[發明專利]一種導熱硅脂最小界面厚度精確測量的結構及方法

在審

• 申請號: 202011450110.X
• 申請日: 2020-12-09
• 公開（公告）號: CN112629368A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 劉則軒;趙勇剛
• 申請（專利權）人: 上海回天新材料有限公司
• 主分類號: G01B5/06
• 分類號: G01B5/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種導熱硅脂最小界面厚度精確測量的結構及方法。本發明提供的測試結構包括可水平校零的下基座以及上壓頭裝置；測試方法包括下基座校零，上壓頭下降速率設定，測試壓力設定，測試保持時間，達到設定時間后上壓頭抬升速率。本專利的優點在于操作簡便，自動化程度高，能夠有效地提高導熱硅脂產品微米級粉體的測量精度且數據重復性高。為導熱硅脂產品性能的探索及產品的實際應用提供了更好的測試手段。

技術領域

本發明涉及測量技術領域，具體涉及一種導熱硅脂最小界面厚度精確測量的結構及方法。

背景技術

半導體開關器件、射頻功放芯片、中央處理器等大功率芯片運行時會釋放大量廢熱，導熱硅脂優異的填縫、低熱阻特性非常適合于此類場景。導熱硅脂普遍采用一定壓力下壓緊的安裝方式，故其最小界面厚度(BLT)會直接影響導熱性能、以及現場裝配的施工、安裝工藝，故最小界面厚度測量的精準性，將直接影響導熱硅脂的應用特性。

業界對導熱硅脂最小界面厚度的測量，主要是在熱阻儀測試其導熱性能時順帶讀取其厚度值。當前熱阻儀普遍采用LVDT測厚原理，通過兩個電磁線圈的相對移動后的電壓差異感知其位移，其理論精度較高，但實際操作中，業界普遍反映各熱阻儀的測厚精度偏差較大，甚至達到±20μm之外。這對導熱硅脂動輒30μm以下的最小界面厚度而言無法接受。因此最小界面厚度的量測亟需創新性，以及高精度的測試設備及方法。

中國專利申請201910142278.5第一測試臺上端設有平行度調整臺，但其不具備預緊、調平、鎖緊三類功能，故在測低厚度硅脂時操作誤差可能較大；同時，下降及抬升的速率對流動性強的硅脂影響極大，過快的移動速率易破壞硅脂界面，故該專利對微米級的硅脂最小界面厚度助益不大；中國專利申請201710866721.4用于測試透光的待測樣品的待測層厚度，而導熱硅脂普遍為不透光材質，無法使用以上方法。

綜上所述，雖然針對微小界面厚度有一些測試思路，但缺乏一種針對高流動性，粉體粒徑在微米級的材料的測試結構及方法。目前現有的導熱硅脂測厚普遍采用熱阻儀實現，測試誤差大且復現性不佳，無法簡單直觀地讀出最小界面厚度的精確值。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明的目的是提供一種導熱硅脂最小界面厚度精確測量的結構及方法，創新性地通過高精度材料試驗機(位移精度優于0.00001mm)，結合有效嚴謹的測試方法，對樣本的數值進行測量，其重復測試精度可達±2μm以內，多次測試后具備極佳的散點分布，同時操作簡便，編程后可迅速進行重復性實驗，大大簡化和加速了同類測試的進程。

本發明的技術方案如下：

一種導熱硅脂最小界面厚度精確測量的結構，其特征在于：

包括可水平校零的下基座以及上壓頭裝置，所述下基座呈正方形狀包括上下設置的兩塊下基座調零浮動鋼板(4)和下基座固定鋼板(5)，其中所述下基座調零浮動鋼板(4)每個角分別有左右兩個通孔，所述下基座固定鋼板(5)每個角分別有左、中、右三個螺紋孔用于預固定、水平校準及完全鎖固，所述下基座調零浮動鋼板(4)每個角的左右兩個通孔對應所述下基座固定鋼板(5)每個角落的左、右螺紋孔；

其中所述左螺紋孔為預固定螺紋孔配有彈簧，自下基座調零浮動鋼板(4)通孔擰入螺絲后具備一定夾緊力，用以預固定上下板；

中螺紋孔即水平校準孔配有螺絲，螺絲自下基座固定鋼板(5)擰入頂至下基座調零浮動鋼板(4)，可微調其四角高低；

右螺紋孔孔即完全鎖固孔配有螺絲，自下基座調零浮動鋼板(4)通孔擰入下基座固定鋼板(5)右螺紋孔直至下基座完全固定。

進一步的，所述上壓頭裝置包括了鋼制上壓頭(3)，連接所述鋼制上壓頭(3)的上壓頭主軸(1)，所述上壓頭主軸(1)上設置有上壓頭固定孔(2)。

進一步的，所述下基座固定鋼板(5)下部連接有下基座主軸(7)，所述下基座主軸(7) 上設置有下基座固定孔(6)。