顯微紅外熱點定位測試系統
半導體器件作為現代科技社會的一大進步，卻因為各種原因停滯不前，其中半導體器件故障問題一直是行業內的熱點問題，多種多樣的環境因素，五花八門的故障形式，使得製造商不知所措，針對此問題，金鑑採用法國的ULIS非晶矽紅外探測器，通過算法、晶片和圖像傳感技術的改進，打造出高精智能化的測試體系，專為電子產品FA設計，整合出一套顯微紅外熱點定位測試系統，價格遠低於國外同類產品，同樣的功能，但卻有更精確的數據整理系統、更方便的操作體系，正呼應了一句名言「最好的檢測設備是一線的測試工程師研發出來的！」。
金鑑顯微紅外熱點定位測試系統已演化到第四代：配備20um的微距鏡，可用於觀察晶片微米級別的紅外熱分布；通過強化系統軟體算法處理，圖像的解析度高達5um，能看清金道與缺陷；熱點鎖定lock in功能，能夠精準定位晶片微區缺陷；系統內置高低溫數顯精密控溫平臺與循環水冷裝置校準各部位發射率，以達到精準測溫度的目的；具備人工智慧觸發記錄和大數據存儲功能，適合電子行業相關的來料檢驗、研發檢測和客訴處理，以達到企業節省20%的研發和品質支出的目的。
紅外顯微鏡系統(Thermal Emission microscopy system)，是半導體失效分析和缺陷定位的常用的三大手段之一（EMMI,THERMAL,OBIRCH）,是通過接收故障點產生的熱輻射異常來定位故障點(熱點/Hot Spot)位置。
存在缺陷或性能不佳的半導體器件通常會表現出異常的局部功耗分布，最終會導致局部溫度增高。金鑑顯微熱分布測試系統利用熱點鎖定技術，可準確而高效地確定這些關注區域的位置。熱點鎖定是一種動態紅外熱成像形式，通過改變電壓提升特徵解析度和靈敏度，軟體數據算法改善信噪比。在IC分析中， 可用來確定線路短路、 ESD缺陷、缺陷電晶體和二極體，以及器件閂鎖。該測試技術是在自然周圍環境下執行的，無需遮光箱。
金鑑顯微紅外熱點定位測試系統優點：
高靈敏度的鎖相熱成像缺陷定位
配合電測，XRAY等對樣品作無損分析
選配不同鏡頭，可分析封裝晶片及裸晶片
對短路及漏電流等分析效果佳
0.03℃溫度解析度，20um定位解析度，可探測uW級功耗
其他功能如真實溫度測量，熱的動態分析，熱阻計算
相對於其他缺陷查找設備（EMMI,THERMAL,OBIRCH），價格可承受
與國外同類設備相比，金鑑顯微紅外熱點定位測試系統優點顯著：
金鑑顯微紅外熱點定位測試系統 VS OBIRCH
OBIRCH廣泛用於晶片級分析和中等短路電阻，但挑戰性低於10歐姆
金鑑顯微紅外熱點定位系統一般具有較高的成功率
金鑑顯微紅外熱點定位系統可兼容大樣品、微米級樣品測試
金鑑顯微紅外熱點定位系統熱點鎖定功能可以顯著擴大覆蓋範圍，降低漏電阻
金鑑顯微紅外熱點定位系統支持長期在線監測熱點缺陷異常
金鑑顯微紅外熱點定位系統測試依據：GB/T 28706-2012 無損檢測
金鑑顯微紅外熱點定位系統可以對探測電源、晶片等短路漏電故障缺陷
熱點鎖定（lock in）功能：溫度最高點定位聚焦過程只需要一秒
應用領域：
PCBA短路熱點失效分析、IC器件缺陷定位、升溫熱分布動態採集、功率器件發熱點探測、集成電路失效分析、無損失效分析、細微缺陷探測、
正向點亮漏電LED晶片,Vf偏低（左圖）。反向測試晶片漏電流顯示漏電流較大（右圖）
測試結果：顯微紅外熱點定位熱分布測試結果顯示：漏電晶片上熱分布不均，存在異常熱點，熱點即為晶片漏電缺陷點。
存在缺陷或性能不佳的半導體器件通常會表現出異常的局部功耗分布，最終會導致局部溫度增高。金鑑顯微紅外熱點定位熱分布系統，利用新型高解析度微觀缺陷定位技術，可在大範圍內高效而準確地確定關注區域（異常點）位置。圖示為在金鑑顯微紅外熱點定位測試布設備下LED晶片漏電圖：
在金鑑顯微紅外熱點定位測試系統中，不同模式調色板下的晶片漏電圖如圖所示顯示：
對於受損LED來說，缺陷引起的非輻射複合機率增加，在加壓增強的情況下，局部的高電場或強複合所引起的紅外輻射能量被金鑑顯微紅外探測系統所接收，可以看到明亮的發光點或者熱斑，再經過CCD圖像轉換處理，將其與器件表面的光學發射像疊加，就可以確認漏電造成發光點的位置。可見光與紅外雙重成像技術精確定位細微缺陷！
案例二：金鑑顯微紅外熱點定位系統查找紫外垂直晶片漏電點
客戶反饋其紫外垂直晶片存在漏電現象，送測裸晶晶片，委託金鑑查找晶片漏電點。
