"ロックインサーモグラフィを用いて試料に埋没した熱源の位置を特定する方法であって、前記試料を検査システム上に配置し、複数のさまざまなロックイン周波数で前記試料に検査信号を印加し、前記試料に前記検査信号を印加しながら赤外線センサを用いて前記試料を撮影し、前記撮影した画像から前記試料の表面の横断的な温度分布を検出し、前記検査信号と前記画像から得られる熱応答との間で生じる位相ずれを前記試料内の熱伝搬と相関させて検出および解析し、前記横断的な温度分布を解析して前記熱源の横断的な位置を取得し、各熱源位置における前記位相ずれを解析して前記試料内のその深度位置を特定する、ことを特徴とする方法。さまざまなロックイン周波数での前記位相ずれをプロットして位相対周波数曲線を取得する、請求項1に記載の方法。前記位相対周波数曲線の傾きを解析して前記深度位置を改善する、請求項2に記載の方法。熱波伝搬の解析解により周波数挙動に対する深度関連の位相ずれを算出し、前記算出した周波数挙動に対する深度関連の位相ずれを前記検出した位相ずれに関連付けて前記熱源の深度を特定する、請求項1に記載の方法。熱波伝搬の有限要素モデリングにより周波数挙動に対する深度関連の位相ずれを算出し、前記算出した周波数挙動に対する深度関連の位相ずれを前記検出した位相ずれに関連付けて前記熱源の深度を特定する、請求項1に記載の方法。前記赤外線センサからの画素の一部のみからのデータを読むことで前記試料の表面の視野を制限する、請求項1に記載の方法。隣接画素の値を加算して加算データ点を生成し、前記加算データ点のみを読むことで前記視野を制限する、請求項6に記載の方法。ロックインサーモグラフィシステムを用いて埋没した熱源の位置を特定する方法であって、被検査体を検査システム上に配置し、前記被検査体に検査信号を印加し、前記被検査体に前記検査信号を印加しながら赤外線カメラを用いて前記被検査体を撮影し、前記被検査体の表面の横断的な温度分布を検出して横断的に前記熱源の位置を探し、前記赤外線カメラの動作領域を縮小して縮小視野を取得し、複数のさまざまなロックイン周波数で前記被検査体に電気励振信号を続けて印加し、前記被検査体に前記電気励振信号を印加しながら前記縮小視野を用いて前記被検査体を撮影し、前記被検査体の表面の横断的な温度分布を検出し、前記電気励振信号と熱応答との間で生じる位相ずれを前記被検査体内の熱伝搬と相関させて検出および解析し、前記生じた位相ずれを解析して電気的活性の熱源の深度位置を取得する、ことを特徴とする方法。さまざまなロックイン周波数での前記位相ずれをプロットし、定量的な位相値に加えて位相対周波数曲線の傾きを解析してZ分解能および測定値の信頼性を向上する、請求項8に記載の方法。熱波伝搬の解析解により周波数挙動に対する深度関連の位相ずれを算出し、前記算出した周波数挙動に対する深度関連の位相ずれを前記測定した位相ずれに関連付けて前記熱源の深度を特定する、請求項8に記載の方法。熱波伝搬の有限要素モデリングにより周波数挙動に対する深度関連の位相ずれを算出し、前記算出した周波数挙動に対する深度関連の位相ずれを前記測定した位相ずれに関連付けて前記熱源の深度を特定する、請求項8に記載の方法。隣接画素の値を加算して加算データ点を生成し、前記加算データ点のみを読むことで前記赤外線カメラの動作領域を縮小する、請求項8に記載の方法。外部信号源から前記検査信号を取得し、前記赤外線カメラを前記外部信号源からの信号に同期させて前記検査信号を印加する、請求項8に記載の方法。単一画素赤外線センサを用いて前記赤外線カメラの動作領域を縮小する、請求項8に記載の方法。ロックインサーモグラフィを用いて被検査体に埋没した熱源の時間分解位置特定を行う方法であって、前記被検査体に検査信号を印加し、前記被検査体に前記検査信号を印加しながら赤外線カメラを用いて前記被検査体を撮影し、前記被検査体の表面の横断的な温度分布を検出して横断的に前記熱源の位置を探し、前記赤外線カメラの動作領域を縮小して縮小視野を取得し、複数のさまざまなロックイン周波数で前記被検査体に電気励振信号を続けて印加し、前記被検査体に前記電気励振信号を印加しながら前記縮小視野を用いて前記被検査体を撮影し、赤外線画像を用いて可変ロックイン周波数での時間分解熱波形を検出し、前記時間分解熱波形をモニタに表示し、前記時間分解熱波形を解析して前記電気励振信号と関連熱波形との間の位相ずれを特定する、ことを特徴とする方法。