紅外顯微熱成像系統(tǒng)研究及應用

岳靜靜，吳之茂，木二珍，羅 宏，姜 杰，胡志宇

?

紅外顯微熱成像系統(tǒng)研究及應用

岳靜靜1,2,3，吳之茂1,2,3，木二珍1,2,3，羅 宏4，姜 杰4，胡志宇1,2,3

（1. 上海交通大學 微米/納米加工技術國家重點實驗室，上海 200240； 2. 上海交通大學 納微能源研究所，上海 200240；3. 上海交通大學 微納電子學系，上海 200240； 4. 云南北方馳宏光電有限公司，云南 昆明 650217）

紅外顯微熱成像系統(tǒng)基于紅外熱成像、紅外圖像處理和光學顯微技術，能夠分析微小物體或局部細節(jié)的溫度變化，具有無損檢測、靈敏度高等優(yōu)點。對紅外顯微熱成像系統(tǒng)的研究背景進行了概括，介紹了它的基本原理和系統(tǒng)組成，總結了紅外顯微熱成像系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀及其在微電子器件檢測、醫(yī)學診斷、科學實驗研究等方面的應用進展，對其存在的問題進行了分析，并且展望了紅外顯微熱成像系統(tǒng)的未來發(fā)展趨勢。

紅外熱成像；紅外探測器；紅外顯微熱成像系統(tǒng)

0 引言

1800年，赫胥爾通過溫度計實驗發(fā)現(xiàn)了紅外輻射的存在。1828年，M. Sweeny發(fā)明了第一個輻射溫度計。1931年，商用全輻射測溫儀問世。19世紀五六十年代后，隨著紅外探測器技術的迅猛發(fā)展，紅外熱成像產(chǎn)品也開始不斷出現(xiàn)。

紅外熱成像系統(tǒng)能實現(xiàn)非接觸式測溫，具有測溫速度快、靈敏度高、測溫范圍廣、準確度高等優(yōu)點，在工業(yè)設備狀態(tài)檢測[1-3]、醫(yī)學診斷[4-6]、科學實驗研究[7]、國防安全[8-9]等領域都已經(jīng)得到廣泛的應用。但這些紅外熱成像產(chǎn)品大多為望遠系統(tǒng)，在微電子、材料科學等需要分析細微溫度變化的場景不再適用。紅外顯微熱成像系統(tǒng)集成了可見光顯微鏡的顯微放大功能和紅外熱像儀的溫度測量功能，可很好地應用于微電子器件的無損檢測、微小物體的溫度測量等方面。

本文對紅外顯微熱成像系統(tǒng)進行了介紹，列舉了國內(nèi)外部分紅外顯微熱成像產(chǎn)品，并對其在微電子器件檢測、醫(yī)學診斷、科學實驗研究等方面的應用進行了總結。

1 紅外顯微熱成像技術簡介

1.1 紅外輻射基本理論

對于任何溫度高于絕對零度的物體，由于其內(nèi)部帶電粒子不停地運動，都會不斷自發(fā)地向周圍輻射包括紅外波段在內(nèi)的電磁波。紅外光譜波長約在0.75～1000mm之間，與可見光相比，紅外光的波長更長，具有更明顯的衍射等效應，更有利于在大氣中傳播。由于大氣對紅外輻射的選擇性吸收，在大氣中紅外輻射僅能在1～2.5mm、3～5mm和8～14mm三個波段內(nèi)有效地傳輸。紅外輻射測溫的原理是基于斯特藩-玻爾茲曼定律，該定律指出黑體[10]表面單位面積單位時間內(nèi)輻射出的總能量*與黑體本身熱力學溫度的四次方成正比，即[11]：

*＝4(1)

式中：為斯特藩-玻爾茲曼常數(shù)。自然界中不存在絕對黑體，引入發(fā)射率的概念，就可以將斯特藩-玻爾茲曼定律近似地用于實際物體的計算，即：

*＝4(2)

