通過對成像結(jié)果的分析,設(shè)計團隊能夠優(yōu)化封裝材料選擇和散熱結(jié)構(gòu)布局,從而大幅提升芯片的穩(wěn)定性與可靠性。熱紅外顯微鏡的引入,不僅加速了封裝設(shè)計的驗證流程,也為新型高性能封裝技術(shù)的開發(fā)提供了有力的實驗依據(jù)。熱紅外顯微鏡應(yīng)用:在新能源領(lǐng)域用于鋰電池?zé)崾Э胤治?,監(jiān)測電池內(nèi)部熱演化,優(yōu)化電池安全設(shè)計。IC熱紅外顯微鏡方案設(shè)計
熱紅外顯微鏡成像儀通過將熱紅外信號轉(zhuǎn)化為可視化圖像,直觀呈現(xiàn)樣品的溫度分布差異。IC熱紅外顯微鏡與光學(xué)顯微鏡對比
ThermalEMMI(熱紅外顯微鏡)是一種先進的非破壞性檢測技術(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對象的前提下,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,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)的檢測中,ThermalEMMI能夠迅速識別異常發(fā)熱或發(fā)光區(qū)域,這些區(qū)域通常與潛在缺陷、設(shè)計不足或性能問題密切相關(guān)。通過對這些熱點的精確定位,研發(fā)和測試人員可以深入分析失效原因,指導(dǎo)工藝改進或芯片優(yōu)化,從而提升產(chǎn)品可靠性和穩(wěn)定性。此外,ThermalEMMI的非接觸式測量特點使其能夠在芯片研發(fā)、量產(chǎn)檢測和終端應(yīng)用過程中實現(xiàn)連續(xù)監(jiān)測,為工程師提供高效、精細(xì)的分析工具,加速問題排查和產(chǎn)品優(yōu)化流程,成為現(xiàn)代電子檢測與失效分析的重要技術(shù)支撐。IC熱紅外顯微鏡與光學(xué)顯微鏡對比