热传导性能测试装置及加压治具的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明有关于散热模块的热阻系数的测量，特别是关于一种热传导性能测试装置及加压治具。
【背景技术】
[0002]散热模块的热阻系数，影响了散热模块的真实表现。因此对于散热模块的热阻系数进行测量，为散热模块的研发、测试过程中的重要作业阶段。
[0003]现有公知技术领域中，对于热阻系数的测量方式大致上为下列基本机制。以一加热头于一垂直方向接触散热模块的热源接触面，并以加热头对热源接触面施加一预定压力。接着，以预定加热功率及预定热量，对散热模块进行加热。于加热完成后，测量散热模块沿着垂直方向的温度差，从而换算出散热模块于垂直方向的热阻系数。
[0004]前述测试机制主要面临的问题有二。
[0005]其一、加热头对于散热模块的热源接触面施加的压力经常有偏斜状态，且偏斜状态发生时也不易发现；一旦有偏斜状态发生，就会导致施压力不均，而致使加热头无法确实平贴于散热模块的热源接触面。此种无法平贴于散热模块的热源接触面的情形，将致使所量取的热阻系数上升而失真。
[0006]其二，加热头的施压力来自一线性致动器。常用的线性致动器为气压缸。气压缸有压力不稳定而导致输出的施压力不稳定的问题；在输出的施压力不足时，所量取的热阻系数同样会上升而失真，致使测量者必须等待气压缸的压力回升后重新测试，致使测试效率不佳。
【发明内容】
[0007]有鉴于此，本发明的目的在于提供一种热传导性能测试装置及加压治具，可解决施压力偏斜或不稳定所造成的问题。
[0008]为了达到上述的目的，本发明提供一种热传导性能测试装置，用以测试一散热模块的热传导性能，包含:
一基座，其具有一承载部，该承载部承载有该散热模块，且该散热模块的一热源接触面朝上；
一线性致动器，其设置于该基座上方，用以产生一施压力，且该线性致动器具有一输出杆，该输出杆用以沿着一直线朝向该承载部输出该施压力；
一压力感应器，其连接于该输出杆，用以侦测该施压力的大小；
一压力传递板，其具有一顶面及一底面，该压力感应器用以接触该顶面，且该底面设置一球面结构；
一施压板，其与该压力传递板互相平行设置，该施压板具有一上表面及一下表面，且该球面结构用以接触该上表面以对该施压板传递该施压力；
多个压缩弹簧，其设置于该压力传递板及该施压板之间，用以平衡该压力传递板对该施压板施加的施压力；以及
一加热头，其设置于该施压板的下表面，用以对该散热模块的热源接触面施加该施压力并加热。
[0009]通过在压力传递板、施压板及压缩弹簧的组合，可以平衡压力传递板对施压板施加的施压力，使得压力传递板对施压板的施压可以平均分散且垂直地朝向施加于散热模块的热源接触面。
[0010]作为上述一种热传导性能测试装置的优选方案，其中所述热传导性能测试装置更包含一支柱，其固定于该基座上，且该线性致动器固定于该支柱上。
[0011]作为上述一种热传导性能测试装置的优选方案，其中该支柱更包含一导引件，该导引件具有一导引孔，该线性致动器的输出杆穿过该导引孔。
[0012]作为上述一种热传导性能测试装置的优选方案，其中该线性致动器为油压缸、气压缸、线性马达或曲柄滑块机构。
[0013]作为上述一种热传导性能测试装置的优选方案，其中该压力传递板具有一定位槽，其位于该顶面，于该压力感应器接触该顶面时，该压力感应器位于该定位槽。
[0014]作为上述一种热传导性能测试装置的优选方案，其中所述热传导性能测试装置更包含多个导引杆，其穿过该压力传递板而固定于该施压板的上表面，且该压缩弹簧分别套于各该导引杆。
[0015]作为上述一种热传导性能测试装置的优选方案，其中所述热传导性能测试装置更包含:
一控制器，其电性连接于该线性致动器及该加热头，该控制器用以控制该线性致动器输出该施压力，并且控制以一预定功率输出一预定热量；
一组温度感应器，其用以侦测该散热模块于垂直方向的温度差；以及一运算模块，其用以接收该温度差，并依据该散热模块的几何尺寸计算出该散热模块的热阻系数。
[0016]作为上述一种热传导性能测试装置的优选方案，其中该运算模块接收该压力感应器测量的施压力数值，并于该施压力数值大于一门坎值时计算该散热模块的热阻系数。
[0017]作为上述一种热传导性能测试装置的优选方案，其中该运算模块接收该压力感应器测量的施压力数值；该运算模块于该施压力数值大于一门坎值时计算该散热模块的热阻系数并记录，并且该运算模块于该施压力小于该门坎值时，计算出该散热模块的热阻系数，并以一修正公式修正该热阻系数后进行记录。