式中：表示物體的發(fā)射率，為物體的輻射度與和該物體具有相同溫度的黑體的輻射度之比，與物體表面狀態(tài)密切相關。

1.2 紅外熱成像技術

紅外熱成像技術是利用光電技術檢測物體特定波段的紅外輻射信號，將該信號轉(zhuǎn)換成可見圖像并進一步分析研究的技術。紅外探測器是紅外熱成像技術的核心，當前紅外探測器工作波段主要集中在3～5mm和8～14mm兩個大氣窗口內(nèi)，圖1為紅外探測器的發(fā)展歷史圖[12]。根據(jù)工作原理的不同，紅外探測器可分為光子探測型和熱探測型，即制冷型和非制冷型探測器。光子探測器接受紅外輻射，材料內(nèi)部電子能量分布發(fā)生變化引起電信號輸出，其靈敏度高，但對波長有一定限制，且工作時需要低溫冷卻。冷卻要求使得基于光電子探測器的紅外系統(tǒng)體積龐大、成本高，阻礙了其廣泛應用。熱探測器接受紅外輻射后，材料的溫度發(fā)生變化產(chǎn)生電信號，信號強度取決于輻射功率，與波長無關。與光子探測器比，熱探測器靈敏度稍低，但不需要制冷設備。

制冷型探測器發(fā)展較早，自20世紀五六十年代出現(xiàn)至今，已經(jīng)發(fā)展到第三代，主要有HgCdTe、InSb光量子型探測器和GaAlAs/GaAs量子阱型探測器。非制冷型紅外探測器主要包括熱釋電型和微測輻射熱計型，于1978年首次研究成功，由于其具有啟動快、功耗低、體積小、成本低、能夠在室溫下工作等優(yōu)點，有更加廣闊的應用前景，是未來發(fā)展的主要方向。

1.3 紅外顯微熱成像系統(tǒng)組成

紅外顯微熱成像系統(tǒng)是基于紅外熱成像技術、紅外圖像處理技術和光學顯微技術的系統(tǒng)，其基本結構主要包括紅外探測器、紅外顯微物鏡、圖像采集卡、軟件處理系統(tǒng)、工作臺等。

紅外顯微物鏡與紅外探測器和工作臺相連，待測物體發(fā)出的紅外輻射信號，經(jīng)光學系統(tǒng)接收成像于紅外探測器組件上，通過探測器將其轉(zhuǎn)換為電模擬信號輸出，再經(jīng)信號處理器接收后進行放大和轉(zhuǎn)換等處理，最后轉(zhuǎn)化為可以被顯示處理器接收的視頻信號，與監(jiān)視器連接即可顯示待測物體熱圖像；將輸出的模擬信號經(jīng)過圖像采集卡進行A/D轉(zhuǎn)換，傳輸?shù)接嬎銠C中形成數(shù)字圖像；對數(shù)字圖像進行非均勻校正、增強等處理，在顯示器上顯示，并可進一步在軟件系統(tǒng)中分析、處理和存儲等。

圖1 紅外探測器發(fā)展歷史

2 研究現(xiàn)狀

近幾十年，紅外顯微熱成像技術有了較大的進展。美國在紅外熱成像產(chǎn)品的研發(fā)中一直處于世界領先地位，隨著半導體技術的發(fā)展和紅外技術的廣泛應用，英國、法國、德國、日本、中國等也都在擴大資金投入，大力發(fā)展紅外顯微熱成像技術。市面上大部分紅外顯微成像系統(tǒng)采用工作波長范圍3～5mm的中波紅外探測器，少部分采用波長范圍為7～14mm的長波紅外探測器，這兩種系統(tǒng)各有優(yōu)劣。中波紅外系統(tǒng)的工作波長較短，配合紅外鏡頭設計可以獲得較高的空間分辨率，且溫度靈敏度和圖像捕捉率較高。但在微電子器件領域，由于半導體材料的發(fā)射率在長波紅外范圍內(nèi)通常較高，且在150℃以下的器件典型溫度范圍內(nèi)，發(fā)射紅外光能量的大部分是在長波紅外范圍內(nèi)。因此在半導體器件失效分析過程中，長波相比于中波紅外顯微熱成像系統(tǒng)有明顯的優(yōu)勢。

美國EDO/Barns公司是紅外探測器、系統(tǒng)以及光電子顯微鏡領域的先驅(qū)，在1963年生產(chǎn)出第一臺紅外顯微熱成像產(chǎn)品[13]。該公司先后研制出InfraScope系列I、II、III代紅外顯微鏡，可用于電子元器件等熱失效分析。其中第III代產(chǎn)品如圖2所示，采用500×500 InSb制冷型紅外探測器，像素尺寸為24mm[14-15]。

圖2 InfraScope III顯微熱成像系統(tǒng)

20世紀80年代，美國SPI公司研制出采用320×240 PtSi制冷型焦平面探測器的PD300顯微熱成像系統(tǒng)，如圖3所示，工作波段3.6～5mm，主要用于芯片等微小器件的熱分析，查找識別集成電路缺陷等[16-17]。

