熱顯微鏡TM3對薄膜熱射流率的測試分析

隨著電子及微電子器件日益呈現(xiàn)小型化、薄型化和多功能集成化的發(fā)展特點，電子產(chǎn)品的運行功率和布線密度大幅增加，使得電子元器件、集成電路在單位體積內(nèi)產(chǎn)生的熱量急劇上升。由此引起的熱堆積現(xiàn)象愈發(fā)嚴(yán)重，導(dǎo)致電路傳輸信號的互連延遲、串?dāng)_并造成顯著能耗，嚴(yán)重影響電子器件的壽命和性能穩(wěn)定性。為及時將熱量散出，除采用冷凍法、水循環(huán)冷卻等外部方法外，提升電路基板或電子封裝用聚合物絕緣薄膜材料的導(dǎo)熱能力是一種可以從根本上解決散熱問題的有效方法。因此，開發(fā)兼具優(yōu)異絕緣性和導(dǎo)熱性的聚合物薄膜材料已成為國內(nèi)外研究及應(yīng)用的熱點。

聚酰亞胺（PI）是一類廣泛應(yīng)用于電氣、電子、微電子等領(lǐng)域的重要絕緣材料，具有優(yōu)異的耐熱、力學(xué)、絕緣、耐化學(xué)穩(wěn)定性等綜合性能。然而，傳統(tǒng)聚酰亞胺薄膜的導(dǎo)熱能力較低，本征導(dǎo)熱系數(shù)僅為0.1～0.2 W/(m·K)，無法滿足先進(jìn)集成電路及微電子器件的快速散熱要求，極大限制了聚酰亞胺薄膜材料在光電領(lǐng)域更廣泛的應(yīng)用。

用于測量薄膜和微區(qū)域的熱射流率

特征

• 熱物性顯微鏡是測量熱射流率的裝置，熱射流率是熱物性值之一。

• 這是一種可以測量樣品的點、線、面熱物理性質(zhì)的裝置。

• 還可以測量微米級的熱物理性質(zhì)值的分布，這在傳統(tǒng)的熱物理性質(zhì)測量設(shè)備中被認(rèn)為是困難的。

• 這是第一個能夠?qū)嵛锢硖匦赃M(jìn)行非接觸式高分辨率測量的設(shè)備。

• 檢測光斑直徑為3μm，可以高分辨率測量微小區(qū)域的熱物理性質(zhì)（點、線、面測量）。

• 由于可以在不同深度進(jìn)行測量，因此可以測量從薄膜、多層膜到散裝材料的所有材料。

• 也可以測量基材上的樣品。

• 使用激光的非接觸式測量。

• 可以檢測薄膜下的裂紋、空隙和剝落。

熱物性顯微鏡測量原理（概述）

金屬薄膜沉積在樣品上，并使用加熱激光定期加熱。

1. 金屬的反射率具有根據(jù)表面溫度而變化的特性（熱阻法），因此我們可以通過捕捉與加熱激光同軸照射的檢測激光的反射強度的變化來測量表面的相對溫度變化。我會。

2. 熱量從金屬薄膜傳播到樣品，導(dǎo)致表面溫度響應(yīng)出現(xiàn)相位滯后。該相位延遲根據(jù)樣品的熱特性而變化。通過測量該加熱光和檢測光之間的相位延遲來確定熱射流率。