專利名稱：熱傳導(dǎo)系數(shù)測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種熱傳導(dǎo)系數(shù)測量裝置，尤其涉及一種熱介面材料的熱傳導(dǎo)系數(shù)測量裝置。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體集成電路不斷在改進(jìn)、發(fā)展，電路集成程度越來越高，熱介面材料(Thermal Interface Material，TIM)的應(yīng)用也越來越廣泛。然而，決定熱介面材料性能的最基本參數(shù)為熱傳導(dǎo)系數(shù)，如何才能準(zhǔn)確地測量熱介面材料的熱傳導(dǎo)系數(shù)對熱介面材料的發(fā)展起到了非常重要的作用。
熱介面材料在做熱傳導(dǎo)系數(shù)測量時，其熱傳導(dǎo)系數(shù)系熱傳距離的函數(shù)，其關(guān)系式如下所示K=Q×LA×(T1-T2)]]>其中，K為熱傳導(dǎo)系數(shù)；Q為熱流量(Heat Flow Rate)；A為熱傳導(dǎo)方向的橫截面積；L為熱傳導(dǎo)距離，即熱介面材料的厚度；T1、T2分別為熱介面材料的兩介面的溫度。
根據(jù)熱傳導(dǎo)系數(shù)的關(guān)系式，為得到精確的熱傳導(dǎo)系數(shù)，熱介面材料的面積與厚度大小必須于實驗時能夠準(zhǔn)確測出。
然而，在測量熱介面材料的熱傳導(dǎo)系數(shù)時，現(xiàn)行的量測方法皆以兩塊銅塊將熱介面材料以一定的扣合力道夾住(模仿熱介面材料的實際應(yīng)用情形)，此時，熱介面材料的厚度僅約為0.07毫米，一般儀器不易準(zhǔn)確測出其實際數(shù)值。即無法精確量測熱介面材料在受到扣合力之后的實際厚度，因此，在推算熱介面材料的熱傳導(dǎo)系數(shù)時會產(chǎn)生較大誤差。
因此，提供一種能夠克服以上缺點，能夠準(zhǔn)確測量熱介面材料的厚度，從而能夠精確熱傳導(dǎo)系數(shù)的熱傳導(dǎo)系數(shù)測量裝置十分必要。

實用新型內(nèi)容為解決現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)問題，本實用新型的目的是提供一種能夠能夠精確控制扣合力大小，準(zhǔn)確測量熱傳導(dǎo)系數(shù)的熱傳導(dǎo)系數(shù)測量裝置。
為實現(xiàn)本實用新型的目的，本實用新型提供一種熱傳導(dǎo)系數(shù)測量裝置，其包括一基座；一光學(xué)尺滑軌固定設(shè)置于基座上，該光學(xué)尺滑軌進(jìn)一步包括兩相互平行且相隔一定距離的豎直軌道及固定于兩豎直軌道頂部且與豎直軌道垂直的固定桿；一平臺設(shè)置于該光學(xué)尺滑軌上，該平臺可沿著該光學(xué)尺滑軌的豎直軌道上下滑動；一推動裝置設(shè)置于上述基座與平臺之間；一測量裝置固定設(shè)置于平臺上，該測量裝置進(jìn)一步包括一絕熱桶，該絕熱桶內(nèi)由下至上依次設(shè)置有一承載部，一扣合部及一密封活塞；及一扣合力測量器，該扣合力測量器固定于上述光學(xué)尺滑軌的固定桿上；其中至少一光學(xué)尺滑軌的豎直軌道上設(shè)置有一光學(xué)刻度尺，平臺上設(shè)置有一光學(xué)讀取裝置與光學(xué)刻度尺相對應(yīng)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實用新型的熱傳導(dǎo)系數(shù)測量裝置具有如下優(yōu)點其一，采用光學(xué)尺能夠精確測量出熱介面材料的實際厚度，有助于準(zhǔn)確推算熱傳導(dǎo)系數(shù)；其二，不必重新設(shè)計量測平臺，只需于原有量測平臺上增加光學(xué)尺，即可利用光學(xué)尺高精度的特性量測出熱介面材料的厚度；其三，采用直接量測平臺移動距離的方式得到熱介面材料的厚度，因而不必?fù)?dān)心熱介面材料的厚度受到扣合力影響而產(chǎn)生的誤差。