日本NEC-AVIO公司研制出TVS-8000系列高靈敏度顯微熱像儀，如圖4所示。采用InSb制冷型焦平面探測器，工作波段3～4.8mm，能檢測到0.025℃溫差[18]，是一臺可以實時顯示、分析、記錄熱成像的凝視系統(tǒng)。

日本Jasco公司推出一款具有兩種紅外成像探測器的IRT-7000型多通道紅外顯微鏡，如圖5所示。其內(nèi)部采用16通道的線陣探測器和單點碲鎘汞探測器，實現(xiàn)最高120的放大倍率，分辨率最小達微米。此外還帶有自動的樣品平臺，使得顯微鏡能夠在短時間內(nèi)對樣品的特定區(qū)域進行采集和檢測，同時還能在軟件顯示器上觀察整個樣品的圖像[19-20]。

圖3 PD300顯微熱成像系統(tǒng)

圖4 TVS-8000顯微熱像儀

圖5 IRT-7000型多通道紅外顯微鏡

美國SFDA研制出如圖6所示的半導體器件熱失效分析及壽命評估系統(tǒng)，工作波段7～14mm，采用非制冷型紅外顯微鏡，最小空間分辨率達5mm，能夠測量半導體器件的表面溫度分布并以圖形化的方式進行顯示，可以有效地檢測微尺度半導體電路和MEMS器件的熱問題，對器件缺陷快速定位等。

我國對紅外熱成像產(chǎn)品的研究起步較晚，于20世紀90年代初研制出第一代熱成像組件。目前從事紅外材料、紅外光學鏡頭等紅外產(chǎn)品的生產(chǎn)單位主要有上海技術物理研究所、中國電子科技集團第11所、昆明物理研究所等。國內(nèi)的紅外顯微熱成像系統(tǒng)研究也較少，目前尚無大批量生產(chǎn)的廠家，國內(nèi)用戶使用的也多為進口產(chǎn)品，價格昂貴，限制了它的推廣使用。

2006年，北京理工大學搭建了基于320×240多晶硅非制冷焦平面探測器的紅外顯微熱成像系統(tǒng)樣機，如圖7所示。采用兩倍光學放大，工作波段為8～12mm。2008年又進一步研制出基于光學平板旋轉(zhuǎn)微掃描器的顯微熱成像系統(tǒng)樣機，提升了靈敏度和圖像的空間分辨率，可用于電子器件的分析檢測等[21]。

圖6 半導體器件熱失效分析及壽命評估系統(tǒng)

圖7 北京理工大學紅外顯微熱成像系統(tǒng)

2013年，上海大學胡志宇教授課題組與云南北方馳宏光電有限公司、上海膺芙光電科技有限公司歷經(jīng)3年，成功研制出了一套紅外顯微熱成像儀，如圖8所示。該系統(tǒng)采用北方馳宏公司的YF-1001型非制冷紅外相機，敏感光譜為7～14mm、溫度敏感度為0.1℃、測溫范圍為0～300℃、空間分辨率為40mm、最高放大倍率為5倍。該套系統(tǒng)國際首創(chuàng)可自動校準，具有時間溫度曲線記錄功能、最高溫度鼠標跟蹤功能、溫度變化記錄功能、數(shù)據(jù)系統(tǒng)保存功能和三維溫度圖像成像功能等，獲得了權威機構的科技查新鑒定和認證，在醫(yī)療診斷、半導體無損檢測、公共安全等領域有巨大的市場空間[22-23]。

圖8 上海大學紅外顯微熱成像系統(tǒng)

3 應用進展

隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展，芯片的尺寸越來越小，對其可靠性的要求也更高。紅外顯微熱成像技術測溫的準確性和可靠性高，對被測量對象的干擾較小，在IC器件的無損檢測、散熱管理等方面得到了廣泛應用。

