应用背景

高于绝对温度零度的物体都可以辐射红外线,当物体内部存在缺陷时,会使物体的热传导发生改变,导致物体表面温度场的分布发生变化。红外热像仪可以检测出被测目标表面温度分布的变化,将这种变化以红外热图序列的形式表现出来。通过对红外热图序列的处理来探测缺陷的信息。可实现对金属、非金属及复合材料中存在的裂纹、脱粘等缺陷进行检测,具有非接触、检测面积大、速度快、在线检测等优点。

短波红外成像主要基于目标反射光成像原理,其成像与可见光灰度图像特征相似,成像对比度高,目标细节表达清晰,在目标识别方面,短波红外成像是热成像技术的重要补充;在0.9～1.7um波段内,激光光源技术成熟(1.06um.1.55um),这使得短波红外成像在隐秘主动成像应用中具有显著的对比优势。

红外应用

电子封装缺陷检测

在电子器件封装和服役过程中，由于材料热膨 胀系数的不匹配和封装工艺载荷作用，在器件内 部容易出现诸如分层、裂纹和空洞等缺陷。封装制 造过程中出现的这些缺陷影响产品良率，服役过 程中出现的缺陷严重影响器件的可靠性。因此，及 时发现和评估这些缺陷对于提高产品良率和可靠 性具有重要意义。

红外热成像技术具有非接触性、非破坏性、直观快速、全视场和较宽的动态测温范围等优点，已成功用于电气设备、印刷电路板和电子封装等无损检测中给物体施加均匀的热流，若材料的热性质均匀，则材料表面温度场处处一

致。如果材料中存在与基体材料热性质（尤其是热导率）不同的缺陷，热流经过缺陷后，会导致缺陷处温度异常，进而影响红外辐射强度，利用红外热像仪进行温度检测，不同的温度在红外热像上表现为不同的颜色或灰度。因此，分析被检测物体的表面红外热像图就可以推知材料内部的缺陷情况，从而对材料进行缺陷检测和质量评估。

注塑件缺陷检测

注塑成型是塑料制品最常见的成型方法之一， 近年来，随着注塑制品在航空、航天、通讯产品等 高科技领域中的应用，人们对注塑制品的质量和 性能的要求越来越高。从而使得对成型工艺监控 和控制技术也都有了更高的要求。

在注塑成型加工过程中，通过红外热成像仪对注塑制品进行*方位的检测和热像采集，红外热像数据分析结果传送给工艺参数调控模块，对注塑加工过程的工艺参数实时调控。实现实时、准确、智能地监测注塑制品的质量水平，以及注塑工艺参数的智能调控。

半导体晶片和集成电路芯片缺陷检测

半导体是指常温下导电性能介于导体与绝缘体 之间的材料。半导体在消费电子、通信系统、医疗 仪器等领域有广泛应用。常见的半导体材料有硅、 锗、砷化镓等，而硅更是各种半导体材料中，在商 业应用上*具有影响力的一种。

由带隙截止波长决定，半导体材料硅可被1100nm 以上波长的光透视，使得短波红外成为检测硅晶圆、硅锭和晶片成品损伤隐裂、 键合空洞、背面图形、双面对位偏差的*佳选择，为半导体晶片和集成电路芯片 的缺陷检测提供了一种无损的检测方式，大大地提高了检测效率，改进了生产 过程。

使用一台短波红外相机，配合发射波长在1150nm左右波段的光源，即可进行 硅锭或硅砖的内部杂质和结构的检测。这是因为这种半导体材料不吸收能量 低、相对波长更长的短波红外光子，而可见光光子则因具有更高的能量和相对 更短的波长被硅材料吸收，无法透过。这使得使用短波红外相机成为半导体检 测的优良检测工具，可以直接检测缺陷、杂质、孔洞或夹杂。

当硅锭进一步加工成为晶片时，硅锭中的杂质会对生产设备造成损害。通过短 波红外相机的检测，则可以有效避免类似的问题，从而确保更高的生产效率。

应用价值