专利名称：厚度测量装置及使用该装置测量热传导系数的方法
技术领域：
本发明涉及一种厚度测量装置及使用该装置测量热传导系数的方法，尤其涉及一种热介面材料厚度测量装置及使用该装置测量热介面材料热传导系数的方法。
背景技术：
随着半导体集成电路不断在改进、发展，电路集成程度越来越高，热界面材料(Thermal Interface Material，TIM)的应用亦越来越广泛。然而，决定热界面材料性能的最基本参数为热传导系数，如何才能准确地测量热界面材料的热传导系数对热界面材料的发展起到非常重要的作用。
热界面材料在做热传导系数测量时，其热传导系数是热传距离的函数，其关系式如下所示K=Q×LA×(T1-T2)]]>其中，K为热传导系数；Q为热流量(Heat Flow Rate)；A为热传导方向的横截面积；L为热传导距离，即热界面材料的厚度；T1、T2分别为热界面材料的两界面的温度。
根据热传导系数的关系式，在测量热介面材料的热传导系数时，一般无法直接测量出K值，而是要量测出热介面材料的两介面的温度差(T1-T2)，以及热介面材料的厚度(L)与面积(A)，再由热量(Q)反算出热传导系数(K)值。此时，热介面材料的厚度与面积必须能够精确控制。
然而，现行的热介面材料的量测方法中，普遍是以网版印刷的方式将热界面材料涂布于测试平台上，以此种方法涂布的热介面材料会受到刷网版的力道大小的影响，不易控制热介面材料的厚度与面积，因此，在推算热介面材料的热传导系数时会产生较大的误差。
因此，提供一种能够控制热介面材料的厚度与面积的装置以及使用该装置能够精确测量热介面材料热传导系数的方法十分必要。
发明内容
为解决现有技术的技术问题，本发明的目的是提供一种能够控制热介面材料的厚度与面积的装置。
本发明的另一目的是提供一种使用上述装置测量热介面材料热传导系数的方法。
为实现本发明的目的，本发明提供一种厚度测量装置，其包括一框体，该框体具有均一的厚度，中心为预定形状的通孔，用于涂布热介面材料，其中，该框体包括至少四块板体，其可活动地拼接结合。
为实现本发明的另一目的，本发明提供一种测量热传导系数的方法，其包括以下步骤提供一承载部，其包括一承载平面用于涂布热介面材料；提供一预定厚度的厚度测量装置设置于承载部上，该厚度测量装置包括一中心通孔暴露出上述承载平面；将热介面材料涂布在上述承载平面上；去除超出厚度测量装置的部分热介面材料；撤去厚度测量装置；提供一扣合部将热介面材料扣合于扣合部与承载部之间；控制热量以热传导的方式流过热介面材料；测量热介面材料两介面的温度差以计算出该热介面材料的热传导系数。
与现有技术相比较，本发明的厚度测量装置及使用该装置测量热传导系数的方法具有如下优点其一，该厚度测量装置可依需要调整其框体的厚度以及中心通孔的面积，从而可以精确控制热介面材料的厚度与面积，进而能够精确得到热介面材料的热传导系数；其二，该厚度测量装置可以按照远离热介面材料的面方向拆解，而不会以剪切力的方向离开，从而减少剪切力的作用，避免将热介面材料粘住带走而影响测量时热介面材料的厚度与面积。
图1是本发明测量热介面材料热传导系数方法的流程示意图；图2是本发明厚度测量装置的示意图；图3是图2的框体分解的示意图。
具体实施方式下面将结合附图及具体实施例对本发明进行详细说明。
请参阅图1，本发明提供一种测量热介面材料的热传导系数的方法，其包括以下步骤步骤100是提供一承载部，该承载部包括一承载平面，用于涂布热介面材料。该承载部材料为高热导金属铜，在测量时可很好地将热量传递至热介面材料。
步骤200是提供一预定厚度的厚度测量装置设置在承载部上。该厚度测量装置是由具有均一厚度的至少四块板体拼接结合而成的框体，中心为预定形状的通孔，框体与热介面材料相接触的内壁与水平面垂直。该厚度测量装置设置在承载部上时，其中心通孔暴露出上述承载部的承载平面，用于涂布热介面材料。
步骤300是将热介面材料涂布在上述厚度测量装置中心通孔暴露出的承载平面上。
步骤400是去除超出厚度测量装置的部分热介面材料，本实施例采用刮刀水平移动来去除超出厚度测量装置的热介面材料部分，并得到平整的热介面材料层。
步骤500是撤去厚度测量装置，由于热介面材料均具有一定的粘性，厚度测量装置与热介面材料相接触的框体内壁是以远离热介面材料的面方向离开，而不会以剪切力的方向离开，从而减少剪切力的作用，避免将热介面材料粘住带走而影响测量时热介面材料的厚度与面积。
步骤600是提供一扣合部将热介面材料扣合在扣合部与承载部之间，该扣合部材料为高热导金属铜。
步骤700是控制热量以热传导的方式流过热介面材料。
