Inleiding
Polyimide films worden gebruikt in flexibele gedrukte schakelingen, satellieten en supergeleiders, en ook als een isolerend coatingmateriaal vanwege de superieure weerstand tegen hitte, lage temperatuur en straling.
In de afgelopen jaren is de vraag naar de mogelijkheid om de Thermische diffusieThermische diffusie (a met de eenheid mm2/s) is een materiaalspecifieke eigenschap voor het karakteriseren van onstabiele warmtegeleiding. Deze waarde beschrijft hoe snel een materiaal reageert op een verandering in temperatuur.thermische diffusie van zeer geleidende dunne films te bepalen gestaag toegenomen door de miniaturisatie van elektronische apparaten. Bij het testen van dunne films met de laser/lichtflitsanalysator (LFA) wordt echter binnen een extreem korte tijd een achterwaartse temperatuurverschuiving gegenereerd. In deze gevallen falen conventionele flitsanalysatoren bij het bepalen van de Thermische diffusieThermische diffusie (a met de eenheid mm2/s) is een materiaalspecifieke eigenschap voor het karakteriseren van onstabiele warmtegeleiding. Deze waarde beschrijft hoe snel een materiaal reageert op een verandering in temperatuur.thermische diffusie vanwege de lange pulsbreedte en lage gegevensverzamelsnelheid.
Met behulp van de LFA 467 HyperFlash® (figuur 1) kunnen de Thermische diffusieThermische diffusie (a met de eenheid mm2/s) is een materiaalspecifieke eigenschap voor het karakteriseren van onstabiele warmtegeleiding. Deze waarde beschrijft hoe snel een materiaal reageert op een verandering in temperatuur.thermische diffusie en warmtegeleiding van dunne films worden geëvalueerd dankzij de kortere pulsbreedte (20 μs) en hoge gegevensverzamelsnelheid (2 MHz) van de detector. Het systeem maakt het mogelijk om de pulsduur te variëren tussen 10 μs en 1200 μs door middel van een microcontroller. De gegevensverzamelsnelheid geldt zowel voor de IR-detector als voor de kanalen voor het in kaart brengen van de puls (twee onafhankelijke kanalen). Snel scannen van de puls is mogelijk met een frequentie van 2 MHz, waardoor een groot aantal punten voor de pulsvorm kan worden opgenomen.
Meetomstandigheden
- Afmeting monsterhouder: 10 mm
- Dikte monster: 12,5 μm
- Pulsspanning: 200 V
- Pulsbreedte: 10 μs
- Detector: MCT
- Temperatuur: 25°C
Meetresultaten
Figuur 2 toont een meting op een met goud beklede polyimide film (APICAL NPI, KANEKA Corporation) met een dikte van 12,5 μm bij kamertemperatuur met een pulsbreedte van 10 μs. Het detectorsignaal ('thermische curve', blauw) en de fittingcurve ('theoretische curve', rood) komen zeer goed overeen. De pulsbreedte van small wordt aangegeven door de korte piek in de thermische curve. De Thermische diffusieThermische diffusie (a met de eenheid mm2/s) is een materiaalspecifieke eigenschap voor het karakteriseren van onstabiele warmtegeleiding. Deze waarde beschrijft hoe snel een materiaal reageert op een verandering in temperatuur.thermische diffusie bedraagt 0,119 mm²/s ±0,001 mm²/s en is in overeenstemming met de literatuurgegevens.
Conclusie
Dit voorbeeld demonstreert uitstekend de meetmogelijkheden van de LFA 467 HyperFlash® voor dunne films binnen het diktebereik van enkele μm. De hoge gegevensverzamelsnelheid en de pulsbreedte van small maken een nauwkeurige bewaking van de thermische curve mogelijk, wat gewoonlijk niet mogelijk is met conventionele LFA-systemen.