多层材料测量方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种多层材料测量方法、装置及存储介质，应用于热物性测量领域，多层材料测量方法包括：获取热信号，并控制热信号沿第一方向穿过多层材料，其中，多层材料设有叠层设置的多个子层；获取多层材料在第一方向上的温度

【技术实现步骤摘要】
多层材料测量方法、装置及存储介质


[0001]本专利技术涉及热物性测量领域，尤其是涉及一种多层材料测量方法及装置。

技术介绍

[0002]随着多层材料日益发展，其得到了越来越多的应用。同时随着微电子技术的发展，电子元器件向薄、轻、小、多功能化方向变化，元器件组装密度越来越高，功率器件的散热已成为一个突出问题。多层材料已经成为未来解决电子设备散热问题的关键一环，而当研究人员合成出多层材料后如何准确的测量出多层材料的相关参数至关重要。
[0003]相关技术中，多层材料相关参数的测量研究多以理论及模拟研究为主，几乎未有相关实验研究，且多层材料的界面热阻量测方法及热波在多层材料之间的传递机理不明，并无有效的测量设备，难以准确得到多层材料的界面热阻及热波在多层材料界面处的传递特性。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请实施例提供一种多层材料测量方法、装置及存储介质，能够同时测量多层材料的界面热阻及热波在多层材料界面处的传递特性，便于后期多层材料的应用。
[0005]第一方面，本专利技术给提供一种多层材料测量方法，包括：
[0006]获取热信号，并控制所述热信号沿第一方向穿过所述多层材料，其中，所述多层材料设有叠层设置的多个子层；
[0007]获取所述多层材料在第一方向上的温度
‑
传播深度变化关系和温度
‑
时间变化关系；
[0008]根据所述热信号、所述温度
‑
传播深度变化关系和所述温度
‑
时间变化关系，计算热阻
‑
传播深度变化关系；
[0009]根据所述温度
‑
传播深度变化关系和所述温度
‑
时间变化关系，计算热波传递特性
‑
传播深度变化关系；
[0010]根据所述热阻
‑
传播深度变化关系和所述热波传递特性
‑
传播深度变化关系，得到所述多层材料的界面热阻及热波在所述多层材料界面处的传递特性。
[0011]根据本专利技术第一方面提供的多层材料测量方法，至少具有如下有益效果：该多层材料测量方法控制热信号沿第一方向穿过多层材料，使得多层材料的温度发生改变，获取多层材料在第一方向上的温度
‑
传播深度变化关系和温度
‑
时间变化关系，并进一步通过热信号以及温度随传播深度、时间的变化关系，分别计算热阻
‑
传播深度变化关系和热播传递特性
‑
传播深度变化关系，据此，能够得到热阻和热波在多层材料中的传递特性，并一步分析得到多层材料的界面热阻及热波在多层材料界面处的传递特性，使得用户更加了解多层材料的相关参数，便于后期对多层材料的应用。
[0012]根据本专利技术的一些实施例，所述根据所述热信号、所述温度
‑
传播深度变化关系和
所述温度
‑
时间变化关系，计算热阻
‑
传播深度变化关系，包括：
[0013]根据所述温度
‑
传播深度变化关系，得到所述多层材料在第一方向上的任意两个相邻位置点之间的温度差；
[0014]根据所述热信号和所述温度
‑
时间变化关系，得到与温度变化趋势对应的热信号幅值；
[0015]计算每一所述温度差与对应的所述热信号幅值的商，得到与所述第一位置一一对应的热阻，其中，所述第一位置为与所述温度差对应的所述两个相邻位置点之间的中间点；
[0016]根据多个所述热阻以及对应的所述第一位置，得到所述多层材料在第一方向上的热阻
‑
传播深度变化关系。
[0017]根据本专利技术的一些实施例，所述热波传递特性包括至少一种以下热波传递特性：热波幅值、热波相位、热波温度直流分项、热波速度。
[0018]根据本专利技术的一些实施例，所述根据所述温度
‑
传播深度变化关系和所述温度
‑
时间变化关系，计算热波幅值
‑
传播深度变化关系，包括：
[0019]根据所述温度
‑
传播深度变化关系和所述温度
‑
时间变化关系，得到所述热波的关系式，其中，所述热波的关系式为：
[0020][0021]其中，T(
·
)代表所述热波，x为所述热波在所述多层材料中的传播深度，t为所述热波在所述多层材料中的传播时间，j0为所述热信号的初始幅值，ω为所述热信号的角频率，C
v
为所述多层材料的定热比热容，α为所述多层材料的样品热扩散率，且
[0022]根据所述热波的关系式，得到热波幅值
‑
传播深度变化关系，其中，所述热波幅值
‑
传播深度变化关系可以表示为：
[0023][0024]其中，A(
·
)代表所述热波幅值。
[0025]根据本专利技术的一些实施例，所述根据所述温度
‑
传播深度变化关系和所述温度
‑
