超分辨率量子显微镜
昊量光电推出Quantum Diamonds GmbH商用化 NV 金刚石量子磁场成像设备厂商,聚焦半导体先进封装失效分析的超分辨率量子显微镜。利用金刚石内部氮 - 空位色心(NV Center)固态量子自旋作为纳米磁场传感器,实现宽视场、非破坏、穿透式电流 / 磁场成像。依托金刚石氮 - 空位(NV)量子色心磁场探测,主打异构集成、3D 先进封装芯片无损失效分析

核心工作原理:MCI 磁电流成像 + NV 量子金刚石传感
底层量子传感基础:设备核心传感器为人工合成金刚石内部的氮 - 空位(NV)原子缺陷,NV 色心具备室温稳定量子自旋特性,对微弱磁场高度敏感,依靠光学检测磁共振(ODMR) 将芯片电流产生的磁场转化为光学荧光信号,实现磁场定量成像。
MCI 多层磁电流成像流程:
1.全域磁场采集:一次性捕获多层堆叠芯片同时通电产生的叠加总磁场图谱;
2.分层磁场剥离:搭载自研机器学习算法,从混合总磁场中分离出每一层金属布线对应的独立磁场分布;
3.电流密度重建:反演计算每层布线真实电流分布,输出彩色云图电流成像,直观定位短路、开路、漏电缺陷。

核心技术优势:
磁场无遮挡穿透:磁场可无损穿透 cmos 硅、金属、封装树脂等所有半导体材料,无需研磨、切片、逐层剥层;
电性缺陷可视化:X 射线 CT 仅能看物理结构、热成像 LIT 仅捕捉发热点,本设备直接成像电流路径,可检出无发热的隐性开路、微短路、高阻漏电。
产品核心功能与特点:
多层堆叠芯片 3D 失效精准定位
极低样品制备门槛
AI 驱动一体化分析软件
宽频、高灵敏度磁场探测
高稳定工业级整机设计
行业应用场景:
2.5D/3D 先进封装、芯粒(Chiplet)失效分析:针对 HBM、CoWoS、中介层、混合键合堆叠芯片,解决垂直互连、层间短路、通孔开路等传统设备无法分层定位的缺陷;客户实测可将原本数周的故障排查缩短至十几分钟,台湾头部晶圆厂评价其可实现完整堆叠结构无损高精度缺陷检测。
背面供电(Backside Power Delivery)芯片检测:双面金属化芯片上下层布线互相遮挡,热成像、光学检测无法穿透背面金属层;本设备依靠磁场穿透特性,无损检测双面供电网络完整性,定位背面金属布线漏电、断路。
宽禁带功率半导体(GaN、SiC):新能源、快充、车载功率器件普遍采用硅 + 宽禁带堆叠结构,高频大功率工况下易产生新型层间失效;QD m.0 可精准映射功率回路电流分布,定位功率器件微短路、导通异常。
新材料科学表征:用于二维材料、固态电解质等新型材料电学特性表征,通过磁场反演电流密度分布,微米级成像材料内部导电缺陷,支撑新材料研发。
产品参数:
| 空间分辨率 | 横向 XY:最低 200nm(随探测距离变化);深度 Z:最低 1μm |
| 成像视场 | 单次最大 4mm×4mm,支持多图拼接扩展 |
| 磁场探测性能 | DC 噪声基底 150nT;DC 灵敏度 10 µT/√Hz;AC 路线图 10nT 噪声、1nT/√Hz 灵敏度 |
| 频率范围 | DC~4GHz AC |
| 标准测量时长 | 5–10 分钟 |
| 机械载台 | XYZ 行程 300×300×20mm |
| 整机物理参数 | 尺寸 0.7m×0.7m×1.7m,重量≈350kg,风冷散热,峰值功耗 2kW |
| 使用环境 | 室温常压,温度 15–40℃,配套减震光学平台 |
关于昊量光电:
上海昊量光电设备有限公司作为xiton photonics固体激光器在中国的核心代理商,凭借强大的本地化销售网络与专业技术支持团队,长期服务于国内数以万计工业及科研客户,涵盖半导体、生物医疗、量子科技、精密制造、生物显微、物联传感、材料加工、光通讯等前沿领域。
昊量光电拥有的专家级的软硬件开发团队及丰富的行业应用经验,可提供:
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✅ 定制化解决方案——从售前咨询到安装,培训,系统集成等,满足多样化需求;
✅ 客户高度认可——服务案例覆盖众多头部企业及高端科研机构,客户满意度持续居前列。
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