[实用新型]量测治具

说明书

【技术领域】

本实用新型关于一种治具，特别是关于一种可用于量测热阻的治具。

【背景技术】

一般而言，以电力驱动的装置或元件，输入的电能会有相当一部分以热能的型式散逸到所述装置或元件的周遭使用环境中，因此造成所述装置或元件的操作温度高于周遭使用环境的温度。而若所述装置或元件的散热设计又不甚理想，则将造成操作温度过高，而导致不正常动作甚至损毁，又或者周遭使用环境的温度有所限制，因而造成产品竞争力的不足。例如在积体电路（integrated circuit，IC）的实现当中，一般会利用一封装（package）将积体电路包覆，并露出所需的针脚（pin）以进行与外部应用电路的电性连接。而由于目前单一积体电路当中所包含的电晶体（transistor）数目愈来愈多，因此单一积体电路的功耗也愈来愈大，因而造成内部晶片的操作温度有过高的风险，而导致不正常动作甚至损毁的可能性。为了使内部晶片的操作温度能维持正常，必须进行散热设计，例如利用散热片贴合于封装之上以增加散热效率。然而加上散热片将导致硬体尺寸以及成本增加的缺点，因此，了解散热片的散热特性是相当重要的。

一般而言，与散热有关的部件，是以热阻（thermal resistance）来衡量其散热能力的强弱。热阻的定义是为当一定量的热能通过一散热部件时，热能流入面与流出面的温度差，除以热能的大小。以散热片为例，当散热片所应用的积体电路消耗大小为P的功率，并转为热能由散热片与封装的贴合面流入，并通过一流出面逸散到周遭环境中。假设热能的流入面的温度为Tj，热能的流出面的温度，亦即周遭环境的温度为Ta，则热阻Theta(ja)的大小定义如下：

Theta(ja)=Tj-TaP---(1)]]>

由第(1)式可知，当散热片的散热能力愈强，上述的温度差也就愈小，热阻的值也就愈小。以热阻的规格出发，便可进行散热上的设计，使系统的散热能力、尺寸大小以及成本之间达到最佳平衡点。

而在进行散热片本身的设计时，若能有一个测试治具，能够很轻易地进行热阻的量测，则将大大地增加开发散热片设计的效率以及便利性。图1为习知的量测治具100及其应用线路的方块图。量测治具100用以量测计算一待测物体的热阻所需的参数。量测治具100包括交流转直流稳压器102、加热器模组101、控制器103。量测治具100为目前业界所普遍采用的热阻测试方法，亦即将一交流电压源110所提供的交流电压，通过交流转直流稳压器102转为一直流电源后，对加热器模组101进行加热。而待测物体120，例如待测的散热片，则与加热器模组101以接触面105互相接触，使加热器模组101所产生的热能，能由图1中待测物体120的左面流入。加热器模组101更侦测接触面105的温度，并输出所述温度值。另外，控制器103则用以控制交流转直流稳压器102的输出直流电源的功率，并且从加热器模组101接收接触面105的温度，然后将数据输出至测试终端130以计算待测物体120的热阻值。

然而，习知的量测治具100至少有下列的三项缺点。第一，成本过高，因为交流转直流稳压器102的价格相对昂贵。第二，功率转换效率低，因交流转直流稳压器102的功率转换效率约50%，亦即其输入的功率有大约只有一半能转换成输出的功率予加热器模组101，造成耗电损失。第三，可携性差，因为交流转直流稳压器102的体积庞大，又具有一定重量，并不适合随身携带或是出差的用。由上述说明可知，目前习知的量测治具100，在交流转直流稳压器102的部分仍有进步的空间。

【实用新型内容】

鉴于以上的问题，本实用新型提供一种可量测热阻的治具，特别是关于一种具有低成本、高功率转换效率以及便于携带的量测热阻的治具。