OBIRCH與EMMI技術(shù)在集成電路失效分析領(lǐng)域中扮演著互補(bǔ)的角色,其主要差異體現(xiàn)在檢測(cè)原理及應(yīng)用領(lǐng)域。具體而言,EMMI技術(shù)通過(guò)光子檢測(cè)手段來(lái)精確定位漏電或發(fā)光故障點(diǎn),而OBIRCH技術(shù)則依賴于激光誘導(dǎo)電阻變化來(lái)識(shí)別短路或阻值異常區(qū)域。這兩種技術(shù)通常被整合于同一檢測(cè)系統(tǒng)(即PEM系統(tǒng))中,其中EMMI技術(shù)在探測(cè)光子發(fā)射類缺陷,如漏電流方面表現(xiàn)出色,而OBIRCH技術(shù)則對(duì)金屬層遮蔽下的短路現(xiàn)象具有更高的敏感度。例如,EMMI技術(shù)能夠有效檢測(cè)未開封芯片中的失效點(diǎn),而OBIRCH技術(shù)則能有效解決低阻抗(<10 ohm)短路問(wèn)題。高靈敏度鎖相熱成像技術(shù)能夠檢測(cè)到極微小的熱信號(hào),可檢測(cè)低至uA級(jí)漏電流或微短路缺陷。無(wú)損檢測(cè)鎖相紅外熱成像系統(tǒng)對(duì)比
電激勵(lì)的參數(shù)設(shè)置對(duì)鎖相熱成像系統(tǒng)在電子產(chǎn)業(yè)的檢測(cè)效果有著決定性的影響,需要根據(jù)不同的檢測(cè)對(duì)象進(jìn)行精細(xì)調(diào)控。電流大小的選擇尤為關(guān)鍵,必須嚴(yán)格適配電子元件的額定耐流值。如果電流過(guò)小,產(chǎn)生的熱量不足以激發(fā)明顯的溫度響應(yīng),系統(tǒng)將難以捕捉到缺陷信號(hào);
而電流過(guò)大則可能導(dǎo)致元件過(guò)熱損壞,造成不必要的損失。頻率的選擇同樣不容忽視,高頻電激勵(lì)產(chǎn)生的熱量主要集中在元件表面,適合檢測(cè)表層的焊接缺陷、線路斷路等問(wèn)題;低頻電激勵(lì)則能使熱量滲透到元件內(nèi)部,可有效探測(cè)深層的結(jié)構(gòu)缺陷,如芯片內(nèi)部的晶格缺陷。在檢測(cè)復(fù)雜的集成電路時(shí),技術(shù)人員往往需要通過(guò)多次試驗(yàn),確定比較好的電流和頻率參數(shù)組合,以確保系統(tǒng)能夠清晰區(qū)分正常區(qū)域和缺陷區(qū)域的溫度信號(hào),從而保障檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。例如,在檢測(cè)高精度的傳感器芯片時(shí),通常會(huì)采用低電流、多頻率的電激勵(lì)方式,以避免對(duì)芯片的敏感元件造成干擾。 高分辨率鎖相紅外熱成像系統(tǒng)內(nèi)容鎖相熱成像系統(tǒng)讓電激勵(lì)檢測(cè)更具實(shí)用價(jià)值。
RTTLIT 系統(tǒng)采用了先進(jìn)的鎖相熱成像(Lock-In Thermography)技術(shù),這是一種通過(guò)調(diào)制電信號(hào)來(lái)大幅提升特征分辨率與檢測(cè)靈敏度的創(chuàng)新方法。在傳統(tǒng)的熱成像檢測(cè)中,由于背景噪聲和熱擴(kuò)散等因素的影響,往往難以精確檢測(cè)到微小的熱異常。而鎖相熱成像技術(shù)通過(guò)對(duì)目標(biāo)物體施加特定頻率的電激勵(lì),使目標(biāo)物體產(chǎn)生與激勵(lì)頻率相同的熱響應(yīng),然后通過(guò)鎖相放大器對(duì)熱響應(yīng)信號(hào)進(jìn)行解調(diào),只提取與激勵(lì)頻率相關(guān)的熱信號(hào),從而有效地抑制了背景噪聲,極大地提高了檢測(cè)的靈敏度和分辨率。
