مقدمة
تُستخدم أغشية البولي أميد في الدوائر المطبوعة المرنة والأقمار الصناعية ومنشآت الموصلات الفائقة، وأيضًا كمادة طلاء عازلة نظرًا لمقاومتها الفائقة للحرارة ودرجة الحرارة المنخفضة والإشعاع.
في السنوات الأخيرة، ازداد الطلب بشكل مطرد على القدرة على تحديد الانتشار الحراري للأغشية الرقيقة عالية التوصيل بسبب تصغير الأجهزة الإلكترونية. ومع ذلك، عند اختبار الأغشية الرقيقة باستخدام محلل وميض الليزر/الضوء الوامض (LFA)، يتم توليد حركة انحراف في درجة الحرارة الخلفية خلال فترة زمنية قصيرة للغاية. في هذه الحالات، تفشل أجهزة تحليل الوميض التقليدية في تحديد الانتشار الحراري بسبب طول عرض النبضة وانخفاض معدل الحصول على البيانات.
وبواسطة جهاز LFA 467 HyperFlash® (الشكل 1)، يمكن تقييم الانتشار الحراري والتوصيل الحراري للأغشية الرقيقة بسبب عرض النبضة الأقصر (20 ميكروثانية) ومعدل الحصول على البيانات العالي (2 ميجاهرتز) للكاشف. يسمح النظام بتغيير مدة النبض بين 10 ميكروثانية و1200 ميكروثانية عن طريق وحدة تحكم دقيقة. وينطبق معدل الحصول على البيانات على كل من كاشف الأشعة تحت الحمراء وقنوات تخطيط النبض (قناتان مستقلتان). يصبح المسح السريع للنبض ممكنًا بتردد 2 ميجاهرتز وبالتالي يمكن تسجيل العديد من النقاط لشكل النبض.
شروط القياس
- حجم حامل العينة: 10 مم
- سُمك العينة: 12.5 ميكرومتر
- جهد النبض: 200 فولت
- عرض النبض: 10 ميكروثانية
- كاشف: MCT
- درجة الحرارة: 25 درجة مئوية
نتائج القياس
يوضح الشكل 2 قياسًا على غشاء من البوليميد المطلي بالذهب (APICAL NPI، شركة KANEKA) بسماكة 12.5 ميكرومتر عند درجة حرارة الغرفة باستخدام عرض نبضي يبلغ 10 ميكروثانية. تتفق إشارة الكاشف ("المنحنى الحراري"، أزرق) والمنحنى المناسب ("المنحنى النظري"، أحمر) بشكل جيد للغاية. يُشار إلى عرض النبضة الصغير من خلال الارتفاع القصير في المنحنى الحراري. تبلغ الانتشارية الحرارية 0.119 مم²/ثانية ± 0.001 مم²/ثانية وتتوافق مع البيانات الأدبية.
الخاتمة
يقوم هذا المثال بعمل ممتاز لإظهار قدرة قياس جهاز LFA 467 HyperFlash® للأغشية الرقيقة في نطاق سمك حوالي ميكرومتر. يسمح معدل الحصول على البيانات المرتفع وعرض النبضة الصغير بمراقبة دقيقة للمنحنى الحراري، وهو ما لا يمكن تحقيقه عادةً بواسطة أنظمة LFA التقليدية.