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(diǎn)，電子產(chǎn)品的運(yùn)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(shí)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(diǎn)。

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(diǎn)、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(gè)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(diǎn)、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(qiáng)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。