光束誘導(dǎo)電阻變化(OBIRCH)功能與微光顯微鏡(EMMI)技術(shù)常被集成于同一檢測(cè)系統(tǒng),合稱為光發(fā)射顯微鏡(PEM,PhotoEmissionMicroscope)。二者在原理與應(yīng)用上形成巧妙互補(bǔ),能夠協(xié)同應(yīng)對(duì)集成電路中絕大多數(shù)失效模式,大幅提升失效分析的全面性與效率。OBIRCH技術(shù)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)在于,即便失效點(diǎn)被金屬層覆蓋形成“熱點(diǎn)”,其仍能通過(guò)光束照射引發(fā)的電阻變化特性實(shí)現(xiàn)精細(xì)檢測(cè)——這恰好彌補(bǔ)了EMMI在金屬遮擋區(qū)域光信號(hào)捕捉受限的不足。紅外熱成像模塊功能是實(shí)時(shí)采集被測(cè)物體表面的紅外輻射信號(hào),轉(zhuǎn)化為隨時(shí)間變化的溫度分布圖像序列。
在半導(dǎo)體行業(yè)飛速發(fā)展的現(xiàn)在,芯片集成度不斷提升,器件結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜,失效分析的難度也隨之大幅增加。傳統(tǒng)檢測(cè)設(shè)備往往難以兼顧微觀觀測(cè)與微弱信號(hào)捕捉,導(dǎo)致許多隱性缺陷成為 “漏網(wǎng)之魚”。蘇州致晟光電科技有限公司憑借自主研發(fā)實(shí)力,將熱紅外顯微鏡與鎖相紅外熱成像系統(tǒng)創(chuàng)造性地集成一體,推出 Thermal EMMI P 熱紅外顯微鏡系列檢測(cè)設(shè)備(搭載自主研發(fā)的 RTTLIT (實(shí)時(shí)瞬態(tài)鎖相紅外系統(tǒng)),為半導(dǎo)體的失效分析提供了全新的技術(shù)范式。
電激勵(lì)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)。高精度鎖相紅外熱成像系統(tǒng)成像
三維可視化通過(guò)相位信息實(shí)現(xiàn)微米級(jí)深度定位功能,能夠無(wú)盲區(qū)再現(xiàn)被測(cè)物內(nèi)部構(gòu)造。無(wú)損檢測(cè)鎖相紅外熱成像系統(tǒng)對(duì)比
電激勵(lì)的鎖相熱成像系統(tǒng)在電子產(chǎn)業(yè)的射頻元件檢測(cè)中應(yīng)用重要,為射頻元件的高性能生產(chǎn)提供了保障。射頻元件如射頻放大器、濾波器、天線等,廣泛應(yīng)用于通信、雷達(dá)、導(dǎo)航等領(lǐng)域,其性能直接影響電子系統(tǒng)的信號(hào)傳輸質(zhì)量。射頻元件的阻抗不匹配、內(nèi)部結(jié)構(gòu)缺陷、焊接不良等問(wèn)題,會(huì)導(dǎo)致信號(hào)反射、衰減增大,甚至產(chǎn)生諧波干擾。通過(guò)對(duì)射頻元件施加特定頻率的電激勵(lì),使其工作在接近實(shí)際應(yīng)用的射頻頻段,缺陷處會(huì)因能量損耗增加而產(chǎn)生異常熱量。鎖相熱成像系統(tǒng)能夠檢測(cè)到元件表面的溫度分布,通過(guò)分析溫度場(chǎng)的變化,判斷元件的性能狀況。例如,在檢測(cè)射頻濾波器時(shí),系統(tǒng)可以發(fā)現(xiàn)因內(nèi)部諧振腔結(jié)構(gòu)缺陷導(dǎo)致的局部高溫區(qū)域,這些區(qū)域會(huì)影響濾波器的頻率響應(yīng)特性。基于檢測(cè)結(jié)果,企業(yè)可以優(yōu)化射頻元件的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工藝,生產(chǎn)出高性能的射頻元件,保障通信設(shè)備等電子系統(tǒng)的信號(hào)質(zhì)量。無(wú)損檢測(cè)鎖相紅外熱成像系統(tǒng)對(duì)比