Introdução
Os filmes de poliimida são usados em circuitos impressos flexíveis, satélites e instalações de supercondutores, e também como material de revestimento isolante devido à sua resistência superior ao calor, à baixa temperatura e à radiação.
Nos últimos anos, a demanda pela capacidade de determinar a Difusividade térmicaA difusividade térmica (a com a unidade mm2/s) é uma propriedade específica do material para caracterizar a condução de calor instável. Esse valor descreve a rapidez com que um material reage a uma mudança de temperatura.difusividade térmica de filmes finos altamente condutores tem aumentado constantemente devido à miniaturização dos dispositivos eletrônicos. No entanto, ao testar filmes finos com o analisador de flash de laser/luz (LFA), um movimento de excursão de temperatura traseira é gerado em um período de tempo extremamente curto. Nesses casos, os analisadores de flash convencionais falham na determinação da Difusividade térmicaA difusividade térmica (a com a unidade mm2/s) é uma propriedade específica do material para caracterizar a condução de calor instável. Esse valor descreve a rapidez com que um material reage a uma mudança de temperatura.difusividade térmica devido à longa largura de pulso e à baixa taxa de aquisição de dados.
Por meio do LFA 467 HyperFlash® (figura 1), a avaliação da Difusividade térmicaA difusividade térmica (a com a unidade mm2/s) é uma propriedade específica do material para caracterizar a condução de calor instável. Esse valor descreve a rapidez com que um material reage a uma mudança de temperatura.difusividade térmica e da Condutividade térmicaA condutividade térmica (λ com a unidade W/(m-K)) descreve o transporte de energia - na forma de calor - por um corpo de massa como resultado de um gradiente de temperatura (veja a fig. 1). De acordo com a segunda lei da termodinâmica, o calor sempre flui na direção da temperatura mais baixa.condutividade térmica de filmes finos pode ser avaliada devido à largura de pulso mais curta (20 μs) e à alta taxa de aquisição de dados (2 MHz) do detector. O sistema permite a variação da duração do pulso entre 10 μs e 1200 μs por meio de um microcontrolador. A taxa de aquisição de dados se aplica tanto ao detector de infravermelho quanto aos canais de mapeamento de pulso (dois canais independentes). A varredura rápida do pulso é possível com uma frequência de 2 MHz e, portanto, é possível registrar vários pontos da forma do pulso.
Condições de medição
- Tamanho do suporte de amostra: 10 mm
- Espessura da amostra: 12,5 μm
- Tensão de pulso: 200 V
- Largura do pulso: 10 μs
- Detector: MCT
- Temperatura: 25°C
Resultados da medição
A Figura 2 mostra uma medição em um filme de poliimida revestido de ouro (APICAL NPI, KANEKA Corporation) com uma espessura de 12,5 μm à temperatura ambiente usando uma largura de pulso de 10 μs. O sinal do detector ("curva térmica", azul) e a curva de ajuste ("curva teórica", vermelho) estão em ótima concordância. A largura do pulso de small é indicada pelo pico curto na curva térmica. A Difusividade térmicaA difusividade térmica (a com a unidade mm2/s) é uma propriedade específica do material para caracterizar a condução de calor instável. Esse valor descreve a rapidez com que um material reage a uma mudança de temperatura.difusividade térmica é de 0,119 mm²/s ±0,001 mm²/s e está de acordo com os dados da literatura.
Conclusão
Esse exemplo faz um excelente trabalho ao demonstrar a capacidade de medição do LFA 467 HyperFlash® para filmes finos dentro da faixa de espessura de alguns μm. A alta taxa de aquisição de dados e a largura de pulso de small permitem o monitoramento preciso da curva térmica, o que normalmente não pode ser realizado por sistemas LFA convencionais.