相関関数を用いて前記時間分解熱波形を解析する、請求項15に記載の方法。隣接画素の値を加算して加算データ点を生成し、前記加算データ点のみを読むことで前記視野を制限する、請求項15に記載の方法。ロックイン周波数と同じ周波数の正弦関数との自己相関を用いて前記時間分解熱波形の前記位相ずれを測定する、請求項15に記載の方法。熱波伝搬の解析解により周波数挙動に対する深度関連の位相ずれを算出し、前記算出した周波数挙動に対する深度関連の位相ずれを前記測定した位相ずれに関連付けて前記熱源の深度を特定する、請求項15に記載の方法。熱波伝搬の有限要素モデリングにより周波数挙動に対する深度関連の位相ずれを算出し、前記算出した周波数挙動に対する深度関連の位相ずれを前記測定した位相ずれに関連付けて前記熱源の深度を特定する、請求項15に記載の方法。少なくとも一つの相関関数を用いて前記時間分解熱波形の形状を定量的に解析し、それにより得られる相関係数対ロックイン周波数のマトリクスを生成する、請求項15に記載の方法。正弦、余弦、方形、シャークフィン、指数関数的充放電曲線の少なくとも一つを含む所定の波形との自己相関または相互相関の少なくとも一つを用いることで前記少なくとも一つの相関関数を用いる、請求項21に記載の方法。熱波伝搬の有限要素モデリングにより周波数挙動に対する深度関連の位相ずれに基づいて理論的相関係数を算出し、前記算出した相関係数を前記相関係数に関連付けて前記熱源の深度を特定する、請求項22に記載の方法。密封された被検査体における欠陥の位置を特定するシステムであって、前記密封された被検査体を載置し、励振源から励振信号を受信するように前記被検査体に接続するベンチと、前記被検査体の赤外線画像を取得するように配置された赤外線カメラと、周波数f1の同期信号を生成し、前記同期信号を前記励振源に送信する処理部と、経時的に周波数f1を変化させる周波数選択部とを備え、前記処理部は、前記赤外線カメラからデータを読み、前記赤外線カメラの赤外線画像を用いて可変ロックイン周波数での時間分解熱波形を生成し、モニタに前記時間分解熱波形を表示する、ことを特徴とするシステム。前記処理部は、前記赤外線カメラの視野を制限する視野選択部を有する、請求項24に記載のシステム。前記処理部は、前記赤外線カメラの画素の一部のみから読み出しを可能にする視野選択部を有する、請求項24に記載のシステム。電子デバイス、例えばシステムインパッケージの3次元アーキテクチャはいくつかの集積回路ダイから構成されており、ダイは、ともに垂直に積層され密封された再分配層を取り付けるまたは相互接続している。したがって、そのような密封された電子デバイスは、シリコン、ポリマ、および酸化シリコン絶縁体、金属線および配線、接着剤および/または粘着剤、密封モールドなどの異種材料が積層されている。それゆえ、ホットスポット位置から始まる内部の熱伝搬は非常に複雑である。したがって、z方向、すなわち、試料の深さ方向のホットスポット欠陥の位置を特定することは難しい。さらに、複雑な欠陥、または、試料タイプによって、ホットスポット位置での電力変換の観点から非理想的なホットスポット活動が生じることがある。ここでは、そのようなデバイスにおける熱源例えば、熱活動構造体または欠陥の位置を正確に特定することができるさまざまな実施形態を開示する。本発明のさまざまな実施形態は、所定の多数の周波数を用いてデバイスを励振主にデューティサイクル50の方形波電圧信号だがこれに限られないする。励振と熱応答対周波数曲線との間に生じる位相ずれを解析することで、シミュレートおよび/または事前校正されたデータとの比較を含む、必要なホットスポットの深度計算精度が達成される。また、時間分解熱応答の測定結果熱スコープの表示のようなものを用いて、大幅に低減された解析時間で熱波がより正確に完全に解析される。本発明の実施形態は、電気的刺激と熱応答および自動および半自動データ解析用に測定した波形の形状との間の位相ずれ/時間遅延を定量的に測定する。