脉冲激光热反射法薄膜导热仪

NanoTR / PicoTR

热反射法 - 为纳米级薄膜应用量身定做的激光闪射法导热仪

热反射（Thermo-Reflectance）方法基于超高速激光闪射系统，可测量基片上金属、陶瓷、聚合物薄膜的热物性参数，如热扩散系数（Thermal Diffusivity）、热导率（Thermal Conductivity）、吸热 系数（Thermal Effusivity）和界面热阻。

由于激光闪射时间仅为纳秒（ns）量级，甚至可达到皮秒（ps）量级，此系统可测量厚度低至10nm的薄膜。同时，系统提供不同的测量模式，以适应于不同的基片情况（透明/不透明）。

该方法符合国际标准：
JIS R 1689：通过脉冲激光热反射方法测量精细陶瓷薄膜的热扩散系数；
JIS R 1690：陶瓷薄膜和金属薄膜界面热阻的测量方法。

发展简史 1990 年，日本产业技术综合研究所/日本国家计量院（AIST/NMIJ）发明热反射法，测量薄膜导热性能。 2008 年，AIST 设立 PicoTherm 公司。 2010 年，PicoTherm 公司推出纳秒级热反射系统 NanoTR。 2012 年，PicoTherm 公司推出皮秒级热反射系统 PicoTR。 2014 年，PicoTherm 公司和 NETZSCH 公司建立战略合作。由 NETZSCH 负责 PicoTherm 产品在全球的销售和服务。

测量模式

RF 测量模式		FF 测量模式
主激光源从反面加热薄膜，检测激光从正面测量薄膜的温度升高过程，从而计算薄膜的导热性能参数。此模式适用于透明基片。		主激光源从正面加热薄膜，检测激光从正面测量薄膜的温度下降过程，从而计算薄膜的导热性能参数。此模式适用于不透明基片。

激光闪射法 -
最主流的材料热扩散系数测试方法

在现代工业中，关于材料的热性能、特别是热物理性能的相关知识变得日益重要。在这里我们可以举出一些典型领域，例如应用于高性能缩微电子器件的散热材料，作为持续能源的热电材料，节能领域的绝热材料，涡轮叶片中所使用的热障涂层（TBC），以及核工厂的安全操作，等等。

在各种热物性参数之中，导热系数显得尤其重要。可以使用激光闪射法（LFA）对材料的热扩散系数/导热系数进行测定。这一方法经过许多年的发展已广为人知，可以提供可靠而精确的数据结果。样品的典型厚度在 50um 至 10mm 之间。

NETZSCH 是一家世界领先的仪器制造厂商，提供一系列的热物性测试仪器，特别是激光闪射法导热仪。这些 LFA 系统在陶瓷，金属，聚合物，核研究等领域得到了广泛应用。

热反射法 -
测试厚度为纳米级的薄膜材料的热扩散系数

随着电子设备设计的显著进步，以及随之而来的对有效的热管理的需求，在纳米级厚度范围内进行精确的热扩散系数/导热系数测量已经变得越来越重要。

日本国家先进工业科学与技术研究所（AIST），在上世纪 90 年代初即已响应工业需求，开始研发“脉冲光加热热反射法”。于 2008 年成立了 PicoTherm 公司，同时推出了纳秒级的热反射仪器“NanoTR”与皮秒级的热反射仪器“PicoTR”，这两款仪器可对薄膜的热扩散系数进行绝对法的测量，薄膜厚度从数十微米低至纳米级范围。

2014 年，NETZSCH 日本分公司成为了 PicoTherm 公司的独家代理。与我们现有的 LFA 仪器相结合，NETZSCH 现在可以提供从纳米级薄膜、到毫米级块体材料的全套的测试方案。

为什么需要测试薄膜？
薄膜的热性能与块体材料的热性能不同

纳米级薄膜的厚度通常小于同类块体材料典型的晶粒粒径。由此，其热物理性能与块体材料将有着显著的不同。

不同仪器适用的热扩散时间范围

技术参数：