Inledning
Polyimidfilmer används i flexibla tryckta kretsar, satelliter och supraledaranläggningar, och även som isolerande beläggningsmaterial på grund av dess överlägsna motståndskraft mot värme, låg temperatur och strålning.
Under de senaste åren har efterfrågan på möjligheten att bestämma den termiska diffusiviteten hos tunnfilmer med hög ledningsförmåga stadigt ökat på grund av miniatyriseringen av elektroniska enheter. Vid testning av tunna filmer med laser-/ljusblixtanalysator (LFA) genereras emellertid en bakre temperaturutslagsrörelse inom en extremt kort tidsperiod. I dessa fall misslyckas konventionella blixtanalysatorer med att bestämma den termiska diffusiviteten på grund av den långa pulsbredden och den låga datainsamlingshastigheten.
Med hjälp av LFA 467 HyperFlash® (figur 1) kan värmediffusiviteten och värmeledningsförmågan hos tunna filmer utvärderas tack vare detektorns kortare pulsbredd (20 μs) och höga datainsamlingshastighet (2 MHz). Systemet gör det möjligt att variera pulslängden mellan 10 μs och 1200 μs med hjälp av en mikrokontroller. Datainsamlingshastigheten gäller för både IR-detektorn och pulsmappningskanalerna (två oberoende kanaler). Snabb scanning av pulsen blir möjlig med en frekvens på 2 MHz och därför kan en mängd punkter för pulsformen registreras.
Mätförhållanden
- Storlek på provhållare: 10 mm
- Provets tjocklek: 12,5 μm
- Pulsspänning: 200 V
- Pulsbredd: 10 μs
- Detektor: MCT
- Temperatur: 25°C
Resultat av mätning
Figur 2 visar en mätning på en guldbelagd polyimidfilm (APICAL NPI, KANEKA Corporation) med en tjocklek på 12,5 μm vid rumstemperatur med en pulsbredd på 10 μs. Detektorsignalen ("termisk kurva", blå) och den passande kurvan ("teoretisk kurva", röd) överensstämmer mycket väl. Pulsbredden small indikeras av den korta spiken i den termiska kurvan. Den termiska diffusiviteten uppgår till 0,119 mm²/s ±0,001 mm²/s och är i enlighet med litteraturdata.
Slutsats
Detta exempel visar på ett utmärkt sätt mätkapaciteten hos LFA 467 HyperFlash® för tunna filmer med en tjocklek på några μm. Den höga datainsamlingshastigheten och pulsbredden small möjliggör exakt övervakning av den termiska kurvan, vilket vanligtvis inte kan åstadkommas med konventionella LFA-system.