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显微热分布测试仪发布时间:2018-01-17 09:10:27



最好的检测设备是一线的测试工程师研发出来的!金鉴实验室打破国外技术壁垒,把显微热分布测试仪的价格从150万降到二十多万,不到国外的20%。设备由金鉴设计,针对LED产业和功率器件产业打造,可用于观察芯片微米级别的红外热分布;视频录制支持老化测试等长期实时在线监测。同时金鉴开发针对LED产业优化打造的PC和手机端操作软件、使用手册、培训视频和教学案例,方便用户更好的实现各项功能,以达到企业节省10%的研发和品质支出的目的。

应用领域:
芯片电极设计、芯片来料检验、失效分析、灯具灯珠芯片升温热分布动态采集、功率器件发热点监测

金鉴显微热分布测试仪特点:

1. 配备20um的微距镜,可用于观察芯片微米级别的红外热分布

LED芯片是LED产业的最核心器件,芯片温度过高会严重影响LED产品质量; 但芯片及芯片内部的温度分布一直是检测难点;金鉴自研发的显微热分布测试仪以及特殊配件可对LED芯片温度进行检测,通过对内部的温度分布分析,改善设计,提高LED产品质量。金线和正负电极的温度分布状况可以为研发人员提供布线设计依据,以及为芯片研发散热系统提供直观的芯片热分布数据。

芯片热分布图


2. 1TB超大视频录制支持老化测试等长期实时在线监测

金鉴显微热分布测试仪的全辐射视频录像可以保存每一帧画面所有像素的温度数据支持逐帧分析热过程和变化,更容易发现和确认真实的温度值,以及需要进一步检查的位置。工程师可以利用显微热分布测试仪记录灯具发热红外视频,分析出在不同的工作时间,灯具温度变化和温度分布情况,在此基础,达到分析评估LED灯具散热效果,寻找异常温度区域,定位关键失效点。

(1)手机可直接录制1000帧热像视频,没有PC也能自动采集数据。
(2)自定义采样速率(最快5帧/秒)。


灯具温升变化图



灯珠芯片温升变化图


3.热灵敏度和分辨率高,便于分辨更小的温差和更小目标,提供更清晰的热像

专业测温,-20℃~650℃宽温度量程,测温误差±2℃或±2%。热灵敏度0.03℃,便于分辨更小的温差和更小目标,提供更清晰的热像。红外分辨率640x480。


4.支持12个点,12个框和3条线的实时温度显示、分析功能,可导出时间温度曲线、三维温度图等测试数据。


时间温度曲线:     


三维温度图:                          


                          

      

5.手机触屏APP操作界面,简单易学,即开即用。


              


手机可直接录制1000帧热像全辐射视频;
温变过程实时捕捉
没有PC也能自动采集数据。


6. 专业的热像分析软件,真正适用于研发的热像分析,而不是单一热像图。
金鉴软件具备强大的热像图片分析和报告功能
方便做各个维度的温度数据分析和图像效果处理。


设备相关技术参数       

                                                     


案例一:

委托单位根据金鉴提供的显微热分布测试仪测试数据,可以直观判断芯片的热分布情况,以此为依据,对芯片进行筛选。


客户送测led灯珠,委托金鉴在指定电流条件下(30mA、60mA、90mA)进行芯片热分布测试。

点亮条件:30mA、60mA、90mA
环境温度:20~25℃/40~60%RH


灯珠正常使用时,电流为60mA。金鉴通过显微热分布测试仪测试发现,该芯片不同电流下都存在发热不均的现象,芯片正极区域温度明显高于负极区域温度。当芯片超电流(90mA)使用时,芯片正极问题严重偏高,正极区域和负极区域最大温差大于10℃。


案例二:

某灯具厂家把芯片封装成灯珠后,做成灯具,在使用一个月后出现个别灯珠死灯现象,委托金鉴查找原因。本案例,金鉴发现该灯具芯片有漏电、烧电极和掉电极的现象,通过自主研发的显微热分布测试仪发现芯片正负电极温差过大,再经过FIB对芯片正负电极切割发现正极Al层过厚和正极下缺乏二氧化硅阻挡层。显微热分布测试仪在本案例中,起到定位失效点的关键作用。


对漏电灯珠通电光学显微镜观察:

金鉴随机取1pc漏电灯珠进行化学开封,使用3V/50uA直流电通电测试,发现灯珠存在电流分布不均现象,负极一端处的亮度较高。



对漏电灯珠显微红外观察:

使用金鉴自主研发的显微热分布测试仪对同样漏电芯片表面温度进行测量,发现芯片正负电极温度差距很大,

数据显示如图,负极电极温度为129.2℃,正极电极温度为82.0℃,电极两端温差>30℃。



死灯芯片负极金道FIB切割:
根据显微热分布测试仪的测试数据,金鉴工程师把芯片失效原因定位到芯片自身结构问题上,因此对死灯灯珠芯片靠近负极电极烧毁位置下方的金道做FIB切割,结果显示芯片采用Cr-Al-Cr-Pt-Au反射结构,铝(Al)层与第1层铬(Cr)层结合良好。芯片负极的铝层厚度约为100nm。



死灯芯片正极金道FIB切割:

金鉴工程师对死灯灯珠芯片正极金道做FIB切割,结果显示芯片采用Cr-Al-Cr-Pt-Au反射结构,金鉴发现: 1.Cr-Al-Cr-Pt层呈现波浪形貌,尤其ITO层呈现波浪形貌,ITO层熔点较低,正极在高温下,芯片正极ITO-Cr-Al-Cr-Pt层很容易融化脱落,这也是金鉴观察到前面部分芯片正极脱落的原因。
2.芯片正极的铝层厚度约为251nm,明显比负极100nm要厚,而负极和正极Cr-Al-Cr-Pt-Au是同时的蒸镀溅射工艺,厚度应该一致。
3.在芯片正极金道ITO层下,我们没有发现二氧化硅阻挡层。



案例三

委托单位送测LED灯珠样品,要求使用显微热分布测试仪观察灯珠在不同电流下表面温度的变化情况。

对大尺寸的倒装芯片进行观察:

开始时样品电流为1A,此时芯片表面温度约134℃,一段时间后,电流降低到800mA,温度在切换电流后的2s内,温度下降到125℃,随后逐渐下降到115℃达到稳定;紧接着再把电流降低到500mA,10s后,温度从115℃下降到91℃。




对小尺寸的倒装芯片进行观察:

样品在300mA下稳定时,芯片表面温度约为68℃;电流增加到500mA,10s后温度上升到99℃;随后把电流降低到200mA,13s后温度下降到57℃,此时把电流增加到400mA,芯片表面温度逐渐上升,在20s后温度达到稳定,此时温度约为83℃;最后把电流降低到100mA后,温度逐渐下降。








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