Pendahuluan
Berkat perkembangan yang terus berlanjut dalam industri elektronik, ukuran komponen elektronik telah berkurang secara drastis dalam beberapa tahun terakhir. Masalah yang terkait adalah peningkatan efisiensi: Pengurangan ukuran komponen berarti lebih sedikit ruang untuk pembuangan panas - sementara jumlah panas yang dihasilkan terus meningkat. Untuk mengimbanginya, komponen elektronik harus memiliki 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 yang tinggi untuk kontrol panas yang cepat.
LFA 467 HyperFlash® memungkinkan pengukuran 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 pada komponen elektronik terkecil. Laju akuisisi data yang cepat sebesar 2 MHz memungkinkan pengukuran pada sampel yang sangat tipis, sementara ZoomOptics yang dipatenkan memungkinkan pengguna untuk fokus secara eksklusif pada area sampel yang relevan.
Sampel dan Eksperimen
Sebanyak lima perangkat semikonduktor diselidiki:
- 1 bingkai timah tembaga tanpa struktur
- 2 perangkat semikonduktor yang identik secara struktural dengan struktur A
- 2 perangkat semikonduktor yang identik secara struktural dengan struktur B
Perangkat semikonduktor terdiri dari rangka timah tembaga yang ditempelkan chip Si dengan menggunakan bahan penghubung (misalnya, perekat atau solder). Perangkat semikonduktor A dan B hanya berbeda dalam hal bahan penghubung. Gambar 1 menunjukkan skematik dari sampel tersebut.
Pengukuran dilakukan dengan LFA 467 HyperFlash® pada suhu kamar. Seluruh sampel disinari; detektor, bagaimanapun, difokuskan pada diameter hanya 3,4 mm dengan menggunakan ZoomOptics , lihat gambar 1.
Hasil dan Pembahasan
Persyaratan dasar untuk hasil yang berarti adalah kesesuaian yang baik antara sinyal detektor dan kecocokan matematis. Meskipun terdapat puncak radiasi pada awal sinyal (disebabkan oleh fakta bahwa geometri sampel tidak ideal), hal ini berlaku untuk semua pengukuran, seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.
Hasil dari semua sampel pada suhu kamar digambarkan pada gambar 3.
Nilai yang diukur dari rangka timah tembaga tanpa struktur identik dengan nilai literatur untuk tembaga (117 mm² / s [1]). 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 dari perangkat semikonduktor A-1 dan A-2 yang identik secara struktural hampir tidak berbeda satu sama lain, yang membuktikan kemampuan reproduksi pengukuran yang baik (hijau).
Perangkat semikonduktor B-1 dan B-2 menghasilkan 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 yang jauh lebih rendah (merah) karena bahan penghubung yang berbeda. Namun, ketika membandingkan dua komponen B-1 dan B-2, sekali lagi kita akan menemukan reproduktifitas dalam hasil pengukuran. Perbedaan sekitar 5% menunjukkan resistansi kontak yang lebih tinggi untuk B-2 dan dengan demikian koneksi termal yang lebih lemah antara chip Si dan tembaga.
Ringkasan
LFA 467 HyperFlash® dengan ZoomOptics memungkinkan untuk penyelidikan sampel small atau hanya area select di dalam sampel. Area periferal atau area dengan ketebalan sampel yang berbeda dapat dengan sengaja dikecualikan, sehingga meningkatkan presisi pengukuran dan kebermaknaan hasilnya.