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显微热分布测试系统发布时间: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!金鉴采用法国的ULIS多晶硅红外探测器,通过算法、芯片和图像传感技术的改进,打造高精智能化的测试体系,价格由国外150万大大降低。金鉴显微热分布测试系统已演化到第三代:配备20um的微距镜,可用于观察芯片微米级别的红外热分布;配备数显控温台校准各部位发射率,以达到精准测温度的目的;具备人工智能触发记录和大数据存储功能,适合电子行业相关的来料检验、研发检测和客诉处理,以达到企业节省20%的研发和品质支出的目的。


与传统红外热像仪相比,金鉴显微热分布测试系统优点显著



应用领域:

芯片电极设计、芯片来料检验、失效分析、灯具热分布测量、灯具灯珠芯片升温热分布动态采集、集成电路失效分析、无损失效分析

金鉴显微热分布测试系统特点:


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系统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系统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,没有电脑也能自动采集数据。
(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,若使用算法改进的像素增强功能,可有4倍图像清晰度,画质提升为1280x960。


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. 定制化的热像分析软件
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:

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

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



灯珠正常使用时,额定电流为60mA。金鉴通过显微热分布测试系统发现,该芯片在额定电流下工作,芯片存在发热不均匀的现象,其负极靠近芯片边缘位置温度比正电极周围高10度左右。建议改芯片电极设计做适当优化,以提高发光效率和产品稳定性。


该芯片不同电流下(30mA、60mA、90mA)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,我们发现过多的电流并没有转变成为光能,而是转变成为热能。


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。显微热分布测试系统在本案例中,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系统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系统的测试数据,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。而没有阻挡层恰好导致了正负电极分布电流不均,电极温差大,造成本案的失效真因。



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系统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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