一种压力可控的热阻测试仪

    专利查询2025-03-17  24


    本发明涉及热阻测试领域,特别涉及一种压力可控的热阻测试仪。


    背景技术:

    1、功率器件在工作过程中会产生大量的热量,随着热量的不断累积,功率器件的温度会升高,致使器件的输出功率大幅衰减,无法充分发挥器件的性能。热界面材料是一种目前已经被广泛应用在电子封装热管理领域的材料之一,它主要是通过填补芯片与散热器接触时界面间的微空隙及凹凸不平的孔洞,以减少热传递的热阻,提高散热效率,所以功率器件的热测试与热管理需要高导热的热界面材料以提高功率器件的散热效率。为了对热界面材料进行优选,需要了解不同热界面材料在不同下压力下的热阻,热界面材料的热阻测定主要依靠专门的热阻测试仪。目前市面上大多数热阻测试仪无法同时满足大量程、可测量复合材料、量化载荷这三个检测条件,可检测范围有限。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于,提供一种压力可控的热阻测试仪。本发明可以实现大量程、量化载荷和复合材料的热阻监测,适用范围广。

    2、本发明的技术方案:一种压力可控的热阻测试仪,包括机座,机座上设有下冷却台和立架;所述立架顶部设有移动机构,移动机构上设有朝向下冷却台的上热压台;所述下冷却台包括下测温台体,下测温台体下部设有冷却块;所述上热压台包括设置于移动机构移动端的基板,基板上设有伸缩杆和拉压力传感器,伸缩杆下端设有与拉压力传感器检测端连接的连接座,连接座底部依次设有隔热板、加热台和测试压头。

    3、上述的一种压力可控的热阻测试仪中,所述冷却块包括外壳,外壳上设有进液口和出液口,外壳内设有连通进液口和出液口的蛇形流道,蛇形流道内均匀填充有曲面块。

    4、前述的一种压力可控的热阻测试仪中,所述下测温台体上设有第一热电偶测量插孔。

    5、前述的一种压力可控的热阻测试仪中,所述移动机构包括设置于立架顶部的固定板,固定板上设有驱动电机和转动连接的驱动件,驱动电机输出端与驱动件连接;所述驱动件上设有相配合的丝杠;所述立架上设有滑动连接的移动板,移动板与丝杠下端固定连接。

    6、前述的一种压力可控的热阻测试仪中,所述驱动电机输出端设有驱动带轮,驱动带轮和驱动件上共同设有传动皮带。

    7、前述的一种压力可控的热阻测试仪中,所述加热台的顶部设有顶凹槽,顶凹槽内设有陶瓷加热器。

    8、前述的一种压力可控的热阻测试仪中,所述测试压头侧部设有侧凹槽,侧凹槽内设有热通量传感器;所述测试压头的底部设有第二热电偶测量插孔。

    9、前述的一种压力可控的热阻测试仪中,所述加热台上设有包裹测试压头的保温罩,保温罩内填充有保温棉。

    10、与现有技术相比,本发明使用时将测试样品置于下冷却台的下测温台体上,通过冷却块进行下测温台的冷却以形成冷面,加热台对测试压头进行加热以形成热面;通过移动机构移动下热压台移动,直至与样品进行接触,过程中拉压力传感器始终检测连接座的受力变化,依据热面温度、冷面温度、测试样品的面积、测试样品的厚度以及热流获得导热系数以及热阻;由于冷面和热面均可主动的温度调节,可获得较大的温差,因此具备大量程测量的调节;且由于冷面与热面之间的距离可大范围调节,因此具备空间放置多个材料堆叠的复合材料;测试压头接触或进行挤压测试样品时通过拉压力传感器获取具体的力数值,进而可以用于研究表面载荷对物体导热系数及热阻的定量关系测定,适用范围广。



    技术特征:

    1.一种压力可控的热阻测试仪,其特征在于:包括机座(1),机座(1)上设有下冷却台(2)和立架(3);所述立架(3)顶部设有移动机构(4),移动机构(4)上设有朝向下冷却台(2)的上热压台(5);所述下冷却台(2)包括下测温台体(6),下测温台体(6)下部设有冷却块(7);所述上热压台(5)包括设置于移动机构(4)移动端的基板(8),基板(8)上设有伸缩杆(9)和拉压力传感器(10),伸缩杆(9)下端设有与拉压力传感器(10)检测端连接的连接座(11),连接座(11)底部依次设有隔热板(12)、加热台(13)和测试压头(14)。

    2.根据权利要求1所述的压力可控的热阻测试仪,其特征在于:所述冷却块(7)包括外壳(15),外壳(15)上设有进液口(16)和出液口(17),外壳(15)内设有连通进液口(16)和出液口(17)的蛇形流道(18),蛇形流道(18)内均匀填充有曲面块(19)。

    3.根据权利要求1所述的压力可控的热阻测试仪,其特征在于:所述下测温台体(6)上设有第一热电偶测量插孔(20)。

    4.根据权利要求1所述的压力可控的热阻测试仪,其特征在于:所述移动机构(4)包括设置于立架(3)顶部的固定板(21),固定板(21)上设有驱动电机(22)和转动连接的驱动件(24),驱动电机(22)输出端与驱动件(24)连接;所述驱动件(24)上设有相配合的丝杠(23);所述立架(3)上设有滑动连接的移动板(25),移动板(25)与丝杠(23)下端固定连接。

    5.根据权利要求4所述的压力可控的热阻测试仪,其特征在于:所述驱动电机(22)输出端设有驱动带轮(26),驱动带轮(26)和驱动件(24)上共同设有传动皮带(27)。

    6.根据权利要求1所述的压力可控的热阻测试仪,其特征在于:所述加热台(13)的顶部设有顶凹槽(28),顶凹槽(28)内设有陶瓷加热器(29)。

    7.根据权利要求1所述的压力可控的热阻测试仪,其特征在于:所述测试压头(14)侧部设有侧凹槽(30),侧凹槽(30)内设有热通量传感器(31);所述测试压头(14)的底部设有第二热电偶测量插孔(32)。

    8.根据权利要求1所述的压力可控的热阻测试仪,其特征在于:所述加热台(13)上设有包裹测试压头(14)的保温罩(33),保温罩(33)内填充有保温棉。


    技术总结
    本发明公开了一种压力可控的热阻测试仪,包括机座(1),机座(1)上设有下冷却台(2)和立架(3);所述立架(3)顶部设有移动机构(4),移动机构(4)上设有朝向下冷却台(2)的上热压台(5);所述下冷却台(2)包括下测温台体(6),下测温台体(6)下部设有冷却块(7);所述上热压台(5)包括设置于移动机构(4)移动端的基板(8),基板(8)上设有伸缩杆(9)和拉压力传感器(10),伸缩杆(9)下端设有与拉压力传感器(10)检测端连接的连接座(11),连接座(11)底部依次设有隔热板(12)、加热台(13)和测试压头(14);本发明可以实现大量程、量化载荷和复合材料的热阻监测,适用范围广。

    技术研发人员:郭峰,傅佳宏,冯元旭,徐宇轲,王子寒,时钰琪,段晓歌
    受保护的技术使用者:浙江工业大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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