Introduction
Les films de polyimide sont utilisés dans les circuits imprimés flexibles, les satellites et les installations supraconductrices, ainsi que comme matériau de revêtement isolant en raison de leur résistance supérieure à la chaleur, aux basses températures et aux radiations.
Ces dernières années, la demande de capacité à déterminer la Diffusivité thermiqueLa diffusivité thermique (a avec l'unité mm2/s) est une propriété propre au matériau qui permet de caractériser la conduction thermique instable. Cette valeur décrit la rapidité avec laquelle un matériau réagit à un changement de température.diffusivité thermique des films minces hautement conducteurs a régulièrement augmenté en raison de la miniaturisation des appareils électroniques. Cependant, lorsque l'on teste des films minces avec l'analyseur flash laser/lumière (LFA), un mouvement d'excursion de température arrière est généré dans un laps de temps extrêmement court. Dans ces cas, les analyseurs flash conventionnels ne parviennent pas à déterminer la Diffusivité thermiqueLa diffusivité thermique (a avec l'unité mm2/s) est une propriété propre au matériau qui permet de caractériser la conduction thermique instable. Cette valeur décrit la rapidité avec laquelle un matériau réagit à un changement de température.diffusivité thermique en raison de la longue durée d'impulsion et de la faible vitesse d'acquisition des données.
Le LFA 467 HyperFlash® (figure 1) permet d'évaluer la Diffusivité thermiqueLa diffusivité thermique (a avec l'unité mm2/s) est une propriété propre au matériau qui permet de caractériser la conduction thermique instable. Cette valeur décrit la rapidité avec laquelle un matériau réagit à un changement de température.diffusivité thermique et la Conductivité thermiqueLa conductivité thermique (λ avec l'unité W/(m-K)) décrit le transport d'énergie - sous forme de chaleur - à travers un corps de masse sous l'effet d'un gradient de température (voir fig. 1). Selon la deuxième loi de la thermodynamique, la chaleur s'écoule toujours dans la direction de la température la plus basse.conductivité thermique des films minces grâce à la largeur d'impulsion plus courte (20 μs) et au taux d'acquisition de données élevé (2 MHz) du détecteur. Le système permet de varier la durée de l'impulsion entre 10 μs et 1200 μs à l'aide d'un microcontrôleur. Le taux d'acquisition des données s'applique à la fois au détecteur IR et aux canaux de cartographie des impulsions (deux canaux indépendants). Le balayage rapide de l'impulsion devient possible avec une fréquence de 2 MHz et, par conséquent, une multitude de points pour la forme de l'impulsion peut être enregistrée.
Conditions de mesure
- Taille du porte-échantillon : 10 mm
- Épaisseur de l'échantillon : 12,5 μm
- Tension d'impulsion : 200 V
- Largeur d'impulsion : 10 μs
- Détecteur : MCT
- Température : 25°C
Résultats des mesures
La figure 2 montre une mesure sur un film polyimide recouvert d'or (APICAL NPI, KANEKA Corporation) d'une épaisseur de 12,5 μm à température ambiante en utilisant une largeur d'impulsion de 10 μs. Le signal du détecteur ("courbe thermique", bleu) et la courbe d'ajustement ("courbe théorique", rouge) sont en très bon accord. La largeur d'impulsion de small est indiquée par la courte pointe dans la courbe thermique. La Diffusivité thermiqueLa diffusivité thermique (a avec l'unité mm2/s) est une propriété propre au matériau qui permet de caractériser la conduction thermique instable. Cette valeur décrit la rapidité avec laquelle un matériau réagit à un changement de température.diffusivité thermique s'élève à 0,119 mm²/s ±0,001 mm²/s et est conforme aux données de la littérature.
Conclusion
Cet exemple démontre parfaitement la capacité de mesure du LFA 467 HyperFlash® pour les films minces d'une épaisseur de quelques μm. Le taux élevé d'acquisition de données et la largeur d'impulsion small permettent un suivi précis de la courbe thermique, ce qui ne peut généralement pas être réalisé par les systèmes LFA conventionnels.