Chen等人建立三維有限元模型，借助紅外顯微熱成像系統(tǒng)，提出一種熱穩(wěn)定狀態(tài)下集成電路封裝熱性能的表征方法[24]；Alsem等人使用高級紅外顯微鏡監(jiān)測多晶硅MEMS器件側壁摩擦部分的溫度變化，研究MEMS器件的磨損機制[25]；Li等人利用顯微熱成像技術測量器件結溫以及封裝內(nèi)部的溫度分布[26]；Matthew等人介紹了利用顯微熱成像技術對MEMS器件進行結構分析的機制，通過紅外顯微熱像儀非破壞性地觀察密封MEMS器件結構，并識別沖擊試驗后內(nèi)部受損部分[27]；Gao Lu等人利用紅外顯微鏡觀測PCB和集成芯片工作時溫度上升過程，并與ICEPAK軟件溫度模擬情況進行對比分析，建立模擬溫度與實際溫度之間的關系[28]；梁法國等利用紅外顯微熱成像技術測試功率器件的結溫及其分布，用來分析功率器件可靠性[29]。

此外，紅外顯微熱成像系統(tǒng)還為材料性能、醫(yī)學診斷、物理化學實驗等方面提供輔助分析。

2012年，馬來西亞的M. J. Suriani等人利用紅外熱像儀，使用主動熱成像方法檢測紅麻/環(huán)氧樹脂復合材料缺陷，結合光學顯微鏡和SEM驗證分析結果，缺陷檢測精度達95%[30]。

2013年，韓國的Jae Young Kim等人利用具有AMF發(fā)生器的紅外顯微熱成像系統(tǒng)測量磁性納米顆粒的熱性能。該系統(tǒng)具有3倍放大倍率，空間分辨率為5mm。研究結果顯示熱成像系統(tǒng)能識別特定疾病靶向的磁性納米粒子，表明顯微熱成像技術可用于疾病早期的篩查診斷等[31]。

2014年，羅希等人利用胡志宇教授課題組研制的紅外顯微熱像儀評估催化劑圖案的性能[32]。在催化燃燒反應過程中，通過紅外熱像儀監(jiān)測催化劑表面的溫度變化，證明微圖案化催化劑表面的均勻溫度分布和快速溫度響應。同年，陳英等人利用此套系統(tǒng)對催化燃燒進行紅外表征，觀察薄膜催化劑表面在甲醇低溫燃燒過程中的溫度變化情況，計算表面溫差變化[33]。

2017年，胡志宇教授團隊在國際著名期刊Nano Energy上發(fā)表研究成果，在硅片上點燃20nm超薄可圖形化火。反應器中通入甲醇空氣混合氣體，在催化劑作用下進行催化燃燒反應，用紅外顯微熱成像系統(tǒng)觀測納米火的溫度分布，計算催化劑上下表面溫差[34]。

4 總結與展望

紅外顯微熱成像系統(tǒng)同時具有光學顯微放大功能和溫度測量功能，能夠應用于細微熱分析。國外對紅外顯微熱成像系統(tǒng)的研究和應用較早，國內(nèi)的研究較為落后，使用的系統(tǒng)也多為國外進口，價格十分昂貴。由于非制冷紅外探測器具有功耗小、成本低、能夠在室溫下工作等優(yōu)點，近年來我國在大力發(fā)展基于非制冷探測器的顯微熱成像系統(tǒng)。但非制冷探測器陣列數(shù)目有限，加上探測器單元尺寸的限制，圖像空間分辨力低，不利于觀察圖像細節(jié)。且由于工作波段的波長限制，系統(tǒng)放大倍數(shù)不夠。因此未來紅外顯微熱成像系統(tǒng)需要向有更高的空間分辨率，更好的紅外圖像成像質(zhì)量，更高的溫度測量準確度，更豐富的軟件分析功能等方向發(fā)展。此外，由于紅外圖像不能反映物體的真實形貌，將紅外圖像與其他圖像結合分析也是未來的發(fā)展趨勢。目前國內(nèi)已有將可見光圖像與紅外圖像結合，研制共光路紅外/可見光顯微熱成像系統(tǒng)的專利[35]。

紅外顯微熱成像技術在MEMS器件可靠性分析、生物醫(yī)學診斷、科學實驗研究等方面有很好的應用前景，我國對顯微熱成像系統(tǒng)的需求也會不斷擴大。國外已經(jīng)有較為成熟的顯微熱成像產(chǎn)品，我國在此方面研究起步較晚，因此需要加強投入，研制分辨率更高、結構更簡單、成本更低的紅外顯微熱成像系統(tǒng)。

[1] 周國安. 紅外技術在電氣設備檢測中的應用[J]. 紅外, 2007(5): 36-39.

ZHOU Guo’an. Application of Infrared Technology in Electrical Equipment Inspection[J]., 2007(5): 36-39.

[2] Bagavathiappan S, Lahiri B B, Saravanan T, et al. Infrared thermography for condition monitoring-A review[J]., 2013, 60(5): 35-55.

