Introducere
Datorită dezvoltării continue în industria electronică, dimensiunea componentelor electronice s-a redus drastic în ultimii ani. O problemă conexă a fost îmbunătățirea eficienței: Reducerea dimensiunii componentelor se traduce prin mai puțin spațiu pentru disiparea căldurii - în timp ce cantitatea de căldură generată este în creștere. Pentru a compensa, componentele electronice trebuie să aibă o conductivitate termică ridicată pentru un control rapid al căldurii.
LFA 467 HyperFlash® permite măsurarea conductivității termice pe cele mai mici componente electronice. Rata sa rapidă de achiziție a datelor de 2 MHz face posibilă măsurarea pe probe foarte subțiri, în timp ce ZoomOptics patentat permite utilizatorului să se concentreze exclusiv pe zonele relevante ale probei.
Eșantioane și experimente
Au fost investigate în total cinci dispozitive semiconductoare:
- 1 cadru de plumb de cupru fără structură
- 2 dispozitive semiconductoare identice din punct de vedere structural cu structura A
- 2 dispozitive semiconductoare identice din punct de vedere structural cu structură B
Dispozitivele semiconductoare constau într-un cadru de cupru pe care a fost aplicat un cip de Si cu ajutorul unui material de conectare (de exemplu, adeziv sau lipire). Dispozitivele semiconductoare A și B diferă numai în ceea ce privește materialul de conectare. Figura 1 prezintă schema unei astfel de probe.
Măsurătorile au fost efectuate cu LFA 467 HyperFlash® la temperatura camerei. Întreaga probă a fost iluminată; detectorul, cu toate acestea, a fost focalizat pe un diametru de numai 3,4 mm prin intermediul ZoomOptics , a se vedea figura 1.
Rezultate și discuții
Cerința de bază pentru rezultate semnificative este o bună concordanță între semnalul detectorului și ajustarea matematică. În ciuda vârfului de radiație de la începutul semnalului (cauzat de faptul că geometria probei nu este ideală), acest lucru este valabil pentru toate măsurătorile, după cum se arată în figura 2.
Rezultatele tuturor probelor la temperatura camerei sunt reprezentate în figura 3.
Valoarea măsurată a cadrului de plumb din cupru fără structură a fost identică cu valoarea din literatura de specialitate pentru cupru (117 mm²/s [1]). Difuzivitatea termică a dispozitivelor semiconductoare identice din punct de vedere structural A-1 și A-2 abia diferă una de cealaltă, ceea ce atestă buna reproductibilitate a măsurătorii (verde).
Dispozitivele semiconductoare B-1 și B-2 prezintă o difuzivitate termică considerabil mai scăzută (roșu) din cauza unui material de conectare diferit. Cu toate acestea, atunci când se compară cele două componente B-1 și B-2, se va constata din nou reproductibilitatea rezultatelor măsurătorilor. Diferența de aproximativ 5% indică o rezistență de contact mai mare pentru B-2 și, prin urmare, o conexiune termică mai slabă între cipul de Si și cupru.
Rezumat
LFA 467 HyperFlash® cu ZoomOptics permite investigarea probelor small sau doar a zonelor select din cadrul unei probe. Astfel, zonele periferice sau zonele cu grosimi diferite ale probei pot fi excluse în mod intenționat, crescând considerabil atât precizia măsurătorilor, cât și semnificația rezultatelor acestora.