[0018]为了达到上述的目的，本发明还提供一种加压治具，包含:
一压力传递板，其具有一顶面及一底面，该底面设置一球面结构；
一施压板，其与该压力传递板互相平行设置，该施压板具有一上表面及一下表面，且该球面结构用以接触该上表面以对该施压板传递该施压力；
多个压缩弹簧，其设置于该压力传递板及该施压板之间，用以平衡该压力传递板对该施压板施加的施压力；以及
一加热头，其设置于该施压板的下表面。
[0019]作为上述一种加压治具的优选方案，其中所述加压治具更包含多个导引杆，其穿过该压力传递板而固定于该施压板的上表面，且该压缩弹簧分别套于各该导引杆。
[0020]作为上述一种加压治具的优选方案，其中所述加压治具更包含一压力感应器，其用以接触该顶面，以侦测该施压力的大小。
[0021]作为上述一种加压治具的优选方案，其中该压力传递板具有一定位槽，其位于该顶面，于该压力感应器接触该顶面时，该压力感应器位于该定位槽。
[0022]本发明提供的加压治具以及应用加压治具的热传导性能测试装置，有效解决测量热阻系数过程中，因施压力偏斜而造成误差的问题。同时，本发明又提出了修正公式，借以解决线性致动器输出的施压力不稳定，而致使所取得热阻系数失真而必须重复测量的问题，有效地提升了测量热阻系数的精密度。
【附图说明】
[0023]图1为是本发明实施例的立体图；
图2是本发明实施例中，部分组件的分解立体图之一；
图3是本发明实施例中，部分组件的分解立体图之二 ；
图4是本发明实施例中，部分组件的分解立体图之三；
图5为是本发明实施例中，热传导性能测试装置、控制器、温度感应器与运算模块的电路不意图；
图6是本发明实施例中，热传导性能测试装置的主视图之一，揭示加热器对散热模块施压;
图7是本发明实施例中，热传导性能测试装置的主视图之二，揭示加热器对散热模块施压;
图8是本发明实施例中，热阻系数、施压力与门坎值的曲线图。
[0024]主要部件名称:
100-热传导性能测试装置；110-基座；112-承载部；120-支柱；122-导引件；124_导引孔；130-线性致动器；132_输出杆；140_压力感应器；150_压力传递板；152_顶面；154-底面；156_定位槽；158_球面结构；160_施压板；162_上表面；164_下表面；170_加热头；180_压缩弹簧；182-导引杆；
210-控制器；220_温度感应器；230_运算模块；
900-散热模块；910_热源接触面。
【具体实施方式】
[0025]有关本发明的详细说明及技术内容，将配合【附图说明】如下，然而附图仅作为说明之用，并非用于限制本发明。
[0026]请参阅图1所示，为本发明实施例所揭示的一种热传导性能测试装置100，用以测试一散热模块900的热传导性能。热传导性能测试装置100包含一基座110、一线性致动器130、一压力感应器140以及一加压治具。
[0027]如图1至图4所示，基座110具有一承载部112。承载部112用以承载散热模块900。承载部112可以是基座110表面的全部区域，也可以是配合散热模块900几何尺寸的下凹区域，或是由多个夹治具围绕而成的区域。而散热模块900具有一热源接触面910，且承载部112承载散热模块900时，热源接触面910朝上。
[0028]如图1至图4所示，线性致动器130设置于基座110上方，用以沿着一直线输出一施压力。于本发明中，线性致动器130以气压缸为例示，但线性致动器130的具体实施并不以气压缸为限，线性致动器130也可以是气压缸、线性马达或曲柄滑块机构。如图所示，线性致动器130具有一输出杆132，输出杆132可以相对于线性致动器130的本体伸缩位移，而沿着一直线朝向基座110的承载部112，输出线性致动器130产生的施压力。
[0029]此外，为了确保输出杆132沿一直线伸缩位移，并且避免输出杆132于施压过程中发生后挫屈(Buckling)，本发明实施例的热传导性能测试装置100更包含一支柱120，固定于基座110上，且线性致动器130固定于支柱120上；支柱120包含一导引件122，导引件122具有一导引孔124，线性致动器130的输出杆132穿过导引孔124。通过导引件122的支撑，可以确保输出杆132沿一直线伸缩位移，并防止后挫屈。
[0030]如图1至图4所示，压力感应器140连接于输出杆132，用以侦测施压力的大小。压力传递板150具有一顶面152及一底面154。压力感应器140用以接触顶面15