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Thermal emission 在現今故障分析定位上已經是基本的工具之一，舉凡封裝、晶片或PCB的缺陷定位，皆是不可或缺的手法！ |
而基於其原理，在加裝配件之後還能夠偵測元件或封裝的溫度分布 (temperature mapping)，以了解元件在操作時表面的實際溫度值，藉此改進晶片或封裝的設計。
簡易來說，各項封裝元件，給予電壓就會獲得電流並產生「熱」，而這些「熱」會因其材質 (金屬、氧化物等) 的不同導致其熱輻射率有所差異；樣品下方放置加熱台，在熱平衡後利用溫度兩點校正方式製作待測物自身的 emissivity map，透過機台精密運算後可以判別樣品內區域的溫度分布，並可用切線方式繪製兩點間的溫度曲線，在判斷材質上的熱與溫度有絕對的優勢。
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小常識時間 : 何謂 Emissivity 呢？ |
Emissivity 是材質在任何溫度下發射紅外光波段幅射的能力，同時它也等同於在熱平衡下對紅外光的吸收能力，因此一個物體如果不吸收任何的光，意味著它也幾乎不發出任何的光。舉例來說，金屬要比半導體較不容易發出紅外光，其 emissivity 的值就非常低，在做溫度偵測時，由於金屬較不易發出熱幅射，所以需考慮 emissivity 來做補償計算。一般在做熱點偵測來找缺陷時，也有可能因表面材質的 emissivity 影響，而使熱點偏移導致誤判了缺陷位置。
圖一 各材質的 emissivity |
圖二 從 color bar 可得知各熱區的實際溫度 |
圖三 3D 溫度分布 |
圖四 在量測溫度分布前，需設置加熱台 (thermal chuck) 進行溫度校正 |
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Thermal Mapping 分析應用 |
- 針對已知熱源，可觀察表面溫度分布，進而判斷元件上材質的使用對熱分布的影響
- 運用加熱台，待熱平衡後進行元件溫度的偵測，並進行各種溫度統計，比如溫度對時間的變化曲線、線性溫度的變化和區域內的平均溫度等
- 黑體輻射的鏡頭偵測較長的波長，因此穿透率更高、熱輻射率的計算更為精確
圖五 元件上的溫度分布可利用線性 (2D) 的方式來呈現，除此之外，其溫度數據可以用直方圖、座標數據或其它統計方式表達 |
圖六 記錄溫度對時間的變化，藉此分析在特定供電條件下溫度的走勢 |
