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Nanot, conductividad térmica de película delgada por método de reflexión térmica

NegociableActualización en10/29

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Descripción general

Método de reflexión térmica láser pulsado conductividad térmica de película nanotr / picotr método de reflexión térmica - método de reflexión térmica de conductividad térmica de flash láser adaptado para aplicaciones de película nanométrica basado en sistemas de flash láser de ultra alta velocidad

Detalles del producto

Conductividad térmica de película delgada por método de reflexión térmica láser pulsado

NanoTR / PicoTR

Método de reflexión térmica - termómetro de flash láser a medida para aplicaciones de película nanométrica

El método de reflexión térmica (thermo - reflexión) se basa en un sistema de flash láser de ultra alta velocidad y puede medir los parámetros termofísicos de películas metálicas, cerámicas y poliméricas en el sustrato, como el coeficiente de difusión térmica (thermal diffusivity), la conductividad térmica (thermal production), el coeficiente de absorción de calor (thermal efusivity) y la resistencia térmica de la interfaz.

Debido a que el tiempo de destello láser es de solo nanosegundos (ns), o incluso puede alcanzar la magnitud de picosegundos (ps), este sistema puede medir películas con un espesor tan bajo como 10 nm. Al mismo tiempo, el sistema ofrece diferentes modos de medición para adaptarse a diferentes situaciones de sustrato (transparente / opaco).

El método cumple con las normas internacionales:
JIS R 1689: medición del coeficiente de difusión térmica de las películas cerámicas finas mediante el método de reflexión térmica láser pulsado;
JIS R 1690: método de medición de la resistencia térmica de la interfaz entre películas cerámicas y metálicas.

Una breve historia del desarrollo

En 1990, el Instituto de tecnología industrial integral de Japón / Instituto Nacional de Metrología de Japón (aist / nmij) inventó el método de reflexión térmica para medir la conductividad térmica de las películas.
En 2008, aist estableció la empresa picotherm.
En 2010, picotherm lanzó el sistema de reflexión térmica nanosegundo nanotr.
En 2012, la compañía picotherm lanzó el sistema de reflexión térmica picotr de clase picosegundo.
En 2014, picotherm y netzsch establecieron una cooperación estratégica. Netzsch es responsable de las ventas y servicios globales de productos picotherm.

Modo de medición

Modo de medición de radiofrecuencia		Modo de medición FF

La fuente láser principal calienta la película desde el lado opuesto y detecta el proceso de aumento de la temperatura de la película medida por el láser desde el lado frontal, calculando así los parámetros de conductividad térmica de la película. Este modo se aplica a los sustratos transparentes.		La fuente láser principal calienta la película desde la parte delantera y detecta el proceso de disminución de la temperatura de la película medida por el láser desde la parte delantera, calculando así los parámetros de conductividad térmica de la película. Este modo se aplica a los sustratos opacos.

Antecedentes técnicos:

Método de destello láser -
Los métodos de prueba más convencionales para el coeficiente de difusión térmica de materiales

En la industria moderna, los conocimientos relacionados con las propiedades térmicas de los materiales, especialmente las propiedades termofísicas, se han vuelto cada vez más importantes. Aquí podemos citar algunas áreas típicas, como materiales de disipación de calor aplicados a Dispositivos microelectrónicos de alto rendimiento, materiales termoeléctricos como energía continua, materiales de aislamiento térmico en el campo del ahorro de energía, recubrimientos de barrera térmica (tbc) utilizados en las palas de las turbinas, y operaciones de Seguridad en las plantas nucleares, etc.

Entre los diversos parámetros termofísicos, la conductividad térmica es particularmente importante. La conductividad térmica / térmica del material se puede determinar mediante el método de flash láser (lfa). Este método ha sido ampliamente conocido después de muchos años de desarrollo y puede proporcionar resultados de datos confiables y precisos. El espesor típico de la muestra es de entre 50 um y 10 mm.

Netzsch es un fabricante líder mundial de instrumentos que ofrece una serie de instrumentos de prueba de propiedades térmicas y físicas, especialmente conductores de calor por Flash láser. Estos sistemas LFA son ampliamente utilizados en cerámica, metales, polímeros, investigación nuclear y otros campos.

Método de reflexión térmica -
Coeficiente de difusión térmica de los materiales de película delgada con espesor de prueba nanométrico

Con los notables avances en el diseño de equipos electrónicos y la consiguiente demanda de una gestión térmica efectiva, se ha vuelto cada vez más importante realizar mediciones precisas de difusión térmica / conductividad térmica en el rango de espesor nanométrico.

El Instituto Nacional de Ciencia y tecnología industrial avanzada de Japón (aist), que ya había respondido a la demanda industrial a principios de la década de 1990, comenzó a desarrollar el "método de reflexión térmica de calentamiento de luz pulsada". La compañía picotherm fue fundada en 2008, junto con el lanzamiento del instrumento de reflexión térmica de nanosegundos "nanotr" y el instrumento de reflexión térmica de picosegundos "picotr", que permiten la medición absoluta del coeficiente de difusión térmica de la película, que varía de decenas de micras de espesor a nanoescala.

En 2014, la sucursal japonesa de netzsch se convirtió en el agente exclusivo de picotherm. Combinado con nuestros instrumentos LFA existentes, netzsch ahora puede proporcionar un conjunto completo de programas de prueba, desde películas nanométricas hasta materiales a granel milimétricos.

