[实用新型]电子陶瓷基板导热系数测量装置

说明书

本实用新型提供了电子陶瓷基板导热系数测量装置，包括真空罐体，设置在该真空罐体内上下两端的加热板及散热板、以及位于中间的绝热腔体。其中，加热板、绝热腔体以及散热板上连通设置有多条瓷片插缝，该瓷片插缝两边设置有热电偶测温孔；真空罐体与真空机组连接。采用本实用新型装置进行陶瓷基板导热系数测量时，将整块待测量陶瓷基板分别插入瓷片插缝内，而后抽真空，使得真空罐体内呈真空状态，而后通过热电偶进行读温，计算后得到导热系数。与现有技术中需要将样品切割成规定尺寸才能进行测试相比，本实用新型可实现针对高导热瓷片进行导热系数无损测试，同时可以一次性实现多个瓷片样品的导热测试，提高了测量效率及精度。

技术领域

本实用新型属于陶瓷基板导热系数测量技术领域，具体涉及一种电子陶瓷基板导热系数测量装置。

背景技术

导热系数又称热导率，是指评价材料传导热量能力的一个重要参数。目前，导热系数的测量方法有稳态法和非稳态法两种。

稳态法就是待试样的温度场稳定以后，用专用的设备获得热流密度以及温度梯度值，进而将参数带入导热系数的运算公式内，得到试样的导热系数值。稳态法包括很多通用的方法，主要有纵向热流法、Forbes棒法，其中，纵向热流法的应用较多，最具有代表性的是平板法。

非稳态法与稳态法相反，是指在整个测量过程中，被测样品通过任意垂直于温度梯度的热流通量是随时间变化的，即在温度场未达到稳定时进行测量。非稳态法主要分为周期热流法、细丝近似法，其中具有代表性的方法是Hotdisk法和闪光法。

稳态法与非稳态法相比，稳态法直接基于傅里叶导热方程，在条件控制较好的情况下，稳态法精度要明显大于非稳态法，但在测量时间上，非稳态法有显著优势，稳态法的测试需要较长的时间，测试时间以小时甚至以天计，而非稳态中闪光法几分钟以内就可以完成测试。

电子陶瓷基板导热系数一般较大，氧化铝基板热导率在20W/(m·K)左右，氮化硅基板热导率在80-100W/(m·K)，高导热氮化铝基板热导率在170W/(m·K)以上。目前，关于陶瓷基板导电系数测量，稳态法和非稳态法均有应用，但采用激光闪光法对高导热陶瓷基板热导率进行测试，误差较大，而采用稳态法测试，需要昂贵的设备，限制了稳态法的推广使用。

实用新型内容

本实用新型是为解决上述问题而进行的，提供了一种电子陶瓷基板导热系数测量装置，无需将样品切割成规定尺寸，直接对高导热瓷片进行导热系数无损测试，同时一次性实现多个瓷片样品的导热测试。

为了实现上述目的，本实用新型具有如下技术方案：

本实用新型提供的电子陶瓷基板导热系数测量装置，包括真空罐体，设置在该真空罐体内上下两端的加热板及散热板、以及位于中间的绝热腔体。其中，加热板、绝热腔体以及散热板上连通设置有多条瓷片插缝，该瓷片插缝两边设置有热电偶测温孔；真空罐体与真空机组连接。

采用本实用新型装置进行陶瓷基板导热系数测量时，将待测量陶瓷基板分别插入瓷片插缝内，而后抽真空，使得真空罐体内呈真空状态，而后通过热电偶进行读温，计算后得到导热系数。

进一步，在本实用新型提供的电子陶瓷基板导热系数测量装置中，真空罐体的上下两端分别设置有上罐体、下罐体，侧壁设置有真空阀；上罐体和所述下罐体通过螺纹或卡接形式安装，真空阀与所述真空机组连接。

进一步，在本实用新型提供的电子陶瓷基板导热系数测量装置中，加热板安装在下罐体上，其上依次安装绝热腔体和散热板。

进一步，在本实用新型提供的电子陶瓷基板导热系数测量装置中，加热板、绝热腔体以及散热板的瓷片插缝左右两侧均分别设置有热电偶测温孔，进行测量时分别读取陶瓷基板上中下三个位置处的温度。

进一步，在本实用新型提供的电子陶瓷基板导热系数测量装置中，瓷片插缝内壁设置有高导热弹性石墨垫层，与陶瓷基板端部弹性卡接，从而降低瓷片和加热板以及散热板接触热阻，以降低测量误差。