Introduzione
Le pellicole di poliimmide sono utilizzate nei circuiti stampati flessibili, nei satelliti e negli impianti di superconduttori, oltre che come materiale di rivestimento isolante grazie alla sua superiore resistenza al calore, alle basse temperature e alle radiazioni.
Negli ultimi anni, la richiesta di poter determinare la Diffusività termicaLa diffusività termica (a con unità di misura mm2/s) è una proprietà specifica del materiale per caratterizzare la conduzione termica instabile. Questo valore descrive la velocità con cui un materiale reagisce a una variazione di temperatura.diffusività termica di film sottili altamente conduttivi è aumentata costantemente a causa della miniaturizzazione dei dispositivi elettronici. Tuttavia, quando si testano i film sottili con l'analizzatore laser/flash di luce (LFA), si genera un'escursione termica posteriore in un periodo di tempo estremamente breve. In questi casi, gli analizzatori flash convenzionali non riescono a determinare la Diffusività termicaLa diffusività termica (a con unità di misura mm2/s) è una proprietà specifica del materiale per caratterizzare la conduzione termica instabile. Questo valore descrive la velocità con cui un materiale reagisce a una variazione di temperatura.diffusività termica a causa della lunga larghezza dell'impulso e della bassa velocità di acquisizione dei dati.
Con il sistema LFA 467 HyperFlash® (figura 1), è possibile valutare la Diffusività termicaLa diffusività termica (a con unità di misura mm2/s) è una proprietà specifica del materiale per caratterizzare la conduzione termica instabile. Questo valore descrive la velocità con cui un materiale reagisce a una variazione di temperatura.diffusività termica e la conducibilità termica di film sottili grazie alla ridotta larghezza dell'impulso (20 μs) e all'elevata velocità di acquisizione dei dati (2 MHz) del rivelatore. Il sistema consente di variare la durata dell'impulso tra 10 μs e 1200 μs mediante un microcontrollore. La velocità di acquisizione dei dati si applica sia al rivelatore IR che ai canali di mappatura degli impulsi (due canali indipendenti). La scansione rapida dell'impulso diventa possibile con una frequenza di 2 MHz e quindi è possibile registrare una moltitudine di punti per la forma dell'impulso.
Condizioni di misura
- Dimensioni del supporto del campione: 10 mm
- Spessore del campione: 12,5 μm
- Tensione dell'impulso: 200 V
- Larghezza dell'impulso: 10 μs
- Rivelatore: MCT
- Temperatura: 25°C
Risultati della misurazione
La Figura 2 mostra una misura su un film di poliimmide rivestito d'oro (APICAL NPI, KANEKA Corporation) con uno spessore di 12,5 μm a temperatura ambiente, utilizzando una larghezza di impulso di 10 μs. Il segnale del rivelatore ("curva termica", blu) e la curva di adattamento ("curva teorica", rosso) sono in ottimo accordo. La larghezza dell'impulso small è indicata dal breve picco nella curva termica. La Diffusività termicaLa diffusività termica (a con unità di misura mm2/s) è una proprietà specifica del materiale per caratterizzare la conduzione termica instabile. Questo valore descrive la velocità con cui un materiale reagisce a una variazione di temperatura.diffusività termica è pari a 0,119 mm²/s ±0,001 mm²/s ed è conforme ai dati di letteratura.
Conclusione
Questo esempio dimostra in modo eccellente la capacità di misura dell'LFA 467 HyperFlash® per film sottili con uno spessore di alcuni μm. L'elevata velocità di acquisizione dei dati e l'ampiezza dell'impulso small consentono un monitoraggio preciso della curva termica, che di solito non può essere ottenuto con i sistemi LFA convenzionali.