مقدمة
بفضل التطور المستمر في صناعة الإلكترونيات، انخفض حجم المكونات الإلكترونية بشكل كبير في السنوات الأخيرة. ومن المسائل ذات الصلة التحسينات في الكفاءة: يُترجم التخفيض في حجم المكوّنات إلى مساحة أقل لتبديد الحرارة - في حين أن كمية الحرارة المتولدة آخذة في الارتفاع. للتعويض عن ذلك، يجب أن تتمتع المكونات الإلكترونية بموصلية حرارية عالية للتحكم السريع في الحرارة.
يسمح جهاز LFA 467 HyperFlash® LFA 467 بقياسات التوصيل الحراري على أصغر المكونات الإلكترونية. كما أن معدل الحصول على البيانات السريع الذي يبلغ 2 ميجاهرتز يجعل القياس على العينات الرقيقة جدًا ممكنًا، بينما تتيح تقنية ZoomOptics الحاصلة على براءة اختراع للمستخدم التركيز حصريًا على مناطق العينة ذات الصلة.
العينات والتجارب
تم فحص ما مجموعه خمسة أجهزة من أشباه الموصلات:
- 1 إطار من الرصاص النحاسي بدون هيكل
- 2 جهازان من أشباه الموصلات متطابقان هيكلياً مع الهيكل A
- 2 جهازان من أشباه الموصلات متطابقان هيكلياً مع الهيكل B
تتكون أجهزة أشباه الموصلات من إطار رصاص نحاسي تم وضع رقاقة Si عليها بواسطة مادة توصيل (على سبيل المثال، مادة لاصقة أو لحام). تختلف أجهزة أشباه الموصلات A و B فقط فيما يتعلق بمادة التوصيل. يوضح الشكل 1 الرسم التخطيطي لهذه العينة.
أُجريت القياسات باستخدام جهاز LFA 467 HyperFlash® LFA 467 في درجة حرارة الغرفة. كانت العينة بأكملها مضاءة؛ ومع ذلك، تم تركيز الكاشف على قطر 3.4 مم فقط عن طريق ZoomOptics ، انظر الشكل 1.
النتائج والمناقشة
الشرط الأساسي للحصول على نتائج ذات مغزى هو الاتفاق الجيد بين إشارة الكاشف والملاءمة الرياضية. على الرغم من ذروة الإشعاع في بداية الإشارة (الناجمة عن حقيقة أن هندسة العينة ليست مثالية)، فإن هذا ينطبق على جميع القياسات، كما هو موضح في الشكل 2.
نتائج جميع العينات في درجة حرارة الغرفة موضحة في الشكل 3.
كانت القيمة المقاسة لإطار الرصاص النحاسي بدون هيكل مطابقة للقيمة الأدبية للنحاس (117 مم²/ثانية [1]). بالكاد تختلف الانتشارية الحرارية لأجهزة أشباه الموصلات المتطابقة هيكليًا A-1 وA-2 عن بعضها البعض، وهو ما يشهد على قابلية التكرار الجيدة للقياس (باللون الأخضر).
تسفر أجهزة أشباه الموصلات B-1 وB-2 عن انتشارية حرارية أقل بكثير (باللون الأحمر) بسبب اختلاف مادة التوصيل. ومع ذلك، عند مقارنة المكونين B-1 و B-2، سيجد المرء مرة أخرى قابلية التكاثر في نتائج القياس. يشير الفرق بنسبة 5% تقريبًا إلى مقاومة تلامس أعلى للمكون B-2، وبالتالي اتصال حراري أضعف بين رقاقة Si والنحاس.
الملخص
يسمح جهاز LFA 467 HyperFlash® المزوّد بتقنية ZoomOptics بفحص العينات الصغيرة أو مناطق محددة فقط داخل العينة. وبالتالي، يمكن استبعاد المناطق المحيطية أو المناطق ذات سماكة العينة المختلفة عن قصد، مما يزيد بشكل كبير من دقة القياس وجدوى نتائجه.