[发明专利]一种半导体器件用导热材料导热系数测算装置及方法

说明书

本发明公开的是一种半导体器件用导热材料导热系数测算装置及方法。包含有，热瞬态测试仪、恒温热沉、标定用垫片、铝基板及半导体器件，所述恒温热沉作为所述热瞬态测试仪的工作台，所述标定用垫片在所述恒温热沉上方，所述标定用垫片具有中心通孔，所述中心通孔内部容纳有导热材料，所述标定用垫片用于标定所述导热材料的厚度d和横截面积A，所述铝基板布置于所述标定用垫片顶面，所述半导体器件布置于所述铜基板顶面。本发明的有益效果在于：提供一种新的半导体器件用导热材料导热系数测算方式。

技术领域

本发明涉及一种半导体器件用导热材料导热系数测算装置及方法。

背景技术

半导体器件工作时产生的热量可通过导热材料向外传导。导热系数是导热材料的一项重要评价指标。在引入一款新的导热材料时，需进行导热系数测算，以确保供应商技术手册中的数据准确可信。

测算导热系数一般是基于ASTM D5470标准，测算原理是根据一维傅里叶传热定律，即该标准的测算方法是在四周绝热的装置里，搭建一维传热路径，传热路径中存在热板和冷板，在热板和冷板之间，放置特定横截面积和厚度的待测导热材料，在热面一侧施以特定功率的热量，记录热板平均温度和冷板的平均温度，通过热功耗、热冷板间平均温差、待测材料厚度和横截面积来计算相应的导热系数。

发明内容

本发明目的是解决现有技术中的诸多问题，而提供一种新型的半导体器件用导热材料导热系数测算装置及方法。

为了实现这一目的，本发明的技术方案如下：一种半导体器件用导热材料导热系数测算装置，包含有，热瞬态测试仪、恒温热沉、标定用垫片、铝基板及半导体器件，所述恒温热沉作为所述热瞬态测试仪的工作台，所述标定用垫片在所述恒温热沉上方，所述标定用垫片具有中心通孔，所述中心通孔内部容纳有导热材料，所述标定用垫片用于标定所述导热材料的厚度d和横截面积A，所述铝基板布置于所述标定用垫片顶面，所述半导体器件布置于所述铜基板顶面。

作为一种半导体器件用导热材料导热系数测算装置的优选方案，所述标定用垫片底面直接接触所述恒温热沉顶面。

作为一种半导体器件用导热材料导热系数测算装置的优选方案，所述标定用垫片底面与所述恒温热沉顶面间布置有铝块。

作为一种半导体器件用导热材料导热系数测算装置的优选方案，所述标定用垫片底面与所述恒温热沉顶面间布置有铜块。

作为一种半导体器件用导热材料导热系数测算装置的优选方案，所述标定用垫片采用塑胶材质。

作为一种半导体器件用导热材料导热系数测算装置的优选方案，所述半导体器件为LED、MOSFET或IGBT。

作为一种半导体器件用导热材料导热系数测算装置的优选方案，所述导热材料为导热硅脂或导热垫。

本发明还提供一种半导体器件用导热材料导热系数测算方法，包含有以下步骤，

提供所述测算装置；

利用所述测算装置搭建传热路径顺序依次为半导体器件、铜基板、空气间隙、恒温热沉的试验A，并且根据所述试验A获取其对应的热容热阻曲线A；

利用所述测算装置搭建传热路径顺序依次为半导体器件、铜基板、导热材料、铝块、恒温热沉的试验B，并且根据所述试验B获取其对应的热容热阻曲线B；

利用所述测算装置搭建传热路径顺序依次为半导体器件、铜基板、导热材料、铜块、恒温热沉的试验C，并且根据所述试验C获取其对应的热容热阻曲线C；

将所述热容热阻曲线A、所述热容热阻曲线B及所述热容热阻曲线C三者汇总于同一坐标系，其中，所述坐标系的横坐标为热阻，所述坐标系的纵坐标为热容；