波形形状解析は、測定結果と所定の関数例えば、正弦、余弦、シャークフィン、三角、方形との間の相互相関に基づいて行うことができ、単なる印加されたロックインごとの位相値ではなく相関マトリックスを生成する。本発明の実施形態には、ロックイン周波数をスキャンすることでより多くのデータ点が計測され、個々の絶対的な位相値だけではなく位相対周波数の形状/傾きも解析できるといった利点がある。これにより、明確な位相ずれ/時間遅延測定値が高い検出精度で提供でき、さらに、1個の位相測定値では誤った結果が導かれてしまう非理想的なホットスポット活動で3次元の位置特定が可能となる。また、時間分解熱応答の測定結果により、解析周波数ごとに必要な捕捉時間を10倍、場合によっては100倍まで実質的に低減することができる。さらに、獲得した完全波形により、熱時間遅延および波形形状の定量的解析に基づいて、深度測定値の精度を向上することができる。これら向上は、現在および将来の多重層電子デバイス、すなわち、3次元システムインパッケージ技術における単層を解消するのに必要なものとして期待される。熱伝搬の定量的解析によりホットスポットの半自動の3次元位置特定が可能となる。定常状態サーモグラフィと比較してロックインサーモグラフィの主たる利点は、数μWまで細かな超高感度と数μmまで細かな高空間分解能とが同時に達成できる点にある。これらパラメータを取得するために、被検査体は、選択周波数ロックイン周波数による電源電圧で定期的に刺激が与えられる。デバイス表面に生じる熱応答は赤外線カメラで検出され、2つの相関関数を用いて励振信号の同相部S0°および異相部S90°に分けられる。この処理により、ホットスポット深度の位置特定に必要な情報を含む振幅および位相信号の計算が可能となる。基本信号S0°,S90°と生じる振幅および位相情報との間の関係をよりよく理解するために、図1に示すように、0°および90°信号を複素ベクトルにして描画する。得られる両部のベクトルは振幅A図1において点Sに向かう矢印を表し、0°と生じる振幅ベクトルとの間の角度は位相φで表される。位相値は励振信号と測定された熱応答との間の時間遅延として考えられる。一般に、検査は検出赤外線波長典型的に、しかし非限定的には3~5μmを透過させないホットスポット領域上の材料を有するデバイスで行われるため、熱波はこの材料を伝搬し、ホットスポット上のデバイス表面の熱が周期的に上昇し、ロックインサーモグラフィによって測定可能となる。熱拡散過程の基礎である時定数により励振信号と熱応答との間の位相ずれが決まる。熱遅延の主原因はモールド化合物、ダイ接着剤、ポリマ、および酸化シリコン絶縁体のような低い熱伝導性の材料層であり、より高い熱伝導性を有するシリコンダイまたは金属層は主原因ではない。簡単に言うと、ホットスポットとデバイス表面との間の距離が長いほどより大きな位相ずれが生じる。逆に、ホットスポット上の材料の熱特性がわかれば、位相ずれを測定することでホットスポットの未知の深度を特定することができる。材料層の熱特性の影響度を表すパラメータをここではバルク材料内部の熱波のダンピングを表す熱拡散長μと呼ぶ。これは熱波の振幅をe-1に落としたときの固有長として定義される。これは、式3に示したように、熱伝導性λ、単位W/mK、比熱容量cp、単位J/gK、密度ρ、単位g/cm3、および印加されるロックイン周波数flock-in、単位Hzといった熱パラメータにより計算することができる。熱パラメータは熱拡散性a、単位mm2/sとしてまとめることができる。熱拡散長μ単位mmは、熱波が伝搬する材料ごとに固有である。図2は、モールド化合物実線およびシリコン破線の2例の熱拡散長を示す。シリコンと比較してモールド化合物の熱拡散長は極めて短いことがわかる。さらに図2から、印加する周波数が低いほど熱波は固体材料の深くまで伝搬する事がわかる。したがって、励振信号の周波数を下げることで、たとえ数百ミクロンの赤外線非透過層であっても熱源の位置を特定することができる。熱拡散長は、熱波に対するダンピングファクタとみなせるため、振幅だけではなく生じる位相にも影響を及ぼす。ロックイン周波数が高くなるほど、ホットスポット位置の励振信号とデバイス表面の熱応答との間の時間遅延がより大きくなる。