소개
폴리이미드 필름은 열, 저온 및 방사선에 대한 저항성이 뛰어나 플렉시블 인쇄 회로, 인공위성 및 초전도체 시설에 사용되며 절연 코팅 재료로도 사용됩니다.
최근 전자기기의 소형화로 인해 고전도성 박막의 열확산도를 측정할 수 있는 능력에 대한 수요가 꾸준히 증가하고 있습니다. 그러나 레이저/광 플래시 분석기(LFA)로 박막을 테스트할 경우 매우 짧은 시간 내에 후면 온도 편차 이동이 발생합니다. 이러한 경우 기존 플래시 분석기는 긴 펄스 폭과 낮은 데이터 수집 속도로 인해 열 확산도를 측정하는 데 실패합니다.
반면 LFA 467 HyperFlash® (그림 1)은 검출기의 짧은 펄스 폭(20μs)과 높은 데이터 수집 속도(2MHz)로 박막의 열확산도 및 열전도도를 평가할 수 있습니다. 이 시스템은 마이크로 컨트롤러를 통해 펄스 지속 시간을 10μs에서 1200μs 사이로 변경할 수 있습니다. 데이터 수집 속도는 IR 디텍터와 펄스 매핑 채널(두 개의 독립 채널) 모두에 적용됩니다. 2MHz의 주파수로 펄스를 빠르게 스캔할 수 있으므로 펄스 모양에 대한 여러 지점을 기록할 수 있습니다.

측정 조건
- 샘플 홀더 크기: 10mm
- 샘플 두께: 12.5μm
- 펄스 전압: 200V
- 펄스 폭: 10μs
- 검출기: MCT
- 온도: 25°C
측정 결과
그림 2는 상온에서 펄스 폭 10μs를 사용하여 두께 12.5μm의 금 코팅 폴리이미드 필름(APICAL NPI, KANEKA Corporation)에서 측정한 결과를 보여줍니다. 검출기 신호('열 곡선', 파란색)와 피팅 곡선('이론 곡선', 빨간색)이 매우 잘 일치합니다. small 펄스 폭은 열 곡선의 짧은 스파이크로 표시됩니다. 열 확산도는 0.119mm²/s ±0.001mm²/s이며 문헌 데이터와 일치합니다.

결론
이 예는 몇 μm 두께 범위 내의 박막에 대한 LFA 467 HyperFlash® 의 측정 성능을 잘 보여줍니다. 높은 데이터 수집 속도와 small 펄스 폭을 통해 기존 LFA 시스템에서는 일반적으로 달성할 수 없는 열 곡선을 정밀하게 모니터링할 수 있습니다.