紅外光譜微光顯微鏡儀器

來源: 發(fā)布時間:2025-07-20

漏電是芯片另一種常見的失效模式,其誘因復雜多樣,既可能源于晶體管長期工作后的老化衰減,也可能由氧化層存在裂紋等缺陷引發(fā)。

與短路類似,芯片內(nèi)部發(fā)生漏電時,漏電路徑中會伴隨微弱的光發(fā)射現(xiàn)象——這種光信號的強度往往遠低于短路產(chǎn)生的光輻射,對檢測設備的靈敏度提出了極高要求。EMMI憑借其的微光探測能力,能夠捕捉到漏電產(chǎn)生的極微弱光信號。通過對芯片進行全域掃描,可將漏電區(qū)域以可視化圖像的形式清晰呈現(xiàn),使工程師能直觀識別漏電位置與分布特征。


國外微光顯微鏡價格高昂,常達上千萬元,我司國產(chǎn)設備工藝完備,技術(shù)成熟,平替性價比高。紅外光譜微光顯微鏡儀器

紅外光譜微光顯微鏡儀器,微光顯微鏡

在微光顯微鏡(EMMI) 操作過程中,當對樣品施加合適的電壓時,其失效點會由于載流子加速散射或電子-空穴對復合效應而發(fā)射特定波長的光子。這些光子經(jīng)過采集和圖像處理后,可以形成一張信號圖。隨后,取消施加在樣品上的電壓,在未供電的狀態(tài)下采集一張背景圖。再通過將信號圖與背景圖進行疊加處理,就可以精確地定位發(fā)光點的位置,實現(xiàn)對失效點的精確定位。進一步地,為了提升定位的準確性,可采用多種圖像處理技術(shù)進行優(yōu)化。例如,通過濾波算法去除背景噪聲,增強信號圖的信噪比;利用邊緣檢測技術(shù),突出顯示發(fā)光點的邊緣特征,從而提高定位精度。顯微微光顯微鏡范圍微光顯微鏡在 LED 故障分析中作用關(guān)鍵,可檢測漏電倒裝、短路倒裝及漏電垂直 LED 芯片的異常點。

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通過對這些微光信號的成像與定位,它能直接“鎖定”電性能缺陷的物理位置,如同在黑夜中捕捉螢火蟲的微光,實現(xiàn)微米級的定位。而熱紅外顯微鏡則是“溫度的解讀師”,依托紅外熱成像技術(shù),它檢測的是芯片工作時因能量損耗產(chǎn)生的溫度差異。電流通過芯片時的電阻損耗、電路短路時的異常功耗,都會轉(zhuǎn)化為局部溫度的細微升高,這些熱量以紅外輻射的形式散發(fā),被熱紅外顯微鏡捕捉并轉(zhuǎn)化為熱分布圖。通過分析溫度異常區(qū)域,它能間接推斷電路中的故障點,尤其擅長發(fā)現(xiàn)與能量損耗相關(guān)的問題。

致晟光電將熱紅外顯微鏡(Thermal EMMI)與微光顯微鏡 (EMMI) 集成的設備,在維護成本控制上展現(xiàn)出優(yōu)勢。對于分開的兩臺設備,企業(yè)需配備專門人員分別學習兩套系統(tǒng)的維護知識,培訓內(nèi)容涵蓋不同的機械結(jié)構(gòu)、光學原理、軟件操作,還包括各自的故障診斷邏輯與校準流程,往往需要數(shù)月的系統(tǒng)培訓才能確保人員熟練操作,期間產(chǎn)生的培訓費用、時間成本居高不下。而使用一套集成設備只需一套維護體系,維護人員只需掌握一套系統(tǒng)的維護邏輯與操作規(guī)范,無需在兩套差異的設備間切換學習,培訓周期可縮短近一半,大幅降低了培訓方面的人力與資金投入。
微光顯微鏡搭配高分辨率鏡頭,可將微小缺陷放大至清晰可見,讓檢測更易觀察分析,提升檢測的準確度。

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失效分析是指通過系統(tǒng)的檢測、實驗和分析手段,探究產(chǎn)品或器件在設計、生產(chǎn)、使用過程中出現(xiàn)故障、性能異?;蚴У母驹?,進而提出改進措施以預防同類問題再次發(fā)生的技術(shù)過程。它是連接產(chǎn)品問題與解決方案的關(guān)鍵環(huán)節(jié),**在于精細定位失效根源,而非*關(guān)注表面現(xiàn)象。在半導體行業(yè),失效分析具有不可替代的應用價值,貫穿于芯片從研發(fā)到量產(chǎn)的全生命周期。

在研發(fā)階段,針對原型芯片的失效問題(如邏輯錯誤、漏電、功耗過高等),通過微光顯微鏡、探針臺等設備進行失效點定位,結(jié)合電路仿真、材料分析等手段,可追溯至設計缺陷(如布局不合理、時序錯誤)或工藝參數(shù)偏差,為芯片設計優(yōu)化提供直接依據(jù);在量產(chǎn)環(huán)節(jié),當出現(xiàn)批量性失效時,失效分析能快速判斷是光刻、蝕刻等制程工藝的穩(wěn)定性問題,還是原材料(如晶圓、光刻膠)的質(zhì)量波動,幫助生產(chǎn)線及時調(diào)整參數(shù),降低報廢率;在應用端,針對芯片在終端設備(如手機、汽車電子)中出現(xiàn)的可靠性失效(如高溫環(huán)境下性能衰減、長期使用后的老化失效),通過環(huán)境模擬測試、失效機理分析,可推動芯片在封裝設計、材料選擇上的改進,提升產(chǎn)品在復雜工況下的穩(wěn)定性。 微光顯微鏡分析 3D 封裝器件光子,結(jié)合光學原理和算法可預估失效點深度,為失效分析和修復提供參考。IC微光顯微鏡用戶體驗

針對光器件,能定位光波導中因損耗產(chǎn)生的發(fā)光點,為優(yōu)化光子器件的傳輸性能、降低損耗提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。紅外光譜微光顯微鏡儀器

在故障分析領(lǐng)域,微光顯微鏡(EmissionMicroscope,EMMI)是一種極具實用價值且效率出眾的分析工具。其功能是探測集成電路(IC)內(nèi)部釋放的光子。在IC元件中,電子-空穴對(ElectronHolePairs,EHP)的復合過程會伴隨光子(Photon)的釋放。具體可舉例說明:當P-N結(jié)施加偏壓時,N區(qū)的電子會向P區(qū)擴散,同時P區(qū)的空穴也會向N區(qū)擴散,隨后這些擴散的載流子會與對應區(qū)域的載流子(即擴散至P區(qū)的電子與P區(qū)的空穴、擴散至N區(qū)的空穴與N區(qū)的電子)發(fā)生EHP復合,并在此過程中釋放光子。紅外光譜微光顯微鏡儀器