鎖相紅外熱成像系統(tǒng)儀器作為實現(xiàn)精細(xì)熱檢測的硬件基礎(chǔ)，其重要構(gòu)成部件經(jīng)過嚴(yán)格選型與集成設(shè)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(fā)生器則負(fù)責(zé)輸出穩(wěn)定的周期性激勵信號，為目標(biāo)加熱提供可控能量源。此外，儀器還配備光學(xué)鏡頭、數(shù)據(jù)采集卡及嵌入式控制模塊，光學(xué)鏡頭采用大孔徑設(shè)計以提升紅外光通量，數(shù)據(jù)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(xiàn)場移動檢測等多種場景。LIT技術(shù)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(tǒng)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(shù)，蘇州致晟光電科技有限公司通過結(jié)合周期性熱激勵和信號處理技術(shù)，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(huán)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(chǎn)生規(guī)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(yīng)信號，抑制無關(guān)噪聲。

國產(chǎn)鎖相紅外熱成像系統(tǒng)對比蘇州致晟光電科技有限公司作為光電技術(shù)領(lǐng)域創(chuàng)新先鋒，專注于微弱信號處理技術(shù)深度開發(fā)與場景化應(yīng)用。

鎖相紅外技術(shù)在半導(dǎo)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(nèi)部裂紋方面表現(xiàn)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(diào)制頻率的調(diào)整，選擇性地觀測不同深度的缺陷。在質(zhì)量控制領(lǐng)域，LIT 已被應(yīng)用于生產(chǎn)線抽檢，用于篩查潛在的早期缺陷，從而在產(chǎn)品出廠前避免潛在失效風(fēng)險。此外，該技術(shù)也可用于太陽能電池板的隱裂檢測、碳纖維復(fù)合材料的分層缺陷檢測等跨領(lǐng)域應(yīng)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(yōu)先檢測方法。

Thermal和EMMI是半導(dǎo)體失效分析中常用的兩種定位技術(shù)，主要區(qū)別在于信號來源和應(yīng)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(fā)熱區(qū)域，適用于分析短路、功耗異常等因電流集中引發(fā)溫升的失效現(xiàn)象，響應(yīng)快、直觀性強。而EMMI（微光顯微鏡）則依賴芯片在失效狀態(tài)下產(chǎn)生的微弱自發(fā)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(yōu)勢。實際分析中，兩者常被集成使用，相輔相成，以實現(xiàn)失效點定位和問題判斷。RTTLIT 系統(tǒng)通過向目標(biāo)樣品施加特定頻率的電激勵，使其產(chǎn)生與激勵頻率一致的熱響應(yīng)。

在具體檢測過程中，設(shè)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(qū)域；隨后，RTTLIT 系統(tǒng)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(chǎn)生與激勵頻率一致的微弱熱響應(yīng)。鎖相模塊則負(fù)責(zé)對環(huán)境噪聲進行有效抑制與過濾，將原本難以分辨的細(xì)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(tǒng)熱檢測設(shè)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(shù)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(tǒng)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(tǒng)成像

鎖相紅外技術(shù)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(shù)字鎖相技術(shù)提取與激勵信號同頻的溫度變化信號，有效濾除環(huán)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(shù)不僅能持續(xù)追蹤溫度的動態(tài)變化過程，還能根據(jù)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(nèi)部，也能通過相位分析精細(xì)識別。例如在半導(dǎo)體芯片檢測中，傳統(tǒng)靜態(tài)熱成像可能因噪聲掩蓋無法發(fā)現(xiàn)微米級導(dǎo)線斷裂，而鎖相紅外技術(shù)卻能清晰捕捉斷裂處的微弱熱信號，實現(xiàn)從 “粗略測溫” 到 “精細(xì)診斷” 的跨越。中波鎖相紅外熱成像系統(tǒng)成像