热红外显微镜是一种融合红外热成像与显微技术的精密检测工具,通过捕捉物体表面及内部的热辐射信号,实现微观尺度下的温度分布可视化分析。其**原理基于黑体辐射定律——任何温度高于***零度的物体都会发射红外电磁波,且温度与辐射强度呈正相关,而显微镜系统则赋予其微米级的空间分辨率,可精细定位电子器件、材料界面等微观结构中的异常热点。
在电子工业中,热红外显微镜常用于半导体芯片的失效定位 —— 例如透过封装材料检测内部金属层微短路、晶体管热斑;在功率器件领域,可分析 IGBT 模块的热阻分布、SiC 器件的高温可靠性;在 PCB 板级检测中,能识别高密度线路的功耗异常区,辅助散热设计优化。此外,材料科学领域也可用其研究纳米材料的热传导特性,生物医学中则可用于细胞层级的热响应分析。 热红外显微镜可实时监测电子设备运行中的热变化,预防过热故障 。半导体失效分析热红外显微镜应用
在国内失效分析设备领域,专注于原厂研发与生产的企业数量相对较少,尤其在热红外检测这类高精度细分领域,具备自主技术积累的原厂更为稀缺。这一现状既源于技术门槛 —— 需融合光学、红外探测、信号处理等多学科技术,也受限于市场需求的专业化程度,导致多数企业倾向于代理或集成方案。
致晟光电正是国内少数深耕该领域的原厂之一。不同于单纯的设备组装,其从中枢技术迭代入手,在传统热发射显微镜基础上进化出热红外显微镜,形成从光学系统设计、信号算法研发到整机制造的完整能力。这种原厂基因使其能深度理解国内半导体、材料等行业的失效分析需求,例如针对先进制程芯片的微小热信号检测、国产新材料的热特性研究等场景,提供更贴合实际应用的设备与技术支持,成为本土失效分析领域不可忽视的自主力量。 半导体失效分析热红外显微镜应用热红外显微镜突破传统限制,以超分辨率清晰呈现芯片内部热分布细节 。
致晟光电的热红外显微镜(Thermal EMMI)系列 ——RTTLIT P10 实时瞬态锁相热分析系统,搭载非制冷型热红外成像探测器,采用锁相热成像(Lock-In Thermography)技术,通过调制电信号大幅提升特征分辨率与检测灵敏度,具备高灵敏度、高性价比的突出优势。该系统锁相灵敏度可达 0.001℃,显微分辨率可达 5μm,分析速度快且检测精度高,重点应用于电路板失效分析领域,可多用于适配 PCB、PCBA、大尺寸主板、分立元器件、MLCC 等产品的维修检测场景。
热红外是红外光谱中波长介于 3–18 微米的谱段,其能量主要来自物体自身的热辐射,而非对外界光源的反射。该波段可细分为中红外(3–8?μm)、长波红外(8–15?μm)和超远红外(15–18?μm),其热感应本质源于分子热振动产生的电磁波辐射,辐射强度与物体温度正相关。在应用上,热红外利用大气窗口(3–5?μm、8–14?μm)实现高精度的地表遥感监测,并广泛应用于热成像、气体探测等领域。现代设备如 TIRS-2 和 O-PTIR 等,已将热红外技术的空间分辨率提升至纳米级水平。
热红外显微镜通过分析热辐射分布,评估芯片散热设计的合理性 。
近年来,非制冷热红外显微镜价格呈下行趋势。在技术进步层面,国内红外焦平面阵列芯片技术不断突破,像元间距缩小、阵列规模扩大,从早期的 17μm、384×288 发展到如今主流的 12μm 像元,1280 ×1 024、1920 × 1080 阵列规模实现量产,如大立科技等企业推动技术升级,提升生产效率,降低单台设备成本。同时,国产化进程加速,多家本土厂商崛起,如我司推出非制冷型锁相红外显微镜,打破进口垄断格局,市场竞争加剧,促使产品价格更加亲民。热红外显微镜在 3D 封装检测中,通过热传导分析确定内部失效层 。厂家热红外显微镜货源充足
热红外显微镜在 SiC/GaN 功率器件检测中,量化评估衬底界面热阻分布。半导体失效分析热红外显微镜应用
热红外显微镜与光学显微镜虽同属微观观测工具,但在原理、功能与应用场景上存在明显差异,尤其在失效分析等专业领域各有侧重。
从工作原理看,光学显微镜利用可见光(400-760nm 波长)的反射或透射成像,通过放大样品的物理形态(如结构、颜色、纹理)呈现细节,其主要是捕捉 “可见形态特征”;而热红外显微镜则聚焦 3-10μm 波长的红外热辐射,通过检测样品自身发射的热量差异生成热分布图,本质是捕捉 “不可见的热信号”。
在主要功能上,光学显微镜擅长观察样品的表面形貌、结构缺陷(如裂纹、变形),适合材料微观结构分析、生物样本观察等;热红外显微镜则专注于微观热行为解析,能识别因电路缺陷、材料热导差异等产生的温度异常,即使是纳米级的微小热点(如半导体芯片的漏电区域)也能精确捕捉,这是光学显微镜无法实现的。
从适用场景来看,光学显微镜是通用型观测工具,广泛应用于基础科研、教学等领域;而热红外显微镜更偏向专业细分场景,尤其在半导体失效分析中,可定位短路、虚焊等隐性缺陷引发的热异常,在新材料研发中能分析不同组分的热传导特性,为解决 “热相关问题” 提供关键依据。 半导体失效分析热红外显微镜应用