紅外顯微鏡（OLYMPUS BX53M-IR / MX63-IR)

★紅外線
紅外線（Infrared）是波長介于微波與可見光之間的電磁波，波長在760納米（nm）至1毫米（mm）之間。
★紅外線特點
任何溫度高于零度的物體都會發(fā)射紅外輻射，紅外線的產(chǎn)生機制是物體內(nèi)的分子振動，通常將紅外光譜分為三個區(qū)域：近紅外區(qū)(0.75~2.5μm)、中紅外區(qū)(2.5~25μm)和遠紅外區(qū)(25~300μm)。一般說來，近紅外光譜是由分子的倍頻、合頻產(chǎn)生的；中紅外光譜屬于分子的基頻振動光譜；遠紅外光譜則屬于分子的轉(zhuǎn)動光譜和某些基團的振動光譜。
紅外線作為電磁波，具有普通電磁波的一般特性，同時又有一些紅外波段的特性，諸如穿透性，熱效應(yīng)，指紋區(qū)特性等，紅外線的應(yīng)用主要是利用紅外線的這些特性達到無損檢測的目的。
近紅外線：紅外成像（類似于可見光成像，但具有一定的穿透性）
中紅外線：紅外光譜分析（官能團區(qū)4000～1330cm-1，指紋區(qū)1330～400cm-1）
遠紅外線：紅外熱成像，紅外理療，夜視儀，光波爐
注：本報告重點介紹近紅外成像技術(shù)的應(yīng)用
★紅外顯微成像
紅外顯微成像通常采用800nm波長的紅外線作為光源，其成像原理與可見光成像一樣，只是人眼無法識別紅外波段光線，需借助CCD相機成像后才能觀察。紅外顯微成像的基本組成單元如下：
光源：寬譜紅外光源，可增加不同波段濾色片
物鏡：按使用需求配置不同放大倍率的紅外物鏡
紅外相機：1000nm波長以下波段紅外線普通CCD即可成像。
顯示器：無特殊要求。
劣勢：無法呈現(xiàn)彩色照片
★產(chǎn)品采樣方法
1、透射法
透射分析是指檢測通過樣品的能量，是不被樣品吸收的那一部分，即就是指透過的那部分能量。能量被物鏡聚焦在樣品上方，在樣品下方被聚光器采集。然后到達檢測器，從而得到紅外光譜圖。
考慮 透射樣品的制備在通常要求樣品是扁平的或被切割成非常薄的形狀。感興趣區(qū)域的光譜強度的譜帶應(yīng)小于0.7吸光度單位，以防止紅外檢測器飽和。
2、反射法
反射分析是一種簡單的光學(xué)技術(shù)，這其中涉及樣品反射的紅外光。在此模式下，物鏡將紅外光聚焦在樣品表面，從樣品表面反射回來的紅外光被檢測器采集，從而得到反射紅外光譜圖。
圓滑而有光澤的表面就會發(fā)生鏡面反射，檢測器檢測到的能量高，但由于沒有帶有樣品信息，從而得到的紅外譜圖也不理想粗糙的表面時，就會發(fā)生漫反射，這樣反射到檢測器能檢測到的紅外能量將會很小，從而得到的紅外譜圖也不理想。
市場應(yīng)用分析 ：
1、光刻后對位檢查
該應(yīng)用需求是基于3D封裝中背面光刻檢查而提出的，晶圓減薄，鍵合后在晶圓背面進行光刻，此時如果使用可見光無法穿透硅片看到硅片正面的對準(zhǔn)標(biāo)記，紅外線的穿透能力恰好可以滿足對200-1200um厚度硅片的穿透成像，這樣可以同時看到硅片正面和背面的圖形，通過這種方式即可檢查正面和背面圖形的對位誤差。鍵合片的對位檢查原理同上。

2、 FC倒裝芯片中的缺陷檢查
Flip chip又稱倒裝片，是在I/O pad上沉積錫鉛球，然后將芯片翻轉(zhuǎn)加熱利用熔融的錫鉛球與陶瓷基板相結(jié)合此技術(shù)替換常規(guī)打線接合，逐漸成為未來的封裝主流，當(dāng)前主要應(yīng)用于高時脈的CPU、GPU(GraphicProcessor Unit)及Chipset等產(chǎn)品為主。表面貼裝以后可見光無法檢查，采用紅外顯微鏡就可以檢測芯片bumping與基板的焊接是否有虛焊或短路、斷路等缺陷。

3、 應(yīng)用圖例

紅外顯微鏡廠家：
1、 Olympus紅外顯微鏡
設(shè)備型號：Olympus MX63-IR
光源：光源分頂部和底部光源，底部是一個紅外冷光源，型號NPI PLL150/NIR 15V/150W SK2。頂部未打開，但頂部光源應(yīng)該是寬譜光源，在照明光路中有一塊濾色塊，插入即可實現(xiàn)紅外成像，拔出為可見光成像
濾色片：頂部U-BP1100IR,U-25LBD,底部：U-POIR.
物鏡：物鏡配置了5X/0.1，10X/0.3，20X/0.45，50X/0.65 IR四種，20和50倍物鏡透過硅厚度可調(diào)（0-1.2mm）。
目鏡：目鏡是10X22視場的普通目鏡。
CCD相機：CCD相機型號XM10-IR，德國產(chǎn)紅外相機。
CTV：U-TV1XC,sn：5H01086
其他配置：偏光和DIC功能有接口但未配置，客戶反饋不會用到該功能，帶離合手柄，X&Y平臺移動旋鈕，電動物鏡切換。