[发明专利]界面热导测试样品及其形成方法

说明书

本申请公开一种对待检测材料进行预处理，得到片状样品，以所述片状样品垂直于厚度方向上的一侧表面作为目标表面，所述片状样品内具有增强相颗粒；选择所述目标表面内暴露的增强相颗粒作为目标颗粒，所述目标颗粒暴露的表面作为参考面；将所述片状样品置于镶样槽内，调整所述目标表面与槽底之间的夹角为预设倾斜角度；向所述镶样槽内注入镶样胶体并固化，得到包裹有所述片状样品的镶嵌试样；沿所述镶嵌试样的一侧表面向所述目标颗粒方向对所述镶嵌试样进行磨抛，直至磨抛至磨抛面与所述目标颗粒的参考面的边缘之间的距离小于等于预设距离，得到测试样品，所述磨抛面作为测试样品的被测表面。上述方法能够制备满足TDTR测试的测试样品。

技术领域

本申请涉及热导测试技术领域，具体涉及一种界面热导测试样品及其形成方法。

背景技术

新时代新技术，随着电子信息制造业的迅猛发展，电子芯片的集成度要求越来越高，特征尺寸要求越来越小，这导致电子器件的散热问题越来越严重，现有的散热机制已经不能满足日益增长的散热要求，因此如何研制具有高导热系数、热膨胀系数，且与半导体材料匹配的散热材料的问题亟待解决。国内外许多研究者对高导热金属基复合材料展开了研究，其中，高导热金属基复合材料具有高导热的特点，并且热膨胀系数与半导体材料相匹配，在解决电子器件散热问题上具有巨大的潜力和应用前景。

在对高导热金属基复合材料的导热性能进行优化的过程中，界面对复合材料的导热性能具有极其重要的作用，因此金属基体与增强相之间的界面导热性能的优化是目前的研究热点之一。而研究金属基复合材料的界面热导必须解决界面热导测量的技术问题，近年来发展起来的时域热反射测量法(TDTR)可以用于测量纳米尺度的复合材料界面热导，为金属基复合材料的导热研究提供了技术基础。然而由于金属基复合材料中基体与增强相强度差异较大，增强相的粒度较小且形貌复杂，现有技术难以磨抛制得同时符合要求的用于TDTR测试的样品，这给复合材料的界面热导的准确测量带来了困难。

发明内容

鉴于此，本申请提供一种界面热导测试样品及其形成方法，以解决现有具有颗粒增强相的复合材料界面难以准确测量的问题。

本申请提供的一种界面热导测试样品的形成方法，包括：对待检测材料进行预处理，得到片状样品，以所述片状样品垂直于厚度方向上的一侧表面作为目标表面，所述片状样品内具有增强相颗粒；选择所述目标表面内暴露的增强相颗粒作为目标颗粒，所述目标颗粒暴露的表面作为参考面；将所述片状样品置于镶样槽内，调整所述目标表面与槽底之间的夹角为预设倾斜角度；向所述镶样槽内注入镶样胶体并固化，得到包裹有所述片状样品的镶嵌试样；沿所述镶嵌试样的一侧表面向所述目标颗粒方向对所述镶嵌试样进行磨抛，直至磨抛至磨抛面与所述目标颗粒的参考面的边缘之间的距离小于等于预设距离，得到测试样品，所述磨抛面作为测试样品的被测表面。

可选的，还包括：在所述磨抛面上形成反射层。

可选的，以所述目标颗粒的位于所述片状样品内，与所述参考面相邻的一侧表面作为所述目标颗粒的测试面；沿所述镶嵌试样的与所述测试面相对的表面，朝向所述测试面的方向进行所述磨抛。

可选的，所述参考面与测试面之间具有夹角α，所述预设倾斜角度为β，所述参考面与所述测试样品的磨抛面之间的目标夹角为θ，根据如下关系确定所述预设倾斜角度：β＝180°-α-θ。

可选的，所述测试样品用于TDTR测试；所述目标角度的最大值θ_max满足：θ≤θ_max，θ_max＝arctan(r/H)，其中，r为TDTR测试中采用的激光的光斑半径，H为被测表面的形貌起伏的波峰至波谷的振幅。

可选的，所述被测表面的粗糙度小于等于60nm，所述振幅H范围为200～250nm，光斑半径r范围为5～40μm，所述目标夹角θ范围为0°～5°。

可选的，所述预设距离范围为0～200nm。