[3] Glowacz A, Glowacz Z. Diagnosis of the three-phase induction motor using thermal imaging[J]., 2016, 81: 7-16.

[4] Lahiri B B, Bagavathiappan S, Jayakumar T, et al. Medical applications of infrared thermography: A review[J]., 2012, 55(4): 221-235.

[5] Jadin M S, Taib S. Recent progress in diagnosing the reliability of electrical equipment by using infrared thermography[J]., 2012, 55(4): 236-245.

[6] Staffa E, Bernard V, Kubicek L, et al. Infrared thermography as option for evaluating the treatment effect of percutaneous transluminal angioplasty by patients with peripheral arterial disease[J]., 2017, 25(1): 42.

[7] Vázquez P, Thomachot-Schneider C, Mouhoubi K, et al. Infrared thermography monitoring of the NaCl crystallisation process[J]., 2015, 71: 198-207.

[8] 郭暉, 向世明, 田民強. 微光夜視技術發(fā)展動態(tài)評述[J]. 紅外技術, 2013, 35(2): 63-68.

GUO Hui, XIANG Shiming, TIAN Minqiang. A Review of the Development of Low-light Night Vision Technology[J]., 2013, 35(2): 63-68.

[9] 馮輔周, 張超省, 江鵬程, 等. 基于超聲紅外熱像技術的裝甲裝備缺陷檢測系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J]. 光電子技術, 2012, 32(3): 170-174.

FENG Fuzhou, ZHANG Chaosheng, JIANG Pengcheng, et al. Design and Implement of Defect Detection System for Armored Equipments Based on Ultrasonic Infrared Thermography[J]., 2012, 32(3): 170-174.

[10] Wikipedia. Black body[EB/OL]. [2017-10-15]. https://en.wikipedia. org/wiki/Black_body.

[11] Wikipedia. Stefan–Boltzmann_law[EB/OL]. [2017-10-15]. https://en. wikipedia.org/wiki/Stefan–Boltzmann_law.

[12] Rogalski A. Infrared detectors: an overview[J]., 2002, 43(3-5):187-210.

[13] Wordpress. Quantum Focus Instruments Corporation[EB/OL]. [2017-10-25]. http://www.quantumfocus.com/about-qfi/.

[14] 王吉暉, 高路, 金偉其, 等. 用于微機電器件無損檢測的顯微熱成像技術進展[J]. 紅外與激光工程, 2009, 38(s): 151-156.

WANG Jihui, GAO Lu, JIN Weiqi, et al. Development of thermal microscope for nondestructive testing to micro-electro-mechanical devices[J]., 2009, 38(s): 151-156.

[15] LIU C. A Proposal to Acquire a Micro Thermal Imaging Microscope[J]., 2003:1-128.

[16] Trigg A. Applications of infrared microscopy to IC and MEMS packaging[J]., 2003, 26(3): 232-238.

[17] 高美靜, 許杰, 金偉其, 等. 顯微熱成像技術研究現(xiàn)狀與展望[J]. 激光與紅外, 2017, 47(1): 13-18.

GAO Meijing, XU Jie, JIN Weiqi, et al. Status and prospect on thermal microscope imaging technology[J]., 2017, 47(1): 13-18.

[18] Forsthoefel J J, Toft J B, Furuichi H, et al. Design and performance of a high-sensitivity high-resolution thermal video system[C]//, 1994, 2225: 205-214.

[19] 顧聚興. 紅外顯微鏡[J]. 紅外, 2009(6): 14-14.

GU Juxing. Infrared microscope[J]., 2009(6): 14-14.

[20] Instrument information network. Jasco IRT-7000 IR microscope[EB/OL]. [2017-10-15]. http://www.instrument.com.cn/ netshow/SH101955/C123430.htm.

[21] 高美靜, 金偉其, 王霞, 等. 顯微熱成像系統(tǒng)的噪聲等效溫差和噪聲等效輻射率差模型及其分析[J]. 北京理工大學學報, 2007, 27(1): 50-54.

GAO Meijing, JIN Weiqi, WANG Xia, et al. Study on the Noise Equivalent Temperature Difference and Noise Equivalent Eradiation Difference Mathematical Models for Micro Thermal Imaging Systems[J]., 2007, 27(1): 50-54.

[22] 劉中意. 基于多聚焦紅外圖像的溫度測量和三維重構[D]. 上海: 上海大學, 2015.

