Въведение
Благодарение на непрекъснатото развитие на електронната индустрия размерът на електронните компоненти драстично намаля през последните години. Свързан с това въпрос е подобряването на ефективността: Намаляването на размерите на компонентите води до намаляване на пространството за отвеждане на топлината, докато количеството генерирана топлина се увеличава. За да се компенсират, електронните компоненти трябва да имат висока топлопроводимост за бърз контрол на топлината.
LFA 467 HyperFlash® позволява измерване на топлопроводимостта на най-малките електронни компоненти. Неговата бърза скорост на събиране на данни от 2 MHz прави възможно измерването на много тънки проби, а патентованият ZoomOptics позволява на потребителя да се фокусира изключително върху съответните области на пробата.
Образци и експерименти
Изследвани са общо пет полупроводникови устройства:
- 1 медна оловна рамка без структура
- 2 структурно идентични полупроводникови устройства със структура А
- 2 структурно идентични полупроводникови устройства със структура В
Полупроводниковите устройства се състоят от медна оловна рамка, върху която е поставен Si чип посредством свързващ материал (напр. лепило или спойка). Полупроводниковите устройства А и Б се различават само по отношение на свързващия материал. На фигура 1 е показана схемата на такъв образец.
Измерванията са извършени с LFA 467 HyperFlash® при стайна температура. Целият образец беше осветен; детекторът обаче беше фокусиран върху диаметър от само 3,4 mm с помощта на ZoomOptics , вж. фигура 1.
Резултати и обсъждане
Основното изискване за получаване на значими резултати е доброто съответствие между сигнала от детектора и математическото съответствие. Въпреки радиационния пик в началото на сигнала (причинен от факта, че геометрията на пробата не е идеална), това се отнася за всички измервания, както е показано на фигура 2.
Резултатите от всички проби при стайна температура са представени на фигура 3.
Измерената стойност на медната оловна рамка без структура е идентична с литературната стойност за мед (117 mm²/s [1]). Топлинната дифузия на структурно идентичните полупроводникови прибори А-1 и А-2 почти не се различава една от друга, което свидетелства за добрата възпроизводимост на измерването (зелено).
Полупроводниковите устройства B-1 и B-2 дават значително по-ниска топлинна дифузия (червено) поради различния свързващ материал. Въпреки това при сравняване на двата компонента B-1 и B-2 отново се установява възпроизводимост на резултатите от измерването. Разликата от приблизително 5 % показва по-високо контактно съпротивление за B-2 и следователно по-слаба топлинна връзка между Si чипа и медта.
Резюме
LFA 467 HyperFlash® с ZoomOptics дава възможност за изследване на small проби или само на select области в рамките на една проба. По този начин могат целенасочено да се изключат периферни области или области с различна дебелина на пробата, което значително повишава както точността на измерването, така и значимостта на неговите резултати.