[发明专利]薄膜热导率的测量装置及测量方法

权利要求书

1.一种薄膜热导率的测量装置，其特征在于，包括：硅基板、薄膜材料、加热器、温度传感器及导电支臂；

所述硅基板的中央形成有刻蚀槽；

所述薄膜材料包括多个平行架设于所述刻蚀槽上的薄膜微桥，所述薄膜微桥的两端固定于所述刻蚀槽的侧壁的顶面上；所述薄膜微桥采用化学刻蚀工艺制作得到；

所述加热器设置于所述薄膜微桥上，所述加热器用于产生热量并将热量经所述薄膜微桥传导至所述侧壁；

所述导电支臂架设于所述刻蚀槽上且与所述加热器接触以将电流传导至所述加热器，所述加热器的两端均设有一个所述导电支臂；

所述侧壁的顶面上及所述加热器上均设置所述温度传感器，所述温度传感器用于采集所述侧壁及所述加热器的温度以实现对所述薄膜材料热导率的测量。

2.如权利要求1所述的薄膜热导率的测量装置，其特征在于，所述薄膜材料的两端均设有一个所述温度传感器，两个所述温度传感器均与所述薄膜微桥相垂直。

3.如权利要求1所述的薄膜热导率的测量装置，其特征在于，所述加热器垂直设置于所述薄膜微桥上。

4.如权利要求2或3所述的薄膜热导率的测量装置，其特征在于，所述加热器沿所述薄膜微桥的中轴线进行设置。

5.如权利要求1所述的薄膜热导率的测量装置，其特征在于，所述加热器为多晶硅微加热器。

6.如权利要求1、2、3或5任一项所述的薄膜热导率的测量装置，其特征在于，所述薄膜材料的基材为氧化硅。

7.如权利要求6所述的薄膜热导率的测量装置，其特征在于，所述薄膜材料还包括附着于所述基材的顶面或底面的附着层。

8.如权利要求7所述的薄膜热导率的测量装置，其特征在于，所述附着层为多晶硅层或金属层。

9.如权利要求1、2、3或5任一项所述的薄膜热导率的测量装置，其特征在于，还包括设置于所述薄膜材料外围的散热器。

10.一种薄膜热导率的测量方法，所述测量方法应用于至少两个如权利要求1-9任一项所述的薄膜热导率的测量装置，其特征在于，所述测量方法包括：

将第一预设电流值I₁的电流经第一测量装置的导电支臂输入所述第一测量装置的加热器，将第二预设电流值I₂的电流经第二测量装置的导电支臂输入所述第二测量装置的加热器；其中，所述第一测量装置中第一薄膜材料的薄膜微桥与所述第二测量装置中第二薄膜材料的薄膜微桥的长度及宽度均相同；所述第一薄膜材料及所述第二薄膜材料均未增加附着层或在所述第一薄膜材料上增加附着层得到所述第二薄膜材料；所述薄膜微桥采用化学刻蚀工艺制作得到；

根据所述第一测量装置的温度传感器采集所述第一测量装置的加热器的温度值t₁与及所述第一测量装置的侧壁的温度值t₂，根据所述第二测量装置的温度传感器采集所述第二测量装置的加热器的温度值t₃与及所述第二测量装置的侧壁的温度值t₄；

根据公式计算得到所述第一薄膜材料或所述附着层的热导率λ₁，其中，ΔD为所述第一测量装置中薄膜材料与所述第二测量装置中薄膜材料之间的厚度差，W为所述薄膜微桥或所述附着层的宽度，L为所述薄膜微桥上所设置的加热器与刻蚀槽的侧壁之间的间距，R₁为所述第一测量装置中加热器的电阻值，R₂为所述第二测量装置中加热器的电阻值。