¿¿ por qué es necesario probar la película?
Las propiedades térmicas de las películas son diferentes de las de los materiales a granel.

El espesor de las películas nanométricas suele ser menor que el tamaño típico de las partículas de grano de materiales a granel similares. Como resultado, sus propiedades termofísicas serán significativamente diferentes de las del material a granel.

Rango de tiempo de difusión térmica aplicable a diferentes instrumentos

Parámetros técnicos:

		NanoTR	PicoTR
anfitrión	Rango de temperatura 真空度 Modo de medición	Rt, rt... 300 ° c (opción) N/A RF / FF	Rt, rt... 500 ° c (opción) 10^-6 Mbar (opción) RF / FF
Proyecto de medición		Coeficiente de difusión térmica, coeficiente de absorción de calor, resistencia térmica de interfaz
Láser de calentamiento	Ancho de pulso Longitud de onda Diámetro del punto de luz	1 ns de 1550 nm de 100 μm	0,5 ps de 1550 nm 45 μm
Detección láser	Ancho de pulso Longitud de onda Diámetro del punto de luz	Continuo 785 nm 50 μm	0,5 ps 775 nm 25 μm
Espesor de la capa delgada de la muestra (modo rf)	resina cerámica metal	30 nm. .. 2 μm 300 nm. .. 5 μm 1 μm. .. 20 μm	10 nm. .. 100 nm 10 nm. .. 300 nm 100 nm. .. 900 nm
Espesor de la capa delgada de la muestra (modo ff)		> 1 μm	> 100 nm
Matriz	material tamaño grosor	Opaco / transparente 10... 20 mm cuadrados ≤ 1 mm
Tiempo de difusión térmica		10ns. .. 10 µs	10 puntos. .. 10 segundos
Coeficiente de difusión térmica	Alcance Precisión Repetibilidad	0.01 . .. 1000 mm²/s Cliente 5808a, 400 nm de espesor, modo rf, verificación de tiempo de prueba de 40 minutos: + 6,2% ± 5%
Funciones de software		Cálculo de las propiedades termofísicas; Análisis multicapa; Base de datos

		NanoTR	PicoTR
anfitrión	Rango de temperatura 真空度 Modo de medición	Rt, rt... 300 ° c (opción) N/A RF / FF	Rt, rt... 500 ° c (opción) 10^-6 Mbar (opción) RF / FF
Proyecto de medición		Coeficiente de difusión térmica, coeficiente de absorción de calor, resistencia térmica de interfaz
Láser de calentamiento	Ancho de pulso Longitud de onda Diámetro del punto de luz	1 ns de 1550 nm de 100 μm	0,5 ps de 1550 nm 45 μm
Detección láser	Ancho de pulso Longitud de onda Diámetro del punto de luz	Continuo 785 nm 50 μm	0,5 ps 775 nm 25 μm
Espesor de la capa delgada de la muestra (modo rf)	resina cerámica metal	30 nm. .. 2 μm 300 nm. .. 5 μm 1 μm. .. 20 μm	10 nm. .. 100 nm 10 nm. .. 300 nm 100 nm. .. 900 nm
Espesor de la capa delgada de la muestra (modo ff)		> 1 μm	> 100 nm
Matriz	material tamaño grosor	Opaco / transparente 10... 20 mm cuadrados ≤ 1 mm
Tiempo de difusión térmica		10ns. .. 10 µs	10 puntos. .. 10 segundos
Coeficiente de difusión térmica	Alcance Precisión Repetibilidad	0.01 . .. 1000 mm²/s Cliente 5808a, 400 nm de espesor, modo rf, verificación de tiempo de prueba de 40 minutos: + 6,2% ± 5%
Funciones de software		Cálculo de las propiedades termofísicas; Análisis multicapa; Base de datos

		NanoTR	PicoTR
anfitrión	Rango de temperatura 真空度 Modo de medición	Rt, rt... 300 ° c (opción) N/A RF / FF	Rt, rt... 500 ° c (opción) 10^-6 Mbar (opción) RF / FF
Proyecto de medición		Coeficiente de difusión térmica, coeficiente de absorción de calor, resistencia térmica de interfaz
Láser de calentamiento	Ancho de pulso Longitud de onda Diámetro del punto de luz	1 ns de 1550 nm de 100 μm	0,5 ps de 1550 nm 45 μm
Detección láser	Ancho de pulso Longitud de onda Diámetro del punto de luz	Continuo 785 nm 50 μm	0,5 ps 775 nm 25 μm
Espesor de la capa delgada de la muestra (modo rf)	resina cerámica metal	30 nm. .. 2 μm 300 nm. .. 5 μm 1 μm. .. 20 μm	10 nm. .. 100 nm 10 nm. .. 300 nm 100 nm. .. 900 nm
Espesor de la capa delgada de la muestra (modo ff)		> 1 μm	> 100 nm
Matriz	material tamaño grosor	Opaco / transparente 10... 20 mm cuadrados ≤ 1 mm
Tiempo de difusión térmica		10ns. .. 10 µs	10 puntos. .. 10 segundos
Coeficiente de difusión térmica	Alcance Precisión Repetibilidad	0.01 . .. 1000 mm²/s Cliente 5808a, 400 nm de espesor, modo rf, verificación de tiempo de prueba de 40 minutos: + 6,2% ± 5%
Funciones de software		Cálculo de las propiedades termofísicas; Análisis multicapa; Base de datos

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