Въведение
Полиимидните филми се използват в гъвкави печатни платки, сателити и съоръжения за свръхпроводници, както и като изолационен материал за покрития поради отличната си устойчивост на топлина, ниска температура и радиация.
През последните години търсенето на възможност за определяне на топлинната дифузия на високопроводими тънки филми непрекъснато нараства поради миниатюризацията на електронните устройства. Въпреки това, когато се изпитват тънки филми с лазерния/ светлинния светкавичен анализатор (LFA), в рамките на изключително кратък период от време се генерира заден ход на температурното отклонение. В тези случаи конвенционалните светкавични анализатори се провалят при определянето на термичната дифузия поради голямата ширина на импулса и ниската скорост на събиране на данни.
Посредством LFA 467 HyperFlash® (фигура 1) може да се направи оценка на термичната дифузия и топлопроводимостта на тънки филми поради по-кратката широчина на импулса (20 μs) и високата честота на събиране на данни (2 MHz) на детектора. Системата позволява промяна на продължителността на импулса между 10 μs и 1200 μs с помощта на микроконтролер. Скоростта на събиране на данни се прилага както за инфрачервения детектор, така и за каналите за картографиране на импулси (два независими канала). Бързото сканиране на импулса става възможно с честота от 2 MHz и следователно могат да се записват множество точки за формата на импулса.
Условия за измерване
- Размер на държача за проби: 10 mm
- Дебелина на образеца: 12,5 μm
- Импулсно напрежение: 200 V
- Ширина на импулса: 10 μs
- Детектор: MCT
- Температура: 25°C
Резултати от измерването
На фигура 2 е показано измерване на полиимиден филм със златно покритие (APICAL NPI, KANEKA Corporation) с дебелина 12,5 μm при стайна температура с широчина на импулса 10 μs. Сигналът от детектора ("термична крива", синьо) и подходящата крива ("теоретична крива", червено) са в много добро съответствие. Широчината на импулса small е показана от късия скок в термичната крива. Топлинната дифузия възлиза на 0,119 mm²/s ±0,001 mm²/s и съответства на литературните данни.
Заключение
Този пример отлично демонстрира възможностите за измерване на LFA 467 HyperFlash® за тънки филми с дебелина в рамките на няколко μm. Високата скорост на събиране на данни и широчината на импулса small позволяват прецизно наблюдение на термичната крива, което обикновено не може да се постигне с конвенционалните LFA системи.