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接触热阻是什么?接触热阻测试是如何进行的?

点击次数:1308次  发布时间:2021-11-15
  接触热阻测试,接触热阻是什么?对于两个接触的固体界面,由于表面凹凸不平,实际接触面积远小于名义接触面积,当热流经过界面时,会产生接触热阻(ThermalContactResistance)。接触热阻是电子器件设计中的一个重要参数,如微电子封装中纳米结构的IC设计、表面镀膜材料、热电器件、超导薄膜、半导体薄膜,LED封装设计、光学数据存取器、超短脉冲激光器、低温超导绝缘、高功率芯片设计等。
 
  对接触热阻的研究始于对材料界面接触热阻的实验测量,实验测量为各种理论模型和经验公式提供依据。根据实验热流是否稳定,接触热阻测试方法分为稳态法和瞬态法。常用接触热阻的实验测量方法是稳态法,这种方法主要问题是:对于小到毫米厚度的试件布置多个热电偶较为困难,热电偶的嵌入对试件本身温度场造成影响,实验周期长,测量精度偏低。
 
  瞬态法接触热阻测试的方法主要包括激光光热测量法、“flsh”闪光法等。激光光热测量法利用材料的光学反射率随温度变化来获取材料的热物性,通过获取光热产生的热波相位信号,可以获得接触热阻。激光光热测量法在材料的热扩散系数测量、低温界面热阻的测量和电子器件薄片材料等领域应用广泛,具有非接触、响应快、分辨率高、测量周期短等优点,但其测量精度有待提高。“flsh”闪光法通过对接触薄壁件一侧施加激光脉冲热波,在另一侧记录温度响应,由温度响应曲线和材料的热物理特性列出简化的偏微分方程,进而求解接触热阻。该方法求解过程相当复杂且应用范围有限。
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