それゆえ、ロックイン周波数の増大に応じて位相ずれが増大することが予想される。位相φとホットスポットの深度zとの間の関係は次のように表される。ここで、μは熱拡散長を表す。図3は、1mmの層の下に埋没したホットスポットに印加するロックイン周波数に応じて生じる位相ずれのプロット図である。実線はモールド化合物を表し、破線はシリコンを表す。一実施形態では、内部の熱伝搬および生じる位相ずれへのさまざまな影響の分離の詳細な解析を、有限要素モデリングを用いて調べている。このモデリングにより、既知のデバイス構築および明確なホットスポット位置へのロックイン処理がシミュレートされる。3次元システムインパッケージデバイスじゅうの熱伝達は、2次元/3次元の熱モデリングを用いて行うことができる。デバイス内部のさまざまな横位置および縦位置にさまざまな熱源があると仮定し、さまざまなロックイン周波数で生じる位相ずれを実験データに相関させることにより、内部のホットスポット位置の特定が可能となる。まず、数周期以内に安定的変化に至るように、想定される消費電力の半分を用いて、過渡応答とみなせる定常状態解が算出される。この準定常状態に到達した後、試料にパスル状の励振信号の刺激が与えられる。ロックイン周波数、励振周期数、および中間段階数は、実際の幾何学的配置および熱パラメータ熱伝導性、熱容量、および密度を参照して選択される。消費電力はモデル接地に印加され、さまざまなロックイン周波数で振動する。さらに、時間および電力消費信号が別々のファイルに保存され、相関関数の生成および励振信号の再構築が可能となる。2つのやり方ができ、一つは表面全体の、もう一つは試料の厚さ全体の温度変化を読み取ることである。図4は、本発明の一実施形態に係るシステムの構成図である。被検査体400は、励振源405によって生成される周波数f0の励振信号430によって刺激される。一例として、励振信号430は、被検査体の動作電圧、例えば、1.2Vの振幅電圧およびロックイン周波数f0の方形波である。励振信号の周波数f0は、処理部415の周波数選択部420によって設定および変更される。同期信号435は処理部415から出力され、励振源405に送られる。励振源405が周波数f0の励振信号430を生成できるようであれば、同期信号435を同じ周波数f0に設定することがもっとも簡単であるが、別の周波数でもよい。赤外線カメラ410は、被検査体400の選択領域の赤外線画像を撮影するためのものである。カメラ410のフレームレートは通常、しかし非限定的に、周波数f0よりも高く設定される。ここでは、周波数f0の少なくとも4倍に設定されるものとする。また、この動作はATEが実行することができる。すなわち、ATEは被検査体にデバイス信号を送るとともにコントローラおよびカメラにトリガ信号を送る。従来技術とは異なり、図4の構成では、周波数選択部420から供給される同期信号435に応じて励振信号の周波数f0を変化させながら、被検査体400が励振源405により繰り返し刺激される。これにより、ホットスポットの位置、特に電子デバイスの深度つまりz方向を質的および量的に優れた精度で検出することができる。さらに、従来技術とは異なり、図4の構成は1個の位相データ点を出力するのではなく、モニタ425に全体的な応答曲線をプロットすることができる。全体的な応答曲線を示すことで、曲線の当てはめなどのさらなる解析をして被検査体内の時間分解熱消費をよりよく理解することができる。特に、当然のことながら、OBIC、LVP、TREMなどのデバイスの被膜剥離およびチップ背面の薄削が必要な標準的なデバッグとは異なり、図4の構成では、チップの被膜剥離をすることなく検査が行われる。これらと他の特徴は以下の例から理解することができる。例I:単一チップデバイスにおけるホットスポットの深度特定ロックインサーモグラフィ法を用いて、下記の故障解析工程とよく適合して完全密封の単一チップデバイス内のホットスポットの位置を非破壊で特定することができる。ホットスポットの深度、印加されるロックイン周波数、および生じる位相ずれの間の関係は、定点熱源を持つ検査構造体を用いて調査した。