锁相红外技术适配的热像仪类型及主要特点在锁相红外检测场景中,主流适配的热像仪分为制冷型与非制冷型两类,二者在技术参数、工作条件及适用场景上各有侧重,具体特点如下:1.制冷红外相机主要参数:探测波段集中在3-5微米,需搭配专门制冷机,在-196℃的低温环境下运行,以保障探测器的高灵敏度;突出优势:凭借低温制冷技术,其测温精度可精细达20mK,能捕捉极微弱的温度变化信号,适用于对检测精度要求严苛的场景,如半导体芯片深层微小缺陷的热信号探测。锁相红外可实时监测器件工作时的热分布,及时发现设计或工艺导致的热隐患,缩短研发周期、提升产品良率。国内锁相红外热成像系统按需定制

作为国内半导体失效分析设备领域的原厂,苏州致晟光电科技有限公司(简称“致晟光电”)专注于ThermalEMMI系统的研发与制造。与传统热红外显微镜相比,ThermalEMMI的主要差异在于其功能定位:它并非对温度分布进行基础测量,而是通过精确捕捉芯片工作时因电流异常产生的微弱红外辐射,直接实现对漏电、短路、静电击穿等电学缺陷的定位。该设备的重要技术优势体现在超高灵敏度与微米级分辨率上:不仅能识别纳瓦级功耗所产生的局部热热点,还能确保缺陷定位的精细度,为半导体芯片的研发优化与量产阶段的品质控制,提供了可靠的技术依据与数据支撑。缺陷定位锁相红外热成像系统范围致晟 RTTLIT(LIT 技术)施特定频率电信号,锁相算法滤噪声,提热信号,用于半导体失效分析。

锁相红外热成像(Lock-in Thermography,简称LIT)是一种先进的红外热成像技术,苏州致晟光电科技有限公司通过结合周期性热激励和信号处理技术,显著提高检测灵敏度和信噪比,特别适用于微弱热信号或高噪声环境下的检测。
1. 基本原理
周期性热激励:对被测物体施加周期性热源(如激光、闪光灯或电流),使其表面产生规律的温度波动。锁相检测:红外相机同步采集热信号,并通过锁相放大器提取与激励频率相同的响应信号,抑制无关噪声。
锁相解调单元是致晟 RTTLIT(LIT 技术系统)实现 “过滤噪声、提取有效热信号” 的重要环节,其工作逻辑基于 “信号相关性” 原理,能从复杂的背景噪声中筛选出与激励频率一致的热信号。具体而言,当周期性激励源向目标物体施加特定频率的电信号后,目标物体产生的热响应信号中,除了缺陷区域的有效热信号,还混杂着环境温度波动、设备自身发热等无关噪声。此时,锁相解调单元会将红外探测器采集的热像序列信号,与激励源的参考信号进行 “互相关运算”—— 由于有效热信号的频率与参考信号一致,运算后会形成明显的峰值;而噪声信号频率随机,运算后会被大幅抑制。致晟光电在该单元中加入了自主研发的 “自适应滤波算法”,可根据噪声强度动态调整运算参数,进一步提升噪声抑制效果,即使在复杂工业环境(如多设备同时运行的实验室)中,也能确保有效热信号的提取精度,让检测灵敏度稳定保持在 0.0001℃的水平。
借助锁相红外技术,工程师能直观观察芯片工作时的热分布状态,为故障分析和设计优化提供数据支撑。

锁相红外热成像系统的探测器是保障信号采集精度的重要部件,目前主流采用焦平面阵列(FPA)结构,该结构具备高响应率、高空间分辨率的优势,能精细捕捉锁相处理后的红外光子信号。焦平面阵列由大量微型红外探测单元组成,每个单元可将红外光子转化为电信号,且单元间距极小,确保成像的空间连续性。为适配锁相技术,探测器还需具备快速响应能力,通常响应时间控制在微秒级,以实时匹配参考信号的频率变化。在航空航天领域,搭载焦平面阵列探测器的锁相红外热成像系统,可在高速飞行状态下,精细捕捉航天器表面的红外辐射信号,即使面对太空复杂的辐射环境,也能通过高响应率探测器提取微弱目标信号,为航天器故障检测提供可靠数据。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。半导体失效分析锁相红外热成像系统平台
热信号相位差揭示潜在结构缺陷。国内锁相红外热成像系统按需定制
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。国内锁相红外热成像系统按需定制