时间变化关系，计算热波相位
‑
传播深度变化关系，包括：
[0026]根据所述温度
‑
传播深度变化关系和所述温度
‑
时间变化关系，得到所述热波的关系式，其中，所述热波的关系式用于表征热波与传播深度和时间之间的关系；
[0027]根据所述热波的关系式，得到多个所述热波相位，其中，所述热波相位与所述传播深度一一对应；
[0028]根据多个所述热波相位以及对应的所述传播深度，得到热波相位
‑
传播深度变化关系。
[0029]根据本专利技术的一些实施例，所述根据所述温度
‑
传播深度变化关系和所述温度
‑
时间变化关系，计算热波温度直流分项
‑
传播深度变化关系，包括：
[0030]根据所述温度
‑
传播深度变化关系和所述温度
‑
时间变化关系，得到所述热波的关系式，其中，所述热波的关系式用于表征热波与传播深度和时间之间的关系；
[0031]根据所述热波的关系式，得到多个所述热波的直流分量，其中，所述热波的直流分
量与所述传播深度一一对应；
[0032]根据多个所述热波的直流分量以及对应的所述传播深度，得到热波温度直流分量
‑
传播深度变化关系。
[0033]根据本专利技术的一些实施例，所述根据所述温度
‑
传播深度变化关系和所述温度
‑
时间变化关系，计算热波速度
‑
传播深度变化关系，包括：
[0034]获取所述多层材料在第一方向上任意两个相邻位置点的位置距离；
[0035]获取每一所述位置距离对应的初始温度响应时间差；
[0036]计算每一所述位置距离和初始本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多层材料测量方法，其特征在于，包括：获取热信号，并控制所述热信号沿第一方向穿过所述多层材料，其中，所述多层材料设有叠层设置的多个子层；获取所述多层材料在第一方向上的温度
‑
传播深度变化关系和温度
‑
时间变化关系；根据所述热信号、所述温度
‑
传播深度变化关系和所述温度
‑
时间变化关系，计算热阻
‑
传播深度变化关系；根据所述温度
‑
传播深度变化关系和所述温度
‑
时间变化关系，计算热波传递特性
‑
传播深度变化关系；根据所述热阻
‑
传播深度变化关系和所述热波传递特性
‑
传播深度变化关系，得到所述多层材料的界面热阻及热波在所述多层材料界面处的传递特性。2.根据权利要求1所述的多层材料测量方法，其特征在于，所述根据所述热信号、所述温度
‑
传播深度变化关系和所述温度
‑
时间变化关系，计算热阻
‑
传播深度变化关系，包括：根据所述温度
‑
传播深度变化关系，得到所述多层材料在第一方向上的任意两个相邻位置点之间的温度差；根据所述热信号和所述温度
‑
时间变化关系，得到与温度变化趋势对应的热信号幅值；计算每一所述温度差与对应的所述热信号幅值的商，得到与所述第一位置一一对应的热阻，其中，所述第一位置为与所述温度差对应的所述两个相邻位置点之间的中间点；根据多个所述热阻以及对应的所述第一位置，得到所述多层材料在第一方向上的热阻
‑
传播深度变化关系。3.根据权利要求1所述的多层材料测量方法，其特征在于，所述热波传递特性包括至少一种以下热波传递特性：热波幅值、热波相位、热波温度直流分项、热波速度。4.根据权利要求3所述的多层材料测量方法，其特征在于，所述根据所述温度
‑
传播深度变化关系和所述温度
‑
时间变化关系，计算热波幅值
‑
传播深度变化关系，包括：根据所述温度
‑
传播深度变化关系和所述温度
‑
时间变化关系，得到所述热波的关系式，其中，所述热波的关系式为：其中，T(
·
)代表所述热波，x为所述热波在所述多层材料中的传播深度，t为所述热波在所述多层材料中的传播时间，j0为所述热信号的初始幅值，ω为所述热信号的角频率，C
v
为所述多层材料的定热比热容，α为所述多层材料的样品热扩散率，且根据所述热波的关系式，得到热波幅值
‑
传播深度变化关系，其中，所述热波幅值
‑
传播深度变化关系可以表示为：其中，A(
·
)代表所述热波幅值。5.根据权利要求3所述的多层材料测量方法，其特征在于，所述根据所述温度
‑
传播深度变化关系和所述温度
‑
时间变化关系，计算热波相位
‑
传播深度变化关系，包括：
根据所述温度
‑
传播深度变化关系和所述温度
‑
时间变化关系，得到所述热波的关系式，其中，所述热波的关系式用于表征热波与传播深度和时间之间的关系；根据所述热波的关系式，得到多个所述热波相位，其中，所述热波相位与所述传播深度一一对应；根据多个所述热波相位以及对应的所述传播深度，得到热波相位
‑
传播深度变化关系。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：祝渊，蒋鑫越，高欣甜，陈玉林，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：