步骤800是测量热介面材料两介面的温度差以计算出该热介面材料的热传导系数。
请参阅图2与图3，本发明的厚度测量装置10包括一框体11，该框体11具有均一的厚度，中心为通孔，用于涂覆热介面材料。该框体11由第一板体112、112’与第二板体114、114’拼接结合而形成。本实施例第一板体112、112’与第二板体114、114’均为长方体。该第一板体112进一步包括两突出部1121形成于第一板体112的相对两侧面；该第一板体112’分别包括两突出部1121’形成于第一板体112’的相对两侧面。该第二板体114、114’分别进一步包括两凹槽1141形成于第二板体114、114’的一侧面。凹槽1141的尺寸与突出部1121、1121’相对应，使得第一板体112、112’与第二板体114、114’可以通过突出部与凹槽拼接结合成一具有均一厚度的框体11。
在应用时，首先将拼接好的厚度测量装置10置于欲涂布热介面材料的承载部，该厚度测量装置10的中心通孔暴露出承载部的承载平面。将热介面材料涂布在厚度测量装置10的中心通孔中，通过刮刀13去除超出厚度测量装置10的热介面材料部分，并使得热介面材料的表面平整。按照远离热介面材料的面方向将框体11拆分成4块，本实施例首先分离第二板体114、114’，然后分离第二板体112、112’。由于以远离热介面材料的面方向离开，不以剪切力的方向离开，从而减少剪切力的作用，避免将热介面材料粘住带走而影响测量时热介面材料的厚度与面积。
本技术领域的技术人员应明白，本发明的厚度测量装置可分解成多于4块板体，板体的拼接结合方式可进一步包括卡扣、螺合等其它方式，以各部分能以远离热介面材料分离且以容易拆解为前提。各板体的形状也不限于长方体，其它如正方体、楔形等亦可，只要其面对通孔的一面具有相同厚度即可。
本发明的厚度测量装置及使用该装置的测量热传导系数的方法具有如下优点其一，该厚度测量装置可依需要调整其框体的厚度以及中心通孔的面积，从而可以精确控制热介面材料的厚度与面积，进而能够精确得到热介面材料的热传导系数；其二，该厚度测量装置可以按照远离热介面材料的面方向拆解，而不会以剪切力的方向离开，从而减少剪切力的作用，避免将热介面材料粘住带走而影响测量时热介面材料的厚度与面积。
权利要求
1.一种厚度测量装置，其包括一框体，该框体具有均一的厚度，中心为预定形状的通孔，用于涂布热介面材料，其特征在于，该框体包括至少四块板体，其可活动地拼接结合。
2.如权利要求1所述的厚度测量装置，其特征在于该板体的拼接结合方式包括卡扣或螺合。
3.如权利要求1所述的厚度测量装置，其特征在于该板体形状包括长方体、正方体或楔形。
4.一种测量热介面材料热传导系数的方法，其包括以下步骤提供一承载部，其包括一承载平面用于涂布热介面材料；提供一预定厚度的厚度测量装置设置于承载部上，该厚度测量装置包括一中心通孔暴露出上述承载平面；将热介面材料涂布在承载平面上；去除超出厚度测量装置的部分热介面材料；撤去厚度测量装置；提供一扣合部将热介面材料扣合于扣合部与承载部之间；控制热量以热传导的方式流过热介面材料；测量热介面材料两介面的温度差以计算出该热介面材料的热传导系数。
5.如权利要求4所述的测量热介面材料热传导系数的方法，其特征在于该去除超出厚度测量装置的热介面材料部分的方法包括以刮刀水平移动刮除超出部分。
6.如权利要求4所述的测量热介面材料热传导系数的方法，其特征在于撤去厚度测量装置包括将厚度测量装置以远离热介面材料的面方向拆解。
全文摘要
一种厚度测量装置，包括一框体，该框体具有均一的厚度，中心为预定形状的通孔，用于涂布热介面材料，该框体包括至少四块板体，其可活动地拼接结合。本发明还提供一种测量热传导系数的方法，其包括以下步骤提供一承载部，其包括一承载平面用于涂布热介面材料；提供一预定厚度的厚度测量装置设置于承载部上，该厚度测量装置包括一中心通孔暴露出上述承载平面；涂布热介面材料于上述承载平面；去除超出厚度测量装置的部分热介面材料；撤去厚度测量装置；提供一扣合部将热介面材料扣合于扣合部与承载部之间；控制热量以热传导的方式流过热介面材料；测量热介面材料两介面的温度差以计算出该热介面材料的热传导系数。
文档编号G01N25/18GK1779411SQ20041005251
公开日2006年5月31日 申请日期2004年11月26日 优先权日2004年11月26日
发明者张俊毅 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司