[发明专利]基于激光闪射法热界面材料导热系数和接触热阻测量方法

摘要

本发明实施例提供一种基于激光闪射法热界面材料导热系数和接触热阻测量方法，包括：加工至少两个激光闪射法测量试样，所述测量试样为三层结构，所述三层结构的上、下两层为金属片，中间层为膏状物热界面材料；采用激光闪射法测量所述试样中的所述膏状物热界面材料的导热系数及膏状物热界面材料与上下金属片之间的接触热阻。本发明克服现有激光闪射法无法测量膏状物热界面材料导热系数和接触热阻的技术缺陷。

主权项

1.一种基于激光闪射法热界面材料导热系数和接触热阻测量方法，其特征在于，包括：加工至少两个激光闪射法测量试样，所述测量试样为三层结构，所述三层结构的上、下两层为金属片，中间层为膏状物热界面材料，包括：加工四个圆形金属片，第一、第二、第三圆形金属片厚度相同，第四圆形金属片内嵌圆形槽；其中四个圆形金属片的直径相等，定义为D；圆形槽直径为d；将所述第一与第二圆形金属片中涂抹膏状物热界面材料并挤压构成试样1，所述第三、第四圆形金属片中涂抹膏状物热界面材料并挤压构成试样2；采用激光闪射法测量所述三层结构试样中的所述膏状物热界面材料的导热系数和膏状物热界面材料与所述两层金属片之间的接触热阻，包括：利用激光闪射法直接对所述三层结构试样进行导热系数测量，得到至少两个三层结构试样的整体导热系数；根据所述三层结构试样导热系数与所述三层结构试样厚度确定至少两个三层结构试样的整体热阻，采用公式其中，所述tsam,i为三层结构试样厚度；ksam,i为所测得的三层结构试样导热系数；下标i为三层结构试样标号；根据三层结构试样的直径与所述圆形槽的直径确定所述三层结构试样的圆环区域热阻，采用公式其中，Rring为三层结构试样圆环区域热阻，Rtot,1为试样1总热阻，D为三层结构试样的直径；d为圆形槽的直径；根据所述整体热阻与所述圆环区域热阻确定所述三层结构试样的圆形槽区域热阻，采用公式其中，Rtot,i为所制备试样i的整体热阻，Rring为三层结构试样圆环部分的热阻，Rgroove,i为试样i圆形槽部分的热阻；采用公式Rgroove＝RM1+Rc1+RTIM+Rc2+RM2  (4)确定所述热界面材料的厚度以及热界面材料产生的总热阻Rtot,TIM，其中，Rgroove为试样圆形槽区域热阻，RM1和RM2分别为上下金属片的热阻，RM为上下金属片热阻之和，Rtot,TIM为热界面材料产生的总热阻，Rc1为上金属片与热界面材料之间的接触热阻，Rc2为下金属片与热界面材料之间的接触热阻，RTIM为热界面材料本身产生的接触热阻，tM为金属片的厚度，kM：金属片的导热系数，BLT为热界面材料的厚度，kTIM为热界面材料导热系数，Rc为热界面材料与上下金属片之间的接触热阻；根据至少两组热界面材料的厚度与所述热界面材料产生的总热阻进行直线拟合，得到对应直线方程；根据所述直线方程确定所述热界面材料的导热系数为所述直线方程的斜率的倒数以及所述热界面材料与所述金属层之间接触热阻为所述直线方程的截距的1/2。