1. Болевые точки современной диагностики микросхем
С непрерывным развитием технологий производства микросхем их интеграция становится всё выше, а топологические нормы (ширина линий) постоянно уменьшаются. Это делает анализ распределения температур внутри чипа всё более сложной задачей.
Традиционные методы измерения температуры, такие как использование термопар или термоэлектрических стеков, имеют ряд существенных недостатков:
- Контактный способ измерения может легко вызвать механические повреждения чипа, что негативно сказывается на его производительности и надежности.
- На точность измерений влияют такие факторы, как материал поверхности чипа и условия теплоотвода.
- Они не позволяют получить полную картину распределения температуры внутри микросхемы и не могут отобразить ее температурное поле и динамику изменений в реальном времени.
2. Преимущества инфракрасных тепловизоров в диагностике микросхем
Инфракрасные тепловизоры, как неконтактное диагностическое оборудование, обладают уникальными преимуществами при проверке чипов:
Бесконтактное измерение температуры: Тепловизор получает температурную информацию, принимая инфракрасное излучение с поверхности объекта. Это позволяет четко наблюдать распределение тепла внутри чипа без физического контакта, предоставляя надежную основу для оценки производительности и поиска неисправностей, а также помогая инженерам выявлять потенциальные тепловые проблемы.
Возможность диагностики микросхем с малыми топологическими нормами: В сочетании с макрообъективами разного фокусного расстояния инфракрасные тепловизоры могут исследовать чипы с очень малыми размерами элементов. Например, некоторые высокопроизводительные макро-тепловизоры способны диагностировать микросхемы с шириной линий в несколько десятков микрометров и даже меньше.
Быстрое измерение и мониторинг в реальном времени: Скорость измерения тепловизоров очень высока. Частота кадров может быть выбрана (25/50/100 Гц), что позволяет получить распределение температуры на чипе за короткое время. Кроме того, прибор обеспечивает непрерывный мониторинг, позволяя наблюдать за изменениями температуры чипа в различных рабочих состояниях и предоставляя оперативную обратную связь для разработки и производства микросхем.
Мощные возможности обработки и анализа данных: Тепловизоры HJKIR оснащены мощным программным обеспечением для обработки и анализа данных. Инженеры могут наглядно видеть изображения распределения температуры, температурные кривые и другую информацию, что облегчает оценку и оптимизацию производительности чипов.
3. Примеры использования инфракрасных тепловизоров при диагностике микросхем
Диагностика LED-чипов: В процессе производства светодиодных чипов инфракрасные тепловизоры используются для контроля эффективности излучения и теплоотвода. Мониторинг распределения температуры на работающем LED-чипе позволяет выявить зоны перегрева (горячие точки), которые могут быть вызваны внутренними дефектами или плохим отводом тепла. Своевременное обнаружение и устранение этих проблем повышает эффективность излучения и надежность LED-чипов.
- Диагностика полупроводниковых микросхем: Процесс производства полупроводников предъявляет чрезвычайно высокие требования к температурным режимам. Инфракрасные тепловизоры могут в реальном времени контролировать распределение температуры на пластине (или кристалле) в процессе производства, помогая инженерам своевременно корректировать технологические параметры для обеспечения качества продукции. Кроме того, на этапе корпусирования тепловизоры могут оценивать тепловые свойства материалов, гарантируя надежность герметизации.
- Измерение температуры лазерных чипов: Лазерные диоды при работе выделяют большое количество тепла. Контроль температуры критически важен для их производительности и срока службы. Инфракрасные тепловизоры позволяют в реальном времени отслеживать изменения температуры лазерного чипа, помогая инженерам оптимизировать конструкцию системы охлаждения и повышать его производительность и надежность.
4. Рекомендуемая продукция HJKIR
Компания ИТЦ «Авикон» может предложить микроскопические тепловизоры с фиксированным или моторизованным фокусом в зависимости от потребностей заказчика:
- Возможно использование объективов с фокусным расстоянием до 6 мкм для легкого получения температурного распределения на чипах с различными топологическими нормами.
- Разрешение детектора включает модели 384×288, 640×512, а также высокочеткую 1280×1024 (1,3 Мп).
- Диапазон измерения температуры охватывает от 0°C до 800°C.
- Точность измерения составляет ±2°C или ±2% от показаний, что позволяет точно фиксировать малейшие изменения температуры.
В сочетании со специально разработанным профессиональным программным обеспечением для инфракрасной термографии и анализа система может круглосуточно и без перерывов отображать в реальном времени полную радиометрическую тепловизионную картину, позволяя просматривать температуру в любой точке изображения, а также записывать видео, делать снимки и анализировать аномальные ситуации.
Микроскопические инфракрасные тепловизоры компании HJKIR уже широко используются в областях диагностики LED, полупроводниковых и лазерных чипов, оказывая мощную поддержку их разработке, производству и контролю качества.
FA-150W Профессиональная система проверки печатных плат и микросхем
ООО ИТЦ Авикон