破解SiP失效分析难题：InfraTec热成像显微镜如何将3周诊断缩短至2天？
——以某国际大厂MLCC故障排查为例
➤ 破解SiP/3D封装失效分析困局
➤ 将FA效率提升10倍
➤ 节省分析成本
一、行业痛点：复杂封装让失效分析陷入困局
随着消费电子向微型化发展，系统级封装（SiP）因其高集成度成为PMIC主流方案。然而，多层基板、铜柱互连、85+无源元件（MLCC/电感/电阻）及塑封结构，使得传统失效分析（FA）流程陷入两难：
• 耗时漫长：常规FA需层剥离、电性测量、物理切片，耗时长达2-3周（见图6流程）
• 成本高昂：单次分析成本高达€13,500，且样品完全破坏
• 定位盲区：PEM/OBIRCH等传统手段对封装内MLCC失效束手无策
二、破局关键：锁相热成像（LIT）技术
针对SiP内部MLCC微短路/漏电故障，热成像显微镜通过锁相热成像（Lock-In Thermography）实现非破坏性精准定位
1. 原理创新：
• 对故障引脚施加周期性偏压，捕获元件局部发热信号
• 通过相位锁定放大微弱的温度变化（灵敏度达0.001°C）
2. 实战表现：
• 精准定位：直接锁定失效MLCC（图7），无需拆除基板
• 效率飞跃：分析时间从3周缩短至2.5天
三、完整解决方案：LIT+CT双技术闭环
为提供客户可验证的完整证据链，我们构建“LIT定位→CT验证”工作流：
1. LIT初筛：快速锁定故障元件（如MLCC内部电极短路）
CT无损验证：通过3D断层扫描确认内部缺陷（图9）
• 可检测≥5μm的孔隙/分层
• 避免破坏性切片导致的证据丢失
四、客户价值：效率与成本双赢
某国际芯片大厂采用本方案后实现：
✅ 时间成本↓85%：FA周期从3周→2.5天
✅ 分析成本↓75%：单次成本从€13,500→€3,400
✅ 良率提升：精准定位MLCC供应商工艺缺陷（电极空隙/介质层裂纹）
五、为什么选择热成像显微镜？
针对SiP/先进封装痛点，我们的设备具备不可替代优势：
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传统手段 |
热成像显微镜方案 |
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需剥离基板/被动件 |
非破坏性原位检测 |
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盲测耗时数周 |
2小时内锁定故障点 |
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仅能测表面缺陷 |
穿透塑封层/基板 |
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破坏性证据链 |
LIT+CT电子证据包 |
六、主要测试机台信息-德国InfraTec Thermal 锁相红外热成像显微镜-1280（中波制冷型）
• 热成像主机 ImageIR 9500
• 探测器类型 碲镉汞（MCT)
• 光谱范围 3.7～4.8(μm)
• 探测器规格 (1280 x 720)像素, 12µm
• MicroScanning 精密光机微扫组件，实时生成(2560x1440)像素超高清红外热图(可选)
• 热灵敏度(NETD) ≤ 20mK@30ºC
• 冷却方式 长寿命低功耗分置式线性化制冷器
• 标准测温量程 (-10～+200)ºC
• 可选量程扩展 低温至-40ºC；高温至3000ºC
• 测量精度 ±1ºC或±1%
• 动态范围 14bit，16bit (可选)
• 满帧帧频 120Hz @ (1280 x 720)像素
• 子窗口模式 自定义成像窗口大小和位置
• 非均质化校正 外部手动校正；可选内置实时电动快门
• 积分时间（µs） 1～20,000
• 电动光谱滤镜转轮
• 可内置1 组4孔或5孔位转轮，适用于精确测温和对特定光谱成像，孔位
• 选择可手动和自动转换
• 对焦方式 手动或软件操控电动对焦，具全区域自动、多区域自动、指定距离等方式
• I/O接口 集成化4通道，包括 2路数字输入，2路数字 / 模拟输出
• 操控和传输接口 10GigE 万兆以太网
• IRIG-B时间戳 集成到红外数据中，20ns精度
• 电源/功耗 (110-230)VAC / 50Hz输入 / 24VDC输出，稳态条件下约30W
• 外壳材质 坚固、耐用轻质合金
• 防护等级 IP54 IEC529 ， IP 67 可选
• 存储/操作温湿度 -40～+70ºC / -20～+50ºC, 10-95% 无冷凝
• 尺寸 / 重量 约241 x 123 x 160mm (LxWxH) / 约4.7 kg，不包括镜头
• 固定安装 UNC 1/4” 和 3/8” 标准相机螺纹，2xM5
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