圖1是本實用新型第一實施例的熱傳導(dǎo)系數(shù)測量裝置的示意圖。
圖2是本實用新型第二實施例的熱傳導(dǎo)系數(shù)測量裝置的示意圖。
具體實施方式下面將結(jié)合附圖及具體實施例對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
請參閱圖1，本實用新型提供一種熱傳導(dǎo)系數(shù)測量裝置10，其包括一基座11；一“ㄇ”形光學(xué)尺滑軌12固定設(shè)置于基座上，該光學(xué)尺滑軌12進(jìn)一步包括一對相互平行且相隔一定距離的豎直軌道121，122以及固定于兩豎直軌道121，122頂部且與之垂直的固定桿123。該豎直軌道121，122與基座11垂直，固定桿123與基座11平行。其中，至少該豎直滑軌121，122其中之一上進(jìn)一步設(shè)置有一光學(xué)刻度尺；一平臺13設(shè)置于基座11上方，該平臺13可以沿著豎直滑軌121，122長度方向上下滑動，兩豎直軌道均與平臺13垂直。該平臺13上進(jìn)一步設(shè)置有一光學(xué)讀取裝置(圖未示)，該光學(xué)讀取裝置與光學(xué)刻度尺相對應(yīng)并可用于讀取光學(xué)刻度尺的坐標(biāo)刻度。另外，該光學(xué)讀取裝置還可以外接一坐標(biāo)顯示屏(圖未示)，用于顯示通過該光學(xué)讀取裝置所讀取的光學(xué)刻度尺的刻度，該刻度即為平臺13所在位置的坐標(biāo)刻度。一推動裝置14設(shè)置于平臺13與基座11之間，通過推動裝置14的作用可使得平臺13沿著豎直軌道上下滑動到所需位置。一測量裝置15設(shè)置于平臺13上，并可隨其一起運動，該測量裝置15主要是由一絕熱桶151及其內(nèi)部由下至上依次設(shè)置的一承載部152，一扣合部153及一密封活塞154組成，用于測量熱流量Q、面積A及溫度差(T1-T2)。該承載部152與扣合部153是采用高熱導(dǎo)金屬材料制成，本實施例均采用金屬銅。該承載部152進(jìn)一步包括一承載平面，該扣合部153進(jìn)一步包括一扣合平面與承載平面相對應(yīng)。待測的熱介面材料17設(shè)置于承載部152的承載平面。另外，該承載部152的底部進(jìn)一步設(shè)置有一加熱器(圖未示)，用于提供熱量并通過承載部152傳遞至熱介面材料17，從而能夠測量該熱介面材料17的熱傳導(dǎo)系數(shù)。為防止熱量散失，該密封活塞154與絕熱桶151采用絕熱材料制成，密封活塞154可相對于絕熱桶151作上下移動，其與推動裝置14一起配合施加一固定的扣合力于熱介面材料17以確保熱傳導(dǎo)系數(shù)測量的準(zhǔn)確性；一扣合力測量器16固定于光學(xué)尺滑軌12頂部的固定桿123上，其測力端161與密封活塞154相接觸，用于測量扣合力的大小。
