Presentiamo un metodo senza contatto per la determinazione del tempo di risposta termica dei sensori di temperatura incorporati nei wafer. In questo metodo, una lampada flash illumina un punto sul wafer in impulsi periodici; il punto si trova sul lato opposto rispetto al sensore in prova. La costante di tempo termica del sensore viene quindi ottenuta dalla misurazione della sua risposta temporale, insieme con un modello teorico di flussi di calore sia nel sensore che lateralmente all'interno del wafer. Dati sperimentali su entrambi i termometri a resistenza di platino (PRT) e sulle termocoppie incorporate in silicio wafer mostrare un buon accordo con i modelli di trasferimento di calore.

I valori del tempo di risposta termica per una vasta gamma di parametri sperimentali concordano con deviazioni standard dell'8% (PRT) e del 20% (termocoppie), dimostrando l'autoconsistenza dei nostri risultati. Il metodo è direttamente applicabile alla determinazione delle proprietà termiche dei sensori utilizzati nei wafer di silicio strumentati. Prevediamo che il metodo sarà utilizzato per lo sviluppo di nuovi metodi di fissaggio del sensore, per verificare il corretto collegamento dei sensori durante la produzione e per confermare che l'attacco termico non si è deteriorato con l'età o il ciclo termico. Per semplificare l'applicazione del metodo, abbiamo prodotto una tabella delle quantità rilevanti calcolate da utilizzare per correlare il segnale misurato al tempo di risposta termica.

fonte: iopscience

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