CSTM(B)051-2022 热界面材料接触热阻 光热辐射法(编制说明).pdfVIP

团体标准T/CSTM XXXXX-202X 《热界面材料界面热阻 光热辐射法》编制说明 1. 任务来源及简要过程 1.1 任务来源 本标准为基于广东省重点领域研发计划，5G 通信关键材料及应 用 “5G 通信用关键材料测试评价技术研究与设备开发”项目需求， 针对5G 用高性能热界面材料（导热垫片、导热凝胶）导热性能测试 开发方法和建立标准。本标准中国材料与试验团体标准委员会电子材 料领域委员会（CSTM/FC51）提出。由中国材料与试验团体标准委员 会电子材料领域委员会（CSTM/FC51）或电子组装材料标准化技术委 员会（CSTM/FC51/TC03）归口。 1.2 工作过程 《热界面材料界面热阻测试方法》标准制定于2022 年1 月启动，主要由中国科学院深圳先进技术研究院负责初稿起 草。 2.编制原则和确定主要内容的论据及解决的主要问题 编制原则 通过对现有导热测试标准进行收集和调研，结合该领域内学术界 的研究现状，并考虑到标准的科学性，先进性以及适用性，最终选定 以频域调制的光热辐射法为依据，制定标准，指导对高性能热界面材 料于接触面间的接触热阻的测量表征。 确定主要内容的论据 由于针对热界面材料与不同接触表面的接触热阻进行测量，因而 1 需要方便的进行工作表面切换，故基于ASTM D5470-95 （薄型导热固 态电绝缘材料热传输特性的标准测试方法）ASTM D6744-01 （采用保 护热流计技术测定阳极碳热导率标准试验方法 ）ASTM E1225-04 （采 用保护比较式纵向热流技术测定固体热导率标准试验方法）ASTM E1530-06 （采用防护热流计技术评价材料热阻的标准测试方法）， ASTM F433-02 （垫片类材料热导率评价标准规程）等标准的接触式测 量方法因无法改变工作表面而不能采用。并且，该领域内现有标准主 要针对材料热导率或热扩散系数测试，还未有针对接触热阻的相关标 准。考虑到学术界已经对接触热阻有了相当的研究，而在众多测试方 法中，频域调制光热辐射法由于其测试灵活，仪器相对简单因而比较 适合制定标准进行推广。 解决的主要问题 本标准的制定，要解决的主要问题在于建立合适的接触模型以实 现目标接触热阻的测量，优化测量的精度，敏感度以及一致性。如要 选择合适的材料作为传感层，既要容易制备，又要性能稳定，更重要 的是要有足够的光热转换能力以及热辐射系数。 3.主要实验（或验证）结果的分析 采用本标准规定的实验系统和方法测试了碳纤维导热垫，相变导热 膜，液态金属三种热界面材料与硅片之间的接触热阻，测试结果如下 表所示。 表1 几种热界面材料与硅片接触热阻测试结果 接触热阻（×10-6 样品 平均值 相对精度 (K ·m2)/W 2 3.91 碳纤维 3.81 3.56 14.4% 导热垫 2.97 1.31 相变导 1.58 1.45 9.3% 热膜 1.46 0.61 液态金 0.93 0.62 50.3% 属 0.31 从表中可以看出，对于不同的热界面材料，测试的精确度和不确定度 也有不同，通常，界面热阻的绝对值越小，对其的测量越困难，不确 定度也越大。 4.知识产权情况说明 本标准不涉及任何专利 5.采用国际