锁相红外技术在半导体失效分析中用途***,尤其在检测短路、漏电、接触不良以及材料内部裂纹方面表现突出。对于多层封装或 BGA 封装芯片,LIT 可以穿透一定厚度的封装材料,通过调制频率的调整,选择性地观测不同深度的缺陷。在质量控制领域,LIT 已被应用于生产线抽检,用于筛查潜在的早期缺陷,从而在产品出厂前避免潜在失效风险。此外,该技术也可用于太阳能电池板的隐裂检测、碳纤维复合材料的分层缺陷检测等跨领域应用,显示了其在电子、能源和材料检测中的通用价值。其非接触、无损检测的特性,使得 LIT 成为许多高价值样品的优先检测方法。苏州致晟光电科技有限公司作为光电技术领域创新先锋,专注于微弱信号处理技术深度开发与场景化应用。红外光谱锁相红外热成像系统P20

在科研领域,锁相红外技术(Lock-in Thermography,简称LIT)也为实验研究提供了精细的热分析手段:在材料热物性测量中,通过周期性激励与相位分析,可精确获取材料的热导率、热扩散系数等关键参数,助力新型功能材料的研发与性能优化;在半导体失效分析中,致晟光电自主研发的纯国产锁相红外热成像技术能捕捉芯片内微米级的漏电流、导线断裂等微弱热信号,帮助科研人员追溯失效根源,推动中国半导体器件的性能升级与可靠性和提升。显微红外成像锁相红外热成像系统设备制造温度分辨率可达 0.0001°C,细微变化尽收眼底。

LIT 即 Lock-in Thermography(锁相热成像)技术,是半导体失效分析领域的检测技术之一,而致晟光电的实时瞬态锁相热分析系统(RTTLIT)则是基于 LIT 技术的专有的升级方案,在传统技术基础上实现了 “实时性” 与 “瞬态分析” 的双重突破。传统 LIT 技术虽能通过锁相原理过滤噪声,但在信号响应速度与瞬态缺陷捕捉上存在局限,致晟 RTTLIT 则通过自主研发的周期性激励源控制算法,可根据待测样品(如 IC 芯片、IGBT 模块)的特性,动态调整电信号激励频率(范围覆盖 1Hz-10kHz),让目标物体产生同步且稳定的热响应。
锁相红外热成像系统仪器作为实现精细热检测的硬件基础,其重要构成部件经过严格选型与集成设计。其中,红外探测器采用制冷型碲镉汞(MCT)或非制冷型微测辐射热计,前者在中长波红外波段具备更高的探测率,适用于高精度检测场景;锁相放大器作为信号处理重要,能从强噪声背景中提取纳伏级的微弱热信号;信号发生器则负责输出稳定的周期性激励信号,为目标加热提供可控能量源。此外,仪器还配备光学镜头、数据采集卡及嵌入式控制模块,光学镜头采用大孔径设计以提升红外光通量,数据采集卡支持高速同步采样,确保热信号与激励信号的时序匹配。整套仪器通过模块化组装,既保证了高灵敏度热检测能力,可捕捉 0.01℃的微小温度变化,又具备良好的便携性,适配实验室固定检测与现场移动检测等多种场景。红外探测器同步采集样品表面的热辐射;

锁相红外热成像系统的工作原理基于锁相放大技术,这一技术的本质是通过提取与参考信号同频同相的红外信号,滤除无关干扰,实现对微弱目标信号的精细检测。系统工作时,首先由信号发生器生成固定频率、相位的参考信号,该信号与目标红外辐射的调制频率保持一致。随后,红外探测器采集目标辐射信号,这些信号中包含目标信号与环境干扰信号。系统将采集到的混合信号与参考信号输入锁相放大器,锁相放大器通过相位敏感检测器,保留与参考信号频率、相位相同的目标信号,将其他频率、相位的干扰信号抑制。这一过程如同 “信号筛选器”,能从复杂的干扰环境中提取出微弱的目标信号。例如在环境噪声较大的工业车间,传统红外成像系统受电机振动、气流扰动等干扰,难以捕捉设备微小过热信号,而锁相红外热成像系统通过锁相放大原理,可将干扰信号抑制 1000 倍以上,精细提取目标信号。锁相红外无需拆解即可穿透外壳,捕捉内部焊点虚接、金属互联缺陷产生的热信号,保障检测效率与器件完好。缺陷定位锁相红外热成像系统批量定制
在芯片检测中,锁相红外可提取低至 0.1mK 的微小温差信号,清晰呈现 IGBT、IC 等器件隐性热异常。红外光谱锁相红外热成像系统P20
锁相红外技术则通过 “频域分析” 与 “选择性观察” 突破这一困境:它先对检测对象施加周期性的热激励,再通过红外热像仪采集多帧温度图像,利用数字锁相技术提取与激励信号同频的温度变化信号,有效滤除环境噪声、相机自身噪声等干扰因素,确保检测信号的纯净度。这种技术不仅能持续追踪温度的动态变化过程,还能根据热波的相位延迟差异定位亚表面缺陷 —— 即使缺陷隐藏在材料内部,也能通过相位分析精细识别。例如在半导体芯片检测中,传统静态热成像可能因噪声掩盖无法发现微米级导线断裂,而锁相红外技术却能清晰捕捉断裂处的微弱热信号,实现从 “粗略测温” 到 “精细诊断” 的跨越。红外光谱锁相红外热成像系统P20