検査構造体は、蛇行する銅線を含む単一チップデバイスを用いて作成した。図5の上部に示したように、蛇行は集束イオンビーム技術により局所的に修正され、はっきりした局所熱源が生成された。局所的な高抵抗領域が生成された後、単一チップデバイスを、1.2Vの電源電圧および5Hzのロックイン周波数のロックインサーモグラフィで、消費電力が14mWである局所熱源を生成して測定した。図6に、生じる振幅をトポグラフィ画像に重ねて示す。次に、デバイスをモールド化合物で密封し、集束イオンビームによって生成されたホットスポットとデバイス表面との間に材料層を形成した。この場合、ホットスポットの深度はデバイスおよび単一チップの寸法から知ることができ、950μmと特定された。図7は、調査した完全密閉の検査デバイスの簡略図である。図7に示したように、人工的に生成された欠陥を有する単一チップはDCIPdualceramicinlinepackageで覆われている。チップの表面上の厚さが950μmとなるようにチップ上をモールド化合物で埋めた。前節で説明した理論に基づいて、図4の装置で0.1から7Hzの周波数範囲で被検査体を調査し、生じる振幅を測定した。図8は、印加したロックイン周波数と生じる位相ずれとの間の関係の調査結果を示す。理論曲線に重ねて測定データ点をプロットしている。明らかに、0.1から3Hzのロックイン周波数範囲では論理データに一致する傾向が見られる。5および7Hzではわずかにずれがあるが、これは熱波の高ダンピングによる低SN比により説明がつく。この影響は測定時間を長くすることにより排除することができる。検出器の確率的ノイズは測定時間の平方根に従って減少するからである。論理データと高い相関があるモールド化合物について位相ずれとロックイン周波数との間の関係を実験的に特定した。結果は、完全密閉のデバイス内の熱活性構造体または欠陥の3次元位置特定にロックインサーモグラフィ調査が有効であることを示すものである。ところで、従来技術では、単一のロックイン周波数を用いたため、検査結果は図8に示したように単一のデータ点として得られた。例えば、ロックイン周波数が2Hzであったとしたら、システムの出力は単一の数、すなわち177.5°となるであろう。この結果から、システムインパッケージのような複雑な3次元構造体の調査に必要な情報である単独の影響相関誤差、幾何学的配置の影響、接触抵抗などを分離することができない。内部的な熱伝搬の調査および生じる位相ずれに及ぼされるさまざまな影響の分離のために、有限要素モデリング法を用いて、既知のデバイス構築および想定される欠陥位置へのロックイン処理のシミュレーションが可能である。まず、数周期以内に安定的変化に至るように、想定される消費電力の半分を用いて、過渡応答とみなせる定常状態解が算出される。この準定常状態に到達した後、試料にパスル状の励振信号の刺激が与えられる。ロックイン周波数、励振周期数、および中間段階数は、実際のパラメータを参照して選択される。密封材料の熱パラメータ熱伝導性、熱容量、および密度が考慮され、消費電力はモデル接地に印加され、さまざまなロックイン周波数で振動する。さらに、時間および電力消費信号が別々のファイルに保存され、相関関数の生成および励振信号の再構築が可能となる。2つのやり方ができ、一つは表面全体の、もう一つは試料の厚さ全体の温度変化を読み取ることである。例II:ダイ積層デバイスにおける欠陥の深度特定例えばシステムインパッケージなどのダイ積層デバイスの内部の3次元ホットスポット位置特定のために、影響の第2の要因を考慮しなければならない。ホットスポット位置に生成される熱波は、シリコン、モールド化合物、ダイ接着テープなどのさまざまな厚さのさまざまな材料層に伝搬する。結果として、欠陥デバイスのさまざまなダイにおける軸方向ホットスポット位置に応じて、デバイス表面までの距離だけではなく熱拡散長までもが変化する。それゆえ、積層のより下層のダイのホットスポットで生成された熱波は、デバイス表面近くのホットスポットで生成される熱波と比較して多くの材料層を通ることとなる。単一チップデバイスに関する前節と同様に、この挙動を用いて、さまざまなホットスポット位置についてある周波数範囲の理論的な位相ずれを算出することでホットスポットの深度を特定することができる。