热显微镜TM3对薄膜热射流率的测试分析

热显微镜TM3对薄膜热射流率的测试分析

随着电子及微电子器件日益呈现小型化、薄型化和多功能集成化的发展特点，电子产品的运行功率和布线密度大幅增加，使得电子元器件、集成电路在单位体积内产生的热量急剧上升。由此引起的热堆积现象愈发严重，导致电路传输信号的互连延迟、串扰并造成显著能耗，严重影响电子器件的寿命和性能稳定性。为及时将热量散出，除采用冷冻法、水循环冷却等外部方法外，提升电路基板或电子封装用聚合物绝缘薄膜材料的导热能力是一种可以从根本上解决散热问题的有效方法。因此，开发兼具优异绝缘性和导热性的聚合物薄膜材料已成为国内外研究及应用的热点。

聚酰亚胺（PI）是一类广泛应用于电气、电子、微电子等领域的重要绝缘材料，具有优异的耐热、力学、绝缘、耐化学稳定性等综合性能。然而，传统聚酰亚胺薄膜的导热能力较低，本征导热系数仅为0.1～0.2 W/(m·K)，无法满足先进集成电路及微电子器件的快速散热要求，极大限制了聚酰亚胺薄膜材料在光电领域更广泛的应用。

用于测量薄膜和微区域的热射流率

特征

• 热物性显微镜是测量热射流率的装置，热射流率是热物性值之一。

• 这是一种可以测量样品的点、线、面热物理性质的装置。

• 还可以测量微米级的热物理性质值的分布，这在传统的热物理性质测量设备中被认为是困难的。

• 这是第一个能够对热物理特性进行非接触式高分辨率测量的设备。

• 检测光斑直径为3μm，可以高分辨率测量微小区域的热物理性质（点、线、面测量）。

• 由于可以在不同深度进行测量，因此可以测量从薄膜、多层膜到散装材料的所有材料。

• 也可以测量基材上的样品。

• 使用激光的非接触式测量。

• 可以检测薄膜下的裂纹、空隙和剥落。

热物性显微镜测量原理（概述）

金属薄膜沉积在样品上，并使用加热激光定期加热。

1. 金属的反射率具有根据表面温度而变化的特性（热阻法），因此我们可以通过捕捉与加热激光同轴照射的检测激光的反射强度的变化来测量表面的相对温度变化。我会。

2. 热量从金属薄膜传播到样品，导致表面温度响应出现相位滞后。该相位延迟根据样品的热特性而变化。通过测量该加热光和检测光之间的相位延迟来确定热射流率。