【863能力介绍】界面材料热阻及导热系数测试

界面材料热阻及热传导系数热量测仪器

随着通信的发展，能量损耗逐渐增加，到如今5G通信，由于传输速度的大幅提升，能量的损耗也急剧增加，发热也变得更多，因此，对于设备的散热性能要求也更高。散热成为5G设备亟需解决的一大问题。导热系数是表征材料热传导能力的重要物理参数，在为处理器选择更好的散热材料时，研究人员都很重视导热系数这项技术指标。

01、测试原理

稳态热流法是基于测试两平行等温界面中厚度均匀试样的理想热传导。在试样两面间施加不同的温度，使得试样上下两面间形成温度梯度，促使热流量全部垂直穿过试样并且没有侧面的热扩散。

02、名称解释

- 导热系数：是指在稳定传热条件下，1m厚的材料，两侧表面的温差为1度（K/℃）,在1秒内，通过1平方米面积传递的热量，用K表示，单位为瓦/（米•度）（W/m•K,此处的K可用℃代替）。

- 热阻：是一个和热有关的性质，是指在有温度差的情形下，物体抵抗传热的能力。导热系数越好的物体，热阻通常会比较低，单位为℃/W或K/W。

- 热阻抗：是指热量在热流路径上遇到的阻力，反映介质或介质间的传热能力的大小，表明了1W热量所引起的温升大小，单位为℃·cm2/W或K·cm2/W。

优缺点

▲导热硅脂

对样品导热系数测试的影响，高流散性和低热阻导热膏有助于提高测试的稳定性和准确性，建议选择合适的界面材料；

▲压力

当压力小于20psi时，接触热阻随着压力的升高而显著降低，30psi后变化趋于平缓。即导热系数在30psi压力后测试值趋于平衡。

▲温度

对导热系数的测试精度影响不大，模拟得出高导热材料能有良好的热量传导效率，对于散热需求较大的产品，建议采用导热系数高的基材，以保证产品正常运行的稳定性。

▲标准片

长期且频繁的使用仪器，可能会使测试结果产生偏差；测试条件如温度、力值等不符合测试要求时，会影响仪器的测试精确度；需要时使用导热系数为15.4w/m▪K标准不锈钢片校准三次，取其平均值，根据ASTMD5470-17《导热电绝缘材料热传输性能的标准测试方法》规定标准不锈钢片导热系数的偏差▲k应在±1w/m▪K内。

▲样品

样品尺寸小于标准样品25.4×25.4mm，则部分仪器测试到的为空气中的导热，就会直接影响测试结果；样品均匀若是压合过程中使样品内含有气泡，空气的导热系数很低，就会明显的降低样品整体的热通量，降低导热系数；建议送样尺寸至少为26×26mm，且不得大于28×28mm，同时肉眼观察样品内部需无气泡。

主要适用于导热膏、导热片、导热胶、界面材料、相变化材料、陶瓷、金属、基板、铝基板、覆铜基板、软板等材料的等效热传导系数与热阻抗测试。