[发明专利]一种热阻测试方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及测试领域，具体而言，涉及一种复合导热材料热阻测试方法及装置，除此之外，本发明提供的热阻测试方法及装置还可应用于除复合导热材料之外的其他待测件之上。 

背景技术

目前，随着电子元器件密度的提高以及大功率电子设备的小型化，电子产品的热可靠性越来越被重视，因此相应地对电子行业中应用到的印制电路板、排线等材料的导热性提出了更高要求。 

通常，表示材料导热性的参数有两种：导热率和热阻，其中，导热率用来表示某种材料的导热性，热阻则用来表示某个物件的导热性。对于导热率的测试可按照ASTM D5470（Standard Test Method for Thermal Transmission Properties of Thermally Conductive Electrical Insulation Materials）标准进行，而热阻测试目前还没有统一的标准测试方法。 

对于材质均匀的材料，如树脂、玻璃布等可以用导热率来表示其导热性，但是电子行业中常用的材料很多并非是均质材料，而通常是一些复合材料，例如印制电路板的组成中，由树脂、玻璃布、铜箔层压形成覆铜板，覆铜板再与半固化片层压形成最终的印制电路板，其每层材料的导热率相差甚大，并且在制造过程中，原本均质的材料性质也会发生变化，导致对材料的导热性也有较大影响。除此之外，当层间结合程度较弱或层内成分变化导致不均匀时，会影响传热载流子的散射，同样也会使导热性变劣。因此，通过印制电路板各层材料的导热率来评价该复合导热材料的导热性，难以反映真实情况，不利于生产过程中的质量控制。在实际应用过程中，对于这类复合材料，采用热阻能从整体上评价材料对热量的传导性能。 

目前对复合导热材料热阻的测试方法是将大功率三极管焊接在复合导热 材料上，复合导热材料的下面连接有散热器，通过三极管进行加热，测量复合导热材料上下面的温度差以及三极管的消耗功率，从而计算出热阻。该方法存在的缺陷是，其没有考虑三极管在环境中的散热问题以及散热器本身的散热问题，导致热量集中在散热器上造成测试不精确。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种热阻测试方法及装置，其能够较为准确的测量待测件（例如复合导热材料）的热阻。 

为了达到本发明的目的，本发明采用以下技术方案： 

一种热阻测试方法，其中，在待测件的第一测试面一侧设置隔热部件，在所述隔热部件与待测件之间设置固定于待测件之上的加热部件，以及在待测件的第二测试面一侧设置散热部件，在热阻测试过程中，所述加热部件产生的热量通过所述隔热部件形成的单向导热通道透过所述待测件传递至所述散热部件，所述方法包括： 

分别检测待测件的第一测试面与第二测试面的温度值并计算其绝对温差值△T，获取加热部件的功耗值P，并依据数学式R=△T/P获得待测件的热阻值R。 

优选地，所述待测件为复合导热材料。 

优选地，所述加热部件连接至外部电源，所述加热部件为大功率MOS管、大功率三极管或大功率LED器件中的一种。 

优选地，所述加热部件通过第一导热材料粘结或焊接于所述待测件的第一测试面之上；所述散热部件通过第二导热材料粘结于所述待测件的第二测试面之上。 

优选地，在热阻测试过程中，采用外部冷却装置对所述散热部件进行散热冷却。 

一种热阻测试装置，包括： 

设置于待测件第一测试面一侧的隔热部件； 

设置于所述隔热部件与待测件之间且固定于待测件之上的加热部件； 

用于检测待测件第一测试面温度的第一温度检测单元； 

用于检测待测件第二测试面温度的第二温度检测单元； 

以及， 

设置于待测件第二测试面一侧的散热部件； 

在热阻测试过程中，所述加热部件产生的热量通过所述隔热部件形成的单向导热通道透过所述待测件传递至所述散热部件，通过所述第一温度检测单元以及第二温度检测单元分别获取待测件第一测试面与第二测试面的温度值并计算其绝对温差值△T，获取加热部件的功耗值P，并依据数学式R=△T/P获得待测件的热阻值R。 

优选地，所述待测件为复合导热材料。 

优选地，所述加热部件连接至外部电源，所述加热部件为大功率MOS管、大功率三极管或大功率LED器件中的一种。 

优选地，所述加热部件通过第一导热材料粘结或焊接于所述待测件的第一测试面之上；所述散热部件通过第二导热材料粘结于所述待测件的第二测试面之上。