先進(jìn)的封裝應(yīng)用、復(fù)雜的互連方案和更高性能的功率器件的快速增長給故障定位和分析帶來了前所未有的挑戰(zhàn)。有缺陷或性能不佳的半導(dǎo)體器件通常表現(xiàn)出局部功率損耗的異常分布,導(dǎo)致局部溫度升高。RTTLIT系統(tǒng)利用鎖相紅外熱成像進(jìn)行半導(dǎo)體器件故障定位,可以準(zhǔn)確有效地定位這些目標(biāo)區(qū)域。LIT是一種動態(tài)紅外熱成像形式,與穩(wěn)態(tài)熱成像相比,其可提供更好的信噪比、更高的靈敏度和更高的特征分辨率。LIT可在IC半導(dǎo)體失效分析中用于定位線路短路、ESD缺陷、氧化損壞、缺陷晶體管和二極管以及器件閂鎖。LIT可在自然環(huán)境中進(jìn)行,無需光屏蔽箱。本系統(tǒng)對鎖相處理后的振幅和相位數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,生成振幅熱圖和相位熱圖,并通過算法定位異常區(qū)域。熱發(fā)射顯微鏡鎖相紅外熱成像系統(tǒng)成像
當(dāng)電子設(shè)備中的某個元件發(fā)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(lián)激光器等先進(jìn)技術(shù),或其他高性能紅外傳感方案,具備寬溫區(qū)、高分辨率的成像能力。通過對熱輻射信號的精細(xì)探測與分析,熱紅外顯微鏡能夠?qū)㈦娮釉O(shè)備表面的溫度分布以高對比度的熱圖像形式呈現(xiàn),直觀展現(xiàn)熱點(diǎn)區(qū)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(diǎn),實現(xiàn)高效可靠的故障排查。低溫?zé)徭i相紅外熱成像系統(tǒng)測試高靈敏度紅外相機(jī)( mK 級),需滿足高幀率(至少為激勵頻率的 2 倍,遵循采樣定理)以捕捉周期性溫度變化。
在產(chǎn)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(biāo)。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(jī)理——無論是材料劣化、結(jié)構(gòu)缺陷還是工藝瑕疵引發(fā)的問題,都能被系統(tǒng)拆解。在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步提出針對性糾正措施,從源頭阻斷失效的重復(fù)發(fā)生。作為貫穿產(chǎn)品質(zhì)量控制全流程的關(guān)鍵環(huán)節(jié),失效分析的價值體現(xiàn)在對全鏈條潛在風(fēng)險的追溯與排查:在設(shè)計(含選型)階段,可通過模擬失效驗證方案合理性;制造環(huán)節(jié),能鎖定工藝偏差導(dǎo)致的批量隱患;使用過程中,可解析環(huán)境因素對性能衰減的影響;質(zhì)量管理層面,則為標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支撐。
電激勵的鎖相熱成像系統(tǒng)在電子產(chǎn)業(yè)的柔性電子檢測中展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景,為柔性電子技術(shù)的發(fā)展提供了關(guān)鍵的質(zhì)量控制手段。柔性電子具有可彎曲、重量輕、便攜性好等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于柔性顯示屏、柔性傳感器、可穿戴設(shè)備等領(lǐng)域。然而,柔性電子材料通常較薄且易變形,傳統(tǒng)的機(jī)械檢測或接觸式檢測方法容易對其造成損傷。電激勵方式在柔性電子檢測中具有獨(dú)特優(yōu)勢,可采用低電流的周期性激勵,避免對柔性材料造成破壞。鎖相熱成像系統(tǒng)能夠通過檢測柔性電子內(nèi)部線路的溫度變化,識別出線路斷裂、層間剝離、電極脫落等缺陷。例如,在柔性顯示屏的檢測中,系統(tǒng)可以對顯示屏施加低電流電激勵,通過分析溫度場分布,發(fā)現(xiàn)隱藏在柔性基底中的細(xì)微線路缺陷,確保顯示屏的顯示效果和使用壽命。這一技術(shù)的應(yīng)用,有效保障了柔性電子產(chǎn)品的質(zhì)量,推動了電子產(chǎn)業(yè)中柔性電子技術(shù)的快速發(fā)展。電激勵的脈沖寬度與鎖相熱成像系統(tǒng)采樣頻率需匹配,通過參數(shù)優(yōu)化可大幅提高檢測信號的信噪比和清晰度。
從技術(shù)原理來看,該設(shè)備構(gòu)建了一套完整的 “熱信號捕捉 - 解析 - 成像” 體系。其搭載的高性能探測器(如 RTTLIT P20 采用的 100Hz 高頻深制冷型紅外探測器)能敏銳捕捉中波紅外波段的熱輻射,配合 InGaAs 微光顯微鏡模塊,可同時實現(xiàn)熱信號與光子發(fā)射的同步觀測。在檢測過程中,設(shè)備先通過熱紅外顯微鏡快速鎖定可疑區(qū)域,再啟動 RTTLIT 系統(tǒng)的鎖相功能:施加周期性電信號激勵后,缺陷會產(chǎn)生與激勵頻率同步的微弱熱響應(yīng),鎖相模塊過濾掉環(huán)境噪聲,將原本被掩蓋的熱信號放大并成像。這種 “先定位、再聚焦” 的模式,既保證了檢測效率,又突破了傳統(tǒng)設(shè)備對微弱信號的檢測極限。鎖相熱成像系統(tǒng)提升電激勵檢測的缺陷識別率。非制冷鎖相紅外熱成像系統(tǒng)成像儀
電激勵作為一種能量輸入方式,能激發(fā)物體內(nèi)部熱分布變化,為鎖相熱成像系統(tǒng)捕捉細(xì)微溫差提供熱源基礎(chǔ)。熱發(fā)射顯微鏡鎖相紅外熱成像系統(tǒng)成像
電子產(chǎn)業(yè)的存儲器芯片檢測中,電激勵的鎖相熱成像系統(tǒng)發(fā)揮著獨(dú)特作用,為保障數(shù)據(jù)存儲安全提供了有力支持。存儲器芯片如 DRAM、NAND Flash 等,是電子設(shè)備中用于存儲數(shù)據(jù)的關(guān)鍵部件,其存儲單元的質(zhì)量直接決定了數(shù)據(jù)存儲的可靠性。存儲單元若存在缺陷,如氧化層擊穿、接觸不良等,會導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失、讀寫錯誤等問題。通過對存儲器芯片施加電激勵,進(jìn)行讀寫操作,缺陷存儲單元會因電荷存儲異常而產(chǎn)生異常溫度。鎖相熱成像系統(tǒng)能夠定位這些缺陷單元的位置,幫助制造商在生產(chǎn)過程中篩選出合格的存儲器芯片,提高產(chǎn)品的合格率。例如,在檢測固態(tài)硬盤中的 NAND Flash 芯片時,系統(tǒng)可以發(fā)現(xiàn)存在壞塊的存儲單元區(qū)域,這些區(qū)域在讀寫操作時溫度明顯升高。通過標(biāo)記這些壞塊并進(jìn)行屏蔽處理,能夠有效保障數(shù)據(jù)存儲的安全,推動電子產(chǎn)業(yè)存儲領(lǐng)域的健康發(fā)展。熱發(fā)射顯微鏡鎖相紅外熱成像系統(tǒng)成像