| Published: 

Penentuan Difusivitas Termal Film Polimer Tipis dengan Analisis LFA Konvensional

Pendahuluan

Film polimida digunakan dalam sirkuit cetak fleksibel, satelit dan fasilitas superkonduktor, dan juga sebagai bahan pelapis isolasi karena ketahanannya yang unggul terhadap panas, suhu rendah dan radiasi.

Dalam beberapa tahun terakhir, permintaan akan kemampuan untuk menentukan Difusivitas TermalDifusivitas termal (a dengan satuan mm2 /s) adalah properti khusus material untuk mengkarakterisasi konduksi panas yang tidak stabil. Nilai ini menggambarkan seberapa cepat suatu bahan bereaksi terhadap perubahan suhu.difusivitas termal film tipis yang sangat konduktif terus meningkat karena miniaturisasi perangkat elektronik. Namun demikian, ketika menguji film tipis dengan laser/light flash analyzer (LFA), pergerakan ekskursi suhu belakang dihasilkan dalam periode waktu yang sangat singkat. Dalam kasus ini, penganalisis lampu kilat konvensional gagal dalam menentukan Difusivitas TermalDifusivitas termal (a dengan satuan mm2 /s) adalah properti khusus material untuk mengkarakterisasi konduksi panas yang tidak stabil. Nilai ini menggambarkan seberapa cepat suatu bahan bereaksi terhadap perubahan suhu.difusivitas termal karena lebar pulsa yang panjang dan laju akuisisi data yang rendah.

Dengan menggunakan LFA 467 HyperFlash® (gambar 1), evaluasi Difusivitas TermalDifusivitas termal (a dengan satuan mm2 /s) adalah properti khusus material untuk mengkarakterisasi konduksi panas yang tidak stabil. Nilai ini menggambarkan seberapa cepat suatu bahan bereaksi terhadap perubahan suhu.difusivitas termal dan Konduktivitas TermalKonduktivitas termal (λ dengan satuan W/(m-K)) menggambarkan pengangkutan energi - dalam bentuk panas - melalui benda bermassa sebagai hasil dari gradien suhu (lihat gbr. 1). Menurut hukum termodinamika kedua, panas selalu mengalir ke arah suhu yang lebih rendah.konduktivitas termal film tipis dapat dievaluasi karena lebar pulsa yang lebih pendek (20 μs) dan laju akuisisi data yang tinggi (2 MHz) dari detektor. Sistem ini memungkinkan variasi durasi pulsa antara 10 μs dan 1200 μs dengan menggunakan pengontrol mikro. Laju akuisisi data berlaku untuk detektor IR dan saluran pemetaan denyut nadi (dua saluran independen). Pemindaian denyut nadi yang cepat dapat dilakukan dengan frekuensi 2 MHz dan oleh karena itu, banyak titik bentuk denyut nadi dapat direkam.

LFA 467 HyperFlash perangkat yang dirancang untuk analisis termal, menampilkan desain abu-abu dan putih yang ramping dengan tampilan digital.
1) LFA 467 HyperFlash®

Kondisi Pengukuran

  • Ukuran tempat sampel:  10 mm
  • Ketebalan sampel: 12,5 μm
  • Tegangan pulsa: 200 V
  • Lebar pulsa: 10 μs
  • Detektor: MCT
  • Suhu: 25°C

Hasil Pengukuran

Gambar 2 menunjukkan pengukuran pada film polimida berlapis emas (APICAL NPI, KANEKA Corporation) dengan ketebalan 12,5 μm pada suhu kamar dengan menggunakan lebar pulsa 10 μs. Sinyal detektor ('kurva termal', biru) dan kurva fitting ('kurva teoretis', merah) berada dalam kesesuaian yang sangat baik. Lebar pulsa small ditunjukkan oleh lonjakan pendek dalam kurva termal. Difusivitas TermalDifusivitas termal (a dengan satuan mm2 /s) adalah properti khusus material untuk mengkarakterisasi konduksi panas yang tidak stabil. Nilai ini menggambarkan seberapa cepat suatu bahan bereaksi terhadap perubahan suhu. Difusivitas termal sebesar 0,119 mm²/s ± 0,001 mm²/s dan sesuai dengan data literatur.

Hasil uji konduktivitas termal film polimida dari LFA 467 HyperFlash, menunjukkan waktu paruh 0,22 ms.
2) Film polimida (tebal 12,5 μm) diukur dengan LFA 467 HyperFlash® pada suhu kamar

Kesimpulan

Contoh ini melakukan pekerjaan yang sangat baik dalam mendemonstrasikan kemampuan pengukuran LFA 467 HyperFlash® untuk film tipis dalam kisaran ketebalan beberapa μm. Laju akuisisi data yang tinggi dan lebar pulsa small memungkinkan pemantauan kurva termal yang tepat, yang biasanya tidak dapat dilakukan oleh sistem LFA konvensional.

AI Overview
An error occurred. Please try again.