
2025-11-03 04:31:06
鎖相紅外熱成像系統儀器作為實現精細熱檢測的硬件基礎,其重要構成部件經過嚴格選型與集成設計。其中,紅外探測器采用制冷型碲鎘汞(MCT)或非制冷型微測輻射熱計,前者在中長波紅外波段具備更高的探測率,適用于高精度檢測場景;鎖相放大器作為信號處理重要,能從強噪聲背景中提取納伏級的微弱熱信號;信號發生器則負責輸出穩定的周期性激勵信號,為目標加熱提供可控能量源。此外,儀器還配備光學鏡頭、數據采集卡及嵌入式控制模塊,光學鏡頭采用大孔徑設計以提升紅外光通量,數據采集卡支持高速同步采樣,確保熱信號與激勵信號的時序匹配。整套儀器通過模塊化組裝,既保證了高靈敏度熱檢測能力,可捕捉 0.01℃的微小溫度變化,又具備良好的便攜性,適配實驗室固定檢測與現場移動檢測等多種場景。LIT技術已成為微光顯微鏡(EMMI)之后重要的熱類失效分析手段之一。中波鎖相紅外熱成像系統成像

鎖相紅外熱成像(Lock-in Thermography,簡稱LIT)是一種先進的紅外熱成像技術,蘇州致晟光電科技有限公司通過結合周期性熱激勵和信號處理技術,顯著提高檢測靈敏度和信噪比,特別適用于微弱熱信號或高噪聲環境下的檢測。
1. 基本原理
周期性熱激勵:對被測物體施加周期性熱源(如激光、閃光燈或電流),使其表面產生規律的溫度波動。鎖相檢測:紅外相機同步采集熱信號,并通過鎖相放大器提取與激勵頻率相同的響應信號,抑制無關噪聲。
國產鎖相紅外熱成像系統對比蘇州致晟光電科技有限公司作為光電技術領域創新先鋒,專注于微弱信號處理技術深度開發與場景化應用。

鎖相紅外技術在半導體失效分析中用途***,尤其在檢測短路、漏電、接觸不良以及材料內部裂紋方面表現突出。對于多層封裝或 BGA 封裝芯片,LIT 可以穿透一定厚度的封裝材料,通過調制頻率的調整,選擇性地觀測不同深度的缺陷。在質量控制領域,LIT 已被應用于生產線抽檢,用于篩查潛在的早期缺陷,從而在產品出廠前避免潛在失效風險。此外,該技術也可用于太陽能電池板的隱裂檢測、碳纖維復合材料的分層缺陷檢測等跨領域應用,顯示了其在電子、能源和材料檢測中的通用價值。其非接觸、無損檢測的特性,使得 LIT 成為許多高價值樣品的優先檢測方法。
Thermal和EMMI是半導體失效分析中常用的兩種定位技術,主要區別在于信號來源和應用場景不同。Thermal(熱紅外顯微鏡)通過紅外成像捕捉芯片局部發熱區域,適用于分析短路、功耗異常等因電流集中引發溫升的失效現象,響應快、直觀性強。而EMMI(微光顯微鏡)則依賴芯片在失效狀態下產生的微弱自發光信號進行定位,尤其適用于分析ESD擊穿、漏電等低功耗器件中的電性缺陷。相較之下,Thermal更適合熱量明顯的故障場景,而EMMI則在熱信號不明顯但存在異常電性行為時更具優勢。實際分析中,兩者常被集成使用,相輔相成,以實現失效點定位和問題判斷。RTTLIT 系統通過向目標樣品施加特定頻率的電激勵,使其產生與激勵頻率一致的熱響應。

在具體檢測過程中,設備首先通過熱紅外顯微鏡對樣品進行全局掃描,快速鎖定潛在的可疑區域;隨后,RTTLIT 系統的鎖相功能被使用,通過施加周期性電信號激勵,使得潛在缺陷點產生與激勵頻率一致的微弱熱響應。鎖相模塊則負責對環境噪聲進行有效抑制與過濾,將原本難以分辨的細微熱信號進行增強和成像。通過這種“先宏觀定位、再局部聚焦”的操作模式,檢測過程兼顧了效率與精度,并突破了傳統熱檢測設備在微弱信號識別方面的瓶頸,為工程師開展高分辨率失效分析提供了強有力的技術支撐。致晟 Thermal 用 InGaAs 探測器,900-1700nm 波段量子效率 70%+,捕微弱熱輻射。中波鎖相紅外熱成像系統成像
紅外探測器同步采集樣品表面的熱輻射;中波鎖相紅外熱成像系統成像
鎖相紅外技術則通過 “頻域分析” 與 “選擇性觀察” 突破這一困境:它先對檢測對象施加周期性的熱激勵,再通過紅外熱像儀采集多幀溫度圖像,利用數字鎖相技術提取與激勵信號同頻的溫度變化信號,有效濾除環境噪聲、相機自身噪聲等干擾因素,確保檢測信號的純凈度。這種技術不僅能持續追蹤溫度的動態變化過程,還能根據熱波的相位延遲差異定位亞表面缺陷 —— 即使缺陷隱藏在材料內部,也能通過相位分析精細識別。例如在半導體芯片檢測中,傳統靜態熱成像可能因噪聲掩蓋無法發現微米級導線斷裂,而鎖相紅外技術卻能清晰捕捉斷裂處的微弱熱信號,實現從 “粗略測溫” 到 “精細診斷” 的跨越。中波鎖相紅外熱成像系統成像