単一チップデバイスの調査とは異なり、ホットスポットは離散モデルの材料システムを用いることができる状況に変化する特定のダイに関連することを前提としている。それゆえ、少なくとも1次オーダーまで、全体の熱拡散長は各材料層の単独の熱拡散長の総和である。また、ホットスポットの全体の深度ztotalは単独の材料層の厚さznの総和である。この対比により、想定されるどのホットスポットの深度で実験データと論理データとが一致するかが示され、積層内部の欠陥ダイが特定される。しかし、これは干渉効果、非線形性などを考慮していない。積層ダイのレベルでのこの関係を調査するために、追加の材料層に対する位相ずれの変化を段階的に調査することができる、位置が明確な熱源を持つ検査試料が必要である。このため、図9A~9Dに示すように、ダイ積層検査デバイスを作成した。図9Aに示すように、点熱源は、金属蛇行線を持つ単一検査チップの集束イオンビーム修正によって同じく生成した。生じる消費電力を計測したところ2.5mW0.5V,5mAであった。ダイ積層試料への熱伝達の有限要素シミュレーションにおいて、ロックイン処理のシミュレーションは2次元/3次元熱モデルを用いる非常に複雑なものである。使用される積層材料シリコン、積層ダイ接着剤、モールド化合物、銅およびそれらの熱パラメータが適用される。材料層の内部のさまざまな横方向および縦方向の位置におけるさまざまな熱源およびさまざまなロックイン周波数に関して得られる論理的な位相ずれと実験データとの相関性を想定することで欠陥位置が特定される。まず、印加されるロックイン周波数に関する位相ずれを特定した。これは、デバイス表面における基準の欠陥位置として用いることができる。次に、図9Bに示したように、準備した検査チップの表面に厚さ15μmのダイ接着テープを用いて厚さ185μmのシリコンダイ素地を取り付けた。第一近似としてダイ接着テープの熱特性はモールド化合物と同様とみなすことができる。それゆえ、追加のダイが取り付けられた層は生じる位相ずれに大きく関係する。シリコンチップ素地は、赤外線光を透過し、熱伝導性もあまり高くないため、位相ずれの変化にそれほど関与しないはずである。図9Cおよび9Dに示したように、この手順をさらに2回実施して、最終的に、生成した熱源構造体上に3個のダイを持つダイ積層デバイスを作成した。この調査の実験結果は図10において確認することができる。さらに、実験の位相ずれと理論的な位相ずれとを比較するために、平方根適合度を描いている破線。図中の黒四角は、図9Aのような欠陥ダイのみを測定したデータ点である。欠陥がデバイス表面に位置しているため、位相ずれはロックイン周波数に依存せず、理論どおりである。それゆえ、欠陥の深度zはゼロであり、印加されるすべてのロックイン周波数に対して位相ずれは0°となる。欠陥領域の上にダイが取り付けられた場合には、図中のひし形で示したように、位相ずれがロックイン周波数に典型的に依存することが確認できる。さらにダイを追加することでダイ2は円で示し、ダイ3は三角で示す、生じる位相ずれは、熱波を浸透させる追加の材料ダイおよびダイ接着テープの双方によりますます大きくなる傾向にある。同じ周波数でさまざまなダイ数について生じる位相ずれを比較することで、185μmシリコンの追加のダイ層および15μmのダイ接着テープにより位相ずれが40~60°の間で増大することが確認される。ダイ12の位相ずれの実験結果は、0.1から3Hzの周波数範囲では理論的な位相ずれによく適合している。例III:時間分解熱応答従来の位相対周波数法には解析時間が長いという一つの不利な点がある。被検査体全体を十分なSNRで測定するのに数分を分厚い、低電力の試料に高いロックイン周波数を用いる場合には数時間も要することがある。図11Aおよび11Bは、flockin=1HzおよびVlockin=1.2Vで捕捉時間=15分で測定した代表的なロックインの結果を示す。図11Aは、xおよびyにおける欠陥の位置特定の基礎であるトポグラフィ画像の上に重ねた振幅結果/画像である。図11Bは、位相結果であり、画素ごとの局所的熱遅延を示す。