Glas-Chips zur Messung der Warmeleitfahigkeit

摘要

Durch immer kleiner werdende elektronische Strukturen mit hoheren Leistungsdichten steigt die Bedeutung des Warmemanagements in der Mikroelektronik. Ein wichtiger Parameter hierbei ist die Warmeleitfahigkeit der verwendeten Materialien. Konventionelle Methoden zur Messung der Warmeleitfahigkeit sind oft zeitaufwandig und fur einige Materialien unzulanglich. Wir haben ein Messsystem auf Basis der bidirektionalen 3 -omega Methode entwickelt, mit dem die Warmeleitfahigkeit von Pasten, Flussigkeiten, Pads und Schichten gemessen werden kann. Bei dieser Methode wird die Probe auf einen Analyse-Chip aus Glas mit 3-omega Sensoren gelegt. Der Vorteil der Methode ist, dass die Messungen in kurzer Zeit und mit geringem Aufwand durchgefuhrt werden konnen. Warmeleitpasten in elektronischen Systemen konnen durch thermische oder mechanische Beanspruchung uber einen langeren Zeitraum aus Grenzflachen herausgedruckt werden (Grease-Pump-Out-Effekt). Zur in-situ Untersuchung dieses Effekts gibt es bisher noch keine zuverlassigen, beschleunigten Testmethoden. Um den Grease-Pump-Out Effekt genauer zu untersuchen, haben wir einen weiteren Mess-Chip mit einer Matrix aus 10 × 10 3-omega Sensoren entwickelt. Vorteil dieser Methode gegenuber anderen Methoden, z.B. optischen oder ex-situ-Methoden ist, dass hier die Warmeleitfahigkeit in-situ raumlich aufgelost gemessen wird, die Messung rein elektrisch erfolgt und fur beschleunigte Tests angewendet werden kann.