LIU Zhongyi. Temperature Measurement and 3D Reconstruction Based on Multifocus Thermal Images[D]. Shanghai: Shanghai University, 2015.

[23] 胡志宇. 細微之處知冷熱-紅外顯微熱成像儀[J]. 科學畫報, 2014(1): 30-31.

HU Zhiyu. The subtleies see the heat and cold-the infrared thermal microscope imging system[J].2014(1): 30-31.

[24] CHEN W H, CHENG H C, SHEN H A. An effective methodology for thermal characterization of electronic packaging[J]., 2003, 26(1): 222-232.

[25] Alsem D H, Stach E A, Dugger M T, et al. An electron microscopy study of wear in polysilicon microelectromechanical systems in ambient air[J]., 2007, 515(6): 3259-3266.

[26] LI L I. Application of Optical Methods in Microelectronics Packaging[J]., 2007, 22: 236-248.

[27] Hazel M, Karpman M. Measuring MEMS through silicon caps[C]//2008, 2008: 68840F-68840F-7.

[28] GAO L, WANG J, JIN W, et al. Research on thermal characteristics of electronic devices using thermal microscopes[C]//, 2010, 7854: 78543I-78543I-10.

[29] 梁法國, 翟玉衛(wèi), 吳愛華. 用顯微紅外熱成像技術分析功率器件可靠性[J]. 微納電子技術, 2011, 48(5): 338-342.

LIANG Faguo, ZHAI Yawei, WU Aihua. Reliability Analysis of Power Devices by Infrared(IR) Thermography[J]., 2011, 48(5): 338-342.

[30] Surianiad M J, Khalina A, Sapuan S M, et al. Detection of Defects in Kenaf/Epoxy using Infrared Thermal Imaging Technique[J]., 2012, 4(12):172-178.

[31] Kim J Y, Chang K S, Kook M H, et al. Measurement of thermal properties of magnetic nanoparticles using infrared thermal microscopy[J]., 2013, 57(2): 76-80.

[32] Luo X, Zeng Z, Wang X, et al. Preparing two-dimensional nano-catalytic combustion patterns using direct inkjet printing[J]., 2014, 271: 174-179.

[33] Ying C, Liu J, Wang X, et al. Chemical Composition and Surface Roughness of AlO-Controlled Activity of Pt/AlO, Thin Film Catalysts for Methanol Oxidation Reaction[J]., 2014, 144(10): 1696-1703.

[34] YANG Gang, WU Zhimao, WANG Wei, et al. Creating 20nm thin patternble flat fire[J]., 2017, 42: 195-204.

[35] 胡志宇, 張春. 共光路紅外光/可見光雙波段系統(tǒng): 201410074693.9[P]. 2015-01-07.

HU Zhiyu, ZHANG Chun. Co-optical Path Infrared/Visible Dual Spectrum Microscope:201410074693.9[P]. 2015-01-07.

Research and Applications of Infrared Thermal Microscope Imaging System

YUE Jingjing1,2,3，WU Zhimao1,2,3，MU Erzhen1,2,3，LUO Hong4，JIANG Jie4，HU Zhiyu1,2,3

(1.,,200240,; 2.,,200240,; 3.,,200240,;4.,650217,)

The infrared thermal microscope imaging system is based on technologies of infrared thermal imaging, infrared image processing, and optical microscopy. Such a system can be used to analyze temperature changes of tiny objects or local details, with advantages of non-destructive testing, high sensitivity and so on. The research background of the infrared thermal microscope imaging system is summarized in this article, and the fundamentals and system components are presented. In addition, we summarized the research status of the infrared thermal microscope imaging system and its applications in the field of microelectronic device testing, medical diagnosis, and scientific experiment research. Moreover, the existing problems of the infrared thermal microscope imaging system are analyzed, and its future development trend is forecasted.

infrared thermal imaging，infrared detector，infrared thermal microscope imaging system

TN219

A

1001-8891(2017)11-0973-06

2017-10-25；

2017-11-10.

岳靜靜（1993-），女，碩士研究生，主要研究方向為圖像處理和模式識別。

胡志宇（1965-），男，博士，教授，主要研究方向是納米量級高效低污染能量轉(zhuǎn)換元器件及其應用、薄膜納米結構功能材料等。

云南省科技廳省院省?？萍己献鲗ｍ棧?014IB007）；國家自然科學基金（5177060654）；云南省胡志宇專家工作站（編號：云科合發(fā)[2014]5號）。