熱源のx,y位置は図11から特定することができるため、最終的な3次元解析は、目標とする熱源のすぐ上を測定した位相値のみが必要な、熱源のz深度の特定に低減される。それゆえ、図11Bし示したようにすべてのロックイン周波数で視野全体を測定すると処理に時間がかかり、さらなる利点がない。そこで、本発明の実施形態によると、図11Aおよび11Bの四角で示したように、カメラの視野が縮小され、ホットスポットの中央の回りの小領域が測定される。例えば、一実施形態によると、時間分間熱応答解析は、カメラの動作速度を十分に速くしてごく小さなウィンドウ例えば、図11Aにおける四角で示したような16x16画素、またはたった一つの画素におけるデータを捕捉することで必要な波形を測定することに基づく。データの補足中、ソフトウェアは、ホットスポットの真ん中を囲むのみの小ウィンドウまたは一部極小領域の全体にわたる平均値をリアルタイムで計算することができ、データを平均化し、励振ロックイン周波数に同期して時間分解熱波形例えば、図12および13に示したような波形を生成する。SNRは平均化されたデータ点の総数に基づくため、この処理により補足速度が実質的に速くなる。小ウィンドウの全体にわたる平均値を算出することで、フレームキャプチャされた画像ごとのSNRは含まれる画素数例えば、8x8=64により増加し得る。さらに、縮小視野によりカメラはより高速で動作するようになり、捕捉速度をもう5から10倍例えば、仮に8倍速くすることができる。画素ごとにただ一つの位相値が記憶平均化される画素ロックインと比較して、時間分解波形の再構築では、励振ロックイン周期に対する入力データの捕捉時間を考慮して、入力データが別々に平均化される。利用する励振ロックイン周期の1/40を目標時間分解能とすると、すべての時間帯にわたって取得データが均等に分割されるため、SNR時間分解データ点は40倍低減されるであろう。これら数値から、全体速度は約12.8速くなるであろう。図12は、さまざまなロックイン周波数について、フルフレームモードフレームレート=100HzでVlockin=1.2V、捕捉時間=40秒にして測定した時間分解熱波形を示す。明らかに波形形状が異なっている。図13は、Vlockin=1.2V、捕捉時間=40秒にして測定した時間分解熱波形を示す。これらはさまざまな画素配列を用いて測定したものであり、上側の図のようにカメラ捕捉フレームレートを2.61倍速くするとSNRが大きく改善されることがわかる。あるSNRの目標を設定すれば、必要な捕捉時間を明らかに低減することができる。従来技術の単一データ点の結果と異なり、時間分解波形を用いることで、デバイス内の熱伝搬に関するより多くの情報が得られる。すなわち、デバイスの経時的な熱応答をプロットすることで時間分解波形が得られる。この測定はロックイン周波数をさまざまに変えて繰り返される。さまざまなロックイン周波数において取得した時間分解波形の形状を解析して熱源の深度を特定することができる。例えば、波形は、正弦関数、のこぎり歯関数、シャークフィン関数などのさまざまな関数に相互相関させることができる。また、波形は、補正データまたは波形ライブラリに相関させることもできる。時間分解波形の相互相関により、位相ずれに加えて深度情報が提供される。一実施形態によると、カメラ、例えば640x512画素のセンサ、例えばInSb検出器の全画素を用いて、図11Aに示したような初期画像が撮影される。画像はモニタ図4における425に表示され、ユーザはカーソルでxおよびyにおけるホットスポットの位置を指定することができる。また、ユーザは縮小視野のサイズを選択する、例えば16x16画素の視野を選択することもできる。ユーザが検査シーケンスを起動すると、指定された視野からのみデータが収集される。例えば、16x16画素に対応する画素のみが各周期で読まれる。すなわち、全画素、例えば640x512=327680を読むのではなく、16x16=256画素のみが各周期で読まれる。カメラから収集したデータ量が2桁以上減るため、カメラは測定処理中により高速なフレームレートで動作することができる。これにより、平均値算出処理のためのデータ点をより多く得ることができる。これ以外に、単一画素の赤外線センサ用いることができる。