传统光学显微镜的工作波段通常为400至700纳米的可见光范围，而硅材料对可见光是不透明的，因此无法直接看到芯片内部结构。若要观察内部隐裂、焊接故障等缺陷，常规做法需要对样品进行破坏性开封，这不仅耗时，而且会损坏样品，无法用于后续分析或产线抽检。
为了解决这一难题，我司开发的短波红外显微系统将成像波长范围扩展至900至1700纳米。这一波段的光子能量低于晶体硅的带隙，因此硅材料在此波段表现出较高的透射率。
配合无限远校正的显微物镜，用户可以在不破坏样品的前提下，清晰观察到硅基芯片内部的隐裂、微裂纹以及电子元件中的焊接故障等缺陷。
江苏某半导体企业的实测结果表明，该系统能够穿透厚度达1000微米的硅片，图像对比度和分辨率满足微米级缺陷的要求。
在技术路径上，该方案避开了中波红外和长波红外所需的反射式光学元件，而是采用了常规的玻璃透镜系统。
这种设计使得短波红外模块可以与现有的标准显微镜平台直接集成，用户无需重新购买整套显微镜，设备投入成本得到控制。同时，系统采用模块化架构，包含三个独立但协同工作的部分：照明模块、成像模块和机械模块。
照明模块选用了针对短波红外波段优化的红外发光二极管，输出波长匹配常用探测范围，并经过均匀化光路设计，确保样品表面照度一致性。
成像模块的核心是一块高灵敏度的铟镓砷传感器，该传感器在900至1700纳米范围内具有较高的量子效率，配合大数值孔径的光路设计，可实现微米级的空间分辨率。此外，相机支持双增益模式，用户可以根据检测速度或噪声要求进行切换。
机械模块采用精密计算机数控加工部件和防振结构，在自动化连续扫描或高通量工作流程中，可以保持长时间的位置稳定性和图像清晰度。
该方案目前可应用于：
半导体制造：检测硅晶片和芯片互连中的亚表面缺陷；
材料科学：识别陶瓷或复合材料中不可见的裂缝；
工业检测：无需破坏性拆卸即可分析组件中的亚表面结构；
综上所述，这套系统提供了一种新的非破坏性解决办法。
