什么是热导率测试?
导热系数是材料的基本特性,与热能通过特定材料传导的难易程度有关。在施加的小温度梯度下容易导热的材料比对热流更耐用(更绝缘)的材料具有更高的导热性。准确了解材料的热导率对于预测传导传热至关重要。
导热系数是一种纯粹的材料特性,与导电面积或材料厚度无关。ASTM D5470 标准化了用于热导率测量的双面、一维热流方法,以便结果数据仅反映材料特性,而不考虑所使用的特定测试设备。
ASTM D5470 涉及通常被描述为“热界面材料”的“薄”材料的导热系数。“薄”材料大致是厚度小于 1-2 厘米的材料。该方法将热导率定义为一维热传导条件下热通量与相关热梯度的比值。这种测量可以设想为在温度下区域A的两个平行等温表面之间的热传导TH和TC由一层厚度为X且稳态能量为Q的被测材料隔开。因此,热导率k定义为
k=Q*X/((TH- TC)*A)
最流行的导热系数单位是瓦特/米开尔文 (W/mK)。热阻率被简单地定义为热导率的倒数。k 的替代表达式可以通过使用平行热表面和冷表面之间的材料样品的热阻R来计算,定义如下:
R=(TH-TC)/Q
将这些结合起来,可以得到一种更简单的热导率定义形式:
k=X/(R*A)
通常,热界面材料以标称厚度的板材形式提供,其中材料的导热系数规格以 RA 而不是 k 的形式提供。对于这些情况,
RA=X/k
导热系数是一种独立于任何特定应用的材料特性,因为材料特性在理想情况下是“与应用无关”的。当特定材料在电子封装应用中用作热界面时,该材料对组装封装整体热性能的影响取决于许多工程细节,其中只有一个是界面材料导电性。在评估任何特定电子封装应用的整体热性能时,设计几何形状、表面接触电阻和组件中其他元件的热阻等问题至关重要。为此,Analysis Tech Semiconductor Thermal Testing 可以确定封装半导体器件的整体热阻,它与所用的热界面材料类型的关系。
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