取裸晶晶片進行外觀觀察，發現晶片結構完整，無擊穿形貌，表面乾淨無汙染。通過金鑑探針系統對裸晶晶片加載反向電壓後，在暗室中使用顯微紅外熱點定位系統的熱點自動搜尋功能定位到了晶片上若干熱點。經過可見光與熱成像雙重成像融合後，可以清晰觀察到熱點所在，即為晶片漏電缺陷處。
案例三：
客戶送測LED晶片，委託金鑑在指定電流條件下（30mA、60mA、90mA）進行晶片熱分布測試。其中60mA為額定電流。
點亮條件：30mA、60mA、90mA
環境溫度：20~25℃/40~60%RH
燈珠正常使用時，額定電流為60mA。金鑑通過顯微熱分布測試系統發現，該晶片在額定電流下工作，晶片存在發熱不均勻的現象，其負極靠近晶片邊緣位置溫度比正電極周圍高10度左右。建議改晶片電極設計做適當優化，以提高發光效率和產品穩定性。
該晶片不同電流下（30mA、60mA、90mA）都存在發熱不均的現象，晶片正極區域溫度明顯高於負極區域溫度。當晶片超電流（90mA）使用時，我們發現過多的電流並沒有轉變成為光能，而是轉變成為熱能。
案例四：
某燈具廠家把晶片封裝成燈珠後，做成燈具，在使用一個月後出現個別燈珠死燈現象，委託金鑑查找原因。本案例，金鑑發現該燈具晶片有漏電、燒電極和掉電極的現象，通過自主研發的顯微熱分布測試儀發現晶片正負電極溫差過大，再經過FIB對晶片正負電極切割發現正極Al層過厚和正極下缺乏二氧化矽阻擋層。顯微熱分布測試系統在本案例中，起到定位失效點的關鍵作用。
對漏電燈珠通電光學顯微鏡觀察：
金鑑隨機取1pc漏電燈珠進行化學開封，使用3V/50uA直流電通電測試，發現燈珠存在電流分布不均現象，負極一端處的亮度較高。
對漏電燈珠顯微紅外觀察：
使用金鑑自主研發的顯微熱分布測試系統對同樣漏電晶片表面溫度進行測量，發現晶片正負電極溫度差距很大，數據顯示如圖，負極電極溫度為129.2℃，正極電極溫度為82.0℃，電極兩端溫差>30℃。
死燈晶片正極金道FIB切割：
金鑑工程師對死燈燈珠晶片正極金道做FIB切割，結果顯示晶片採用Cr-Al-Cr-Pt-Au反射結構，金鑑發現：
1.Cr-Al-Cr-Pt層呈現波浪形貌，尤其ITO層呈現波浪形貌，ITO層熔點較低，正極在高溫下，晶片正極ITO-Cr-Al-Cr-Pt層很容易融化脫落，這也是金鑑觀察到前面部分晶片正極脫落的原因。
2.晶片正極的鋁層厚度約為251nm，明顯比負極100nm要厚，而負極和正極Cr-Al-Cr-Pt-Au是同時的蒸鍍濺射工藝，厚度應該一致。
3.在晶片正極金道ITO層下，我們沒有發現二氧化矽阻擋層。而沒有阻擋層恰好導致了正負電極分布電流不均，電極溫差大，造成本案的失效真因。
案例五：委託單位送測LED燈珠樣品，要求使用顯微熱分布測試系統觀察燈珠在不同電流下表面溫度的變化情況。
對大尺寸的倒裝晶片進行觀察：
開始時樣品電流為1A，此時晶片表面溫度約134℃；一段時間後，電流降低到800mA，溫度在切換電流後的2s內，溫度下降到125℃，隨後逐漸下降到115℃達到穩定；緊接著再把電流降低到500mA，10s後，溫度從115℃下降到91℃。
對小尺寸的倒裝晶片進行觀察：
樣品在300mA下穩定時，晶片表面溫度約為68℃；電流增加到500mA，10s後溫度上升到99℃；隨後把電流降低到200mA，13s後溫度下降到57℃，此時把電流增加到400mA，晶片表面溫度逐漸上升，在20s後溫度達到穩定，此時溫度約為83℃；最後把電流降低到100mA後，溫度逐漸下降。
案例五：電源失效分析之熱點定位
委託單位電源出現失效現象，委託金鑑查找電源失效原因。在該案例中，金鑑使用顯微紅外熱點定位測試系統對電源進行測試，定位到電源結構中的R5電阻在使用時發熱嚴重，經測溫發現該電阻溫度高達90℃。廠家建議碳膜電阻在滿載功率時最佳工作溫度在70℃以下，而該電源中R5碳膜電阻在90℃溫度下滿載工作，長期使用過程中導致R5電阻失效。
案例六：
測試原理：PCB器件存在缺陷異常或性能不佳的情況下，通常會表現出異常局部功耗分布，最終會導致局部溫度升高。金鑑顯微紅外熱點定位系統利用新型高解析度微觀缺陷定位技術進行熱點鎖定(lock in) ，可快速而準確地探測細微缺陷（異常點）位置。
室溫24.5℃條件下，對待測區域施加5V電壓，此時導通電流為20mA。使用顯微熱點定位系統測試PCB板熱點。如紅外熱點定位圖所示，其中紅色三角形標識處即為熱點所在，紅外-可見光融合圖可觀察到熱點在PCB板上的位置，該熱點位置即為PCB板漏電缺陷位置。
局部漏電PCB樣品
紅外熱點定位測試
紅外熱點定位圖 可見光圖（測試區域） 紅外-可見光融合圖