應(yīng)用時，可將待測的熱介面材料17置于測量裝置15內(nèi)承載部152與扣合部153之間。為了能在測量熱介面材料熱傳導(dǎo)系數(shù)的同時夠準(zhǔn)確測得該熱介面材料的厚度，具體的測量步驟如下首先，在涂敷熱介面材料以前通過推動裝置14提供一向上的推力于平臺，通過扣合力測量器16量測得到一確定的作用力大小，該作用力即為承載部152與扣合部153之間的扣合力大小，同時，通過設(shè)置于平臺13上的光學(xué)讀取裝置讀取此時平臺于光學(xué)尺的第一坐標(biāo)刻度；然后，將熱介面材料17涂敷于測量裝置15內(nèi)承載部152上，通過推動裝置14的向上推力作用，通過扣合力測量器16測量、并控制推動裝置14得到同樣大小作用力即可確?？酆狭Υ笮〔蛔儯藭r，再通過設(shè)置于平臺13上的光學(xué)讀取裝置讀取此時平臺于光學(xué)尺的第二坐標(biāo)刻度；兩次量測得到的坐標(biāo)刻度差即為試驗中熱介面材料的準(zhǔn)確厚度L；最后，利用測量裝置15按照傳統(tǒng)的方式測得熱流量Q，測量熱介面材料17兩端的溫度差T1-T2，以及熱介面材料17的面積A，于是，根據(jù)熱傳導(dǎo)系數(shù)的關(guān)系式即可準(zhǔn)確推算出該熱介面材料17的熱傳導(dǎo)系數(shù)。
請參閱圖2，本實用新型的第二實施方式的熱傳導(dǎo)系數(shù)測量裝置20是將測量裝置25直接設(shè)置于基座21上，同時，固定有扣合力測量器26的光學(xué)尺滑軌的固定桿223可沿著光學(xué)尺滑軌22的豎直軌道221，222上下滑動。光學(xué)刻度設(shè)置于至少一豎直滑軌上，與之相對應(yīng)的光學(xué)讀取裝置設(shè)置于固定桿223上。應(yīng)用時，在涂敷熱介面材料27前后可通過施加一向下的作用力于固定桿223，同時通過扣合力測量器26測量使得能夠提供給熱介面材料27一固定扣合力大小。此時，通過光學(xué)讀取裝置讀取涂敷熱介面材料27前后固定桿223于光學(xué)刻度尺的坐標(biāo)刻度，該刻度差即為該熱介面材料27的厚度。進(jìn)一步地，即可根據(jù)熱傳導(dǎo)系數(shù)的關(guān)系式準(zhǔn)確推算出該熱介面材料27的熱傳導(dǎo)系數(shù)。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，本實用新型的重點在于利用光學(xué)尺配合測量裝置15，25精確測量熱介面材料于一定扣合力作用下的厚度(可以表示為L)，而熱通量Q、面積A以及熱介面材料兩側(cè)的溫度差T1-T2的測量則是現(xiàn)有技術(shù)，故，在此實施方式中，測量裝置15，25的詳細(xì)結(jié)構(gòu)及其測量步驟并未詳細(xì)描述。
本實用新型中所采用的光學(xué)尺的測量精度可達(dá)1微米以下，一般測量時的熱介面材料的厚度為0.07毫米，因此，光學(xué)尺的精度足以滿足要求。
本實用新型的熱傳導(dǎo)系數(shù)測量裝置具有如下優(yōu)點其一，采用光學(xué)尺能夠精確測量出熱介面材料的實際厚度，有助于準(zhǔn)確推算熱傳導(dǎo)系數(shù)；其二，不必重新設(shè)計量測平臺，只需于原有量測平臺上增加光學(xué)尺，即可利用光學(xué)尺高精度的特性量測出熱介面材料的厚度；其三，采用直接量測平臺移動距離的方式得到熱介面材料的厚度，因而不必?fù)?dān)心熱介面材料的厚度受到扣合力影響而產(chǎn)生的誤差。
權(quán)利要求1.