[发明专利]一种导热脂的热阻测量装置及方法

说明书

本发明属于热阻测量技术领域，具体涉及一种导热脂的热阻测量装置及方法。包括：模拟热源，设有发热端接触面和发热端测试孔；热沉，设有冷端接触面和冷端测温孔；连接组件，用于上下连接所述模拟热源和所述热沉连接组件并且使得所述模拟热源的发热端接触面和所述热沉的冷端接触面相对设置。热电偶探头可以经由所述冷端测试孔和发热端测试孔分别抵达发热端接触面和冷端接触面直接测量导热界面处的温度，不需要构建热传导路径，相应的不存在热传导路径上存在温度梯度导致超出导热脂工作温度范围的情况，相应的也不需要额外对热传导路径进行保温的装置。不仅提高的测量精度，还简化了测量装置的结构。

技术领域

本发明属于热阻测量技术领域，具体涉及一种导热脂的热阻测量装置及方法。

背景技术

现有的接触热阻方案一般是构建一段一维稳态热传导区间，通过测量传导路径上的温度，推测待测量界面两端温度，从测计算得到导热脂界面热阻。例如申请公布号CN108007964A，申请公布日2018年5月8日的发明专利申请公开的一种接触热阻测试装置及测试方法，通过将多个试件两两上下对接形成接触面积相同及接触面积不同的时间组合，从而用于进行不同接触面面积下接触热阻的测试以及不同加热稳定下接触热阻的测试。

然而一般用于电子芯片的导热脂工作温度在30-80℃之间，高热流密度电子芯片热流密度在已达100W/cm²。在此情况下，即使如CN108007364A中采用紫铜棒构建一维稳态热传导路径，在100W/cm²的热流密度下，传导路径上温度梯度也已达到25℃/cm。从而无法在导热脂合适的工作温度下测量接触热阻。由于构建的一维稳态热传导路径较长，高热流密度下两端温差会很高，从而需要额外的保温装置，同时会导致温度测量误差较大。另外，由于热传导路径上的材料导热系数根据材料特性确定而不是实测值，同时导热系数与温度相关，这会导致测量误差。

发明内容

本发明为了在导热脂的实际工作温度和热流范围内测量接触热阻，同时提高测量精度，提供一种导热脂的热阻测量装置及方法。

一种导热脂的热阻测量装置，其特征在于，包括：

模拟热源，设有发热端接触面和发热端测试孔；

热沉，设有冷端接触面和冷端测温孔；

连接组件，用于上下连接所述模拟热源和所述热沉连接组件并且使得所述模拟热源的发热端接触面和所述热沉的冷端接触面相对设置；

所述发热端测试孔，由所述模拟热源上与所述发热端接触面相对的端部朝着所述发热端接触面延伸并且贯穿所述发热端接触面；

所述冷端测温孔，由所述模拟热源上与所述冷端接触面相对的端部朝着所述冷端接触面延伸并且贯穿所述冷端接触面；

热电偶测温件，包括直径小于所述冷端测温孔直径和所述发热端测试孔直径的热电偶探头。

上述技术方案中，热电偶探头可以经由所述冷端测温孔和发热端测试孔分别抵达发热端接触面和冷端接触面直接测量导热界面处的温度，不需要构建热传导路径，相应的不存在热传导路径上存在温度梯度导致超出导热脂工作温度范围的情况，相应的也不需要额外对热传导路径进行保温的装置。不仅提高的测量精度，还简化了测量装置的结构。

作为优选，所述模拟热源包括导热体和发热器件；所述发热端接触面为所述导热体的一端面，所述发热器件分布在所述导热体上除所述发热端接触面以外的其他端面或侧面。

作为优选，所述导热体为立方体结构的铜块。

作为优选，所述发热器件为半导体发热芯片。使用半导体发热器件模拟芯片发热，精度高，功率调节方便。

作为优选，所述模拟热源还包括壳体；所述壳体包括一凹部以及位于所述凹部两侧的安装板；所述导热体安装在所述凹部中并且发热端接触面朝向所述凹部的开口。