Введение
Благодаря постоянному развитию электронной промышленности размеры электронных компонентов в последние годы значительно уменьшились. С этим связано повышение эффективности: Уменьшение размеров компонентов приводит к сокращению пространства для отвода тепла, в то время как количество выделяемого тепла растет. Чтобы компенсировать это, электронные компоненты должны обладать высокой теплопроводностью для быстрого контроля тепла.
Прибор LFA 467 HyperFlash® позволяет измерять теплопроводность электронных компонентов на сайте small. Высокая скорость сбора данных (2 МГц) делает возможным измерение на очень тонких образцах, а запатентованная система ZoomOptics позволяет пользователю сосредоточиться исключительно на соответствующих областях образца.
Образцы и эксперименты
Всего было исследовано пять полупроводниковых приборов:
- 1 медный свинцовый каркас без структуры
- 2 структурно идентичных полупроводниковых прибора со структурой A
- 2 структурно идентичных полупроводниковых прибора со структурой B
Полупроводниковые приборы состоят из медной рамки, на которую с помощью соединительного материала (например, клея или припоя) наносится чип Si. Полупроводниковые приборы A и B отличаются только соединительным материалом. На рис. 1 показана схема такого образца.
Измерения проводились с помощью прибора LFA 467 HyperFlash® при комнатной температуре. Освещался весь образец, однако детектор был сфокусирован на диаметре всего 3,4 мм с помощью ZoomOptics , см. рис. 1.
Результаты и обсуждение
Основным требованием для получения значимых результатов является хорошее согласие между сигналом детектора и математической подгонкой. Несмотря на пик излучения в начале сигнала (вызванный тем, что геометрия образца не идеальна), это относится ко всем измерениям, как показано на рисунке 2.
Результаты измерений всех образцов при комнатной температуре представлены на рисунке 3.
Измеренное значение для медной свинцовой рамки без структуры совпало с литературным значением для меди (117 мм²/с [1]). Теплопроводность структурно идентичных полупроводниковых приборов A-1 и A-2 почти не отличается друг от друга, что свидетельствует о хорошей воспроизводимости измерений (зеленый цвет).
Полупроводниковые приборы B-1 и B-2 имеют значительно меньшую тепловую диффузию (красный) из-за разного соединительного материала. Однако при сравнении двух компонентов B-1 и B-2 снова обнаруживается воспроизводимость результатов измерений. Разница примерно в 5 % указывает на более высокое контактное сопротивление для B-2 и, следовательно, на более слабую тепловую связь между Si чипом и медью.
Резюме
LFA 467 HyperFlash® с ZoomOptics позволяет исследовать образцы small или только участки select внутри образца. Таким образом, можно целенаправленно исключить периферийные области или области с различной толщиной образца, что значительно повышает точность измерений и значимость их результатов.