一種熱傳導(dǎo)系數(shù)測量裝置，其包括一測量裝置，該測量裝置進(jìn)一步包括一絕熱桶，該絕熱桶內(nèi)由下至上依次設(shè)置有一承載部及一扣合部，其特征在于該熱傳導(dǎo)系數(shù)測量裝置進(jìn)一步包括一基座；一光學(xué)尺滑軌固定設(shè)置于基座上，該光學(xué)尺滑軌進(jìn)一步包括兩相互平行且相隔一定距離的豎直軌道及固定于兩豎直軌道頂部且與豎直軌道垂直的固定桿；一平臺設(shè)置于該光學(xué)尺滑軌上，該平臺可沿著該光學(xué)尺滑軌的豎直軌道上下滑動；一推動裝置設(shè)置于上述基座與平臺之間，用以提供作用力使該平臺沿豎直軌道滑動；上述測量裝置固定設(shè)置于平臺上，該測量裝置進(jìn)一步包括一密封活塞設(shè)置于扣合部上，該密封活塞可相對于測量裝置上下運動；及一扣合力測量器，該扣合力測量器固定于上述光學(xué)尺滑軌的固定桿上，該扣合力測量器進(jìn)一步包括一測力端，該測力端與上述密封活塞相接觸；其中至少一光學(xué)尺滑軌的豎直軌道上設(shè)置有一光學(xué)刻度尺，平臺上設(shè)置有一光學(xué)讀取裝置與光學(xué)刻度尺相對應(yīng)。
2.如權(quán)利要求1所述的熱傳導(dǎo)系數(shù)測量裝置，其特征在于該承載部底部進(jìn)一步包括一加熱器。
3.如權(quán)利要求1所述的熱傳導(dǎo)系數(shù)測量裝置，其特征在于該承載部與扣合部分別包括互相對應(yīng)的承載平面與扣合平面。
4.一種熱傳導(dǎo)系數(shù)測量裝置，其包括一測量裝置，該測量裝置進(jìn)一步包括一絕熱桶，該絕熱桶內(nèi)由下至上依次設(shè)置有一承載部及一扣合部，其特征在于該熱傳導(dǎo)系數(shù)測量裝置進(jìn)一步包括一基座；一光學(xué)尺滑軌固定設(shè)置于基座上，該光學(xué)尺滑軌進(jìn)一步包括兩相互平行且相隔一定距離的豎直軌道及位于兩豎直軌道頂部并與之垂直且能夠沿著豎直軌道上下滑動的固定桿；上述測量裝置固定設(shè)置于基座上，該測量裝置進(jìn)一步包括一密封活塞設(shè)置于扣合部上，該密封活塞可相對于測量裝置上下運動；及一扣合力測量器，該扣合力測量器固定于上述光學(xué)尺滑軌的固定桿上，該扣合力測量器進(jìn)一步包括一測力端，該測力端與上述密封活塞相接觸；其中至少一光學(xué)尺滑軌的豎直軌道上設(shè)置有一光學(xué)刻度尺，光學(xué)尺滑軌的固定桿上設(shè)置有一光學(xué)讀取裝置與光學(xué)刻度尺相對應(yīng)。
5.如權(quán)利要求4所述的熱傳導(dǎo)系數(shù)測量裝置，其特征在于該承載部底部進(jìn)一步包括一加熱器。
6.如權(quán)利要求4所述的熱傳導(dǎo)系數(shù)測量裝置，其特征在于該承載部與扣合部分別包括互相對應(yīng)之承載平面與扣合平面。
專利摘要一種熱傳導(dǎo)系數(shù)測量裝置，其包括一基座；一光學(xué)尺滑軌固定設(shè)置于基座上，該光學(xué)尺滑軌進(jìn)一步包括兩相互平行且相隔一定距離的豎直軌道及固定于兩豎直軌道頂部且與豎直軌道垂直的固定桿；一平臺設(shè)置于該光學(xué)尺滑軌上，該平臺可沿著該光學(xué)尺滑軌的豎直軌道上下滑動；一推動裝置設(shè)置于上述基座與平臺之間；一測量裝置固定設(shè)置于平臺上，該測量裝置進(jìn)一步包括一絕熱桶，該絕熱桶內(nèi)由下至上依次設(shè)置有一承載部，一扣合部及一密封活塞；及一扣合力測量器，該扣合力測量器固定于上述光學(xué)尺滑軌的固定桿上；其中至少一光學(xué)尺滑軌的豎直軌道上設(shè)置有一光學(xué)刻度尺，平臺上設(shè)置有一光學(xué)讀取裝置與光學(xué)刻度尺相對應(yīng)。
文檔編號G01N25/20GK2745066SQ20042008847
公開日2005年12月7日 申請日期2004年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月17日
發(fā)明者張俊毅 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司