画像視野を縮小する別の方法は、一般にオンチップビニングと呼ばれる手法を用いることである。オンチップビニングを行うと隣接画素からのデータが単一データ点にまとめられる。例えば、2x2ビニングを行うと4つの隣接画像の値が加算されて単一の情報が読み出される。このように、空間分解能が縮小されるものの、カメラはより速い読み出し速度で動作してSN比を改善することができる。一方、ホットスポットの空間位置がすでに特定されており、測定値は空間位置ではなく深度を特定するためにのみ用いられるため、ビニング処理による縮小された空間分解能には意味がない。図14は、別の時間分解熱応答の測定結果を示し、また、使用したロックイン電圧および正弦関数を示し、正弦関数と熱波形との間でもっとも高い相互相関を生み出す遅延をプロットしている。相互相関により、ロックイン電圧の立ち上がりエッジと正弦関数のゼロ点との間で計測される熱時間遅延Δφsinは、50の温度信号の振れ幅で測定する場合と比べてさらに高い精度で測定することができる。さらに、相互相関値0と1との間の数であって、2つの相関する関数/曲線がどの程度見ているかを示すものであり、0は非相関、1は同一であるを第2の結果として用いて、欠陥の深度測定値の精度および信頼性を向上させることができる。相互相関に複数の所定の周波数を用いることで、定量的および再現性のある方法で熱波形の形状を解析することができる。この考えを図15に示す。図15には非正弦様の形状の波形がロックイン電圧および3つの相関関数と対比して示されている。3つの相関関数からさまざまな遅延が導出され、方形波と比較して正弦破線および指数関数的充放電曲線実線は明らかに高い相互相関値を有する。これらの値結果を論理的または実験的に導出された基準データと比較することで、十分な精度で欠陥の深度の位置特定例えば、パッケージ化されたダイ積層の中の欠陥層の特定を行うことができる。上記からわかるように、本発明の実施形態はロックインサーモグラフィを用いて、ホットスポット、すなわち、電子デバイス内の電子構造体または欠陥によって生成されるホットスポットの3次元位置を定量的および非破壊で特定することができる。印加するロックイン周波数と位相ずれとの間の関係は熱波の物理原理に基づいて特定した。これは、ホットスポットが既知の厚さの単一材料層に埋没している場合、およびホットスポットがダイ積層デバイスにおける未知数のダイ下に埋没している場合で行った。ホットスポットがモールド化合物の分厚い層に埋没していても、すべて3次元で位置特定できることを示した。さらに、システムインパッケージアーキテクチャのさまざまなダイ層は大きな位相ずれを示して測定することができた。これにより、パッケージじゅうの欠陥ダイの正確な位置特定が可能である。積層ダイの不均一な材料積層は複雑な熱特性を持つため、さまざまなロックイン周波数での複数のロックインサーモグラフィの結果を取得することが必要となる。本発明の実施形態により、これらの結果を取得および解析してホットスポットの深度を計算する方法が可能となる。また、本発明の実施形態により、点測定値に基づいて、時間分解熱応答を用いてより正確にホットスポットを解析することができる。これにより、必要な測定時間を実質的に削減することができる。さらに、熱時間遅延に加えて取得した熱波形の形状より詳細なデータ解析が可能となる。なお、ここに開示した方法および技術は本質的に特定の装置に関するものではなく、構成要素を適当に組み合わせて実施することができる。さらに、ここに開示した技術的思想に応じてさまざまなタイプの汎用デバイスを用いることができる。また、有利なことには、特定の装置を構築してここに開示した方法の工程を実施することができる。具体例を参照して本発明を開示したが、これらは例示であってこれらにより本発明は限定されない。当業者であれば、ハードウェア、ソフトウェア、およびファームウェアの多くのさまざまな組み合わせにより本発明が適当に実施されることが理解できるであろう。また、当業者であれば、ここに開示した本発明の明細書および実施を考慮して本発明の別実施例が理解できるであろう。明細書および実施例は例示に過ぎず、本発明の範囲および精神は特許請求の範囲に示される。"