热界面材料的热导率的测试方法和测试系统、电子设备技术方案

本发明专利技术公开了一种热界面材料的热导率的测试方法和测试系统、电子设备，涉及热导率测试技术领域，用于简化待测热界面材料的热导率的测试过程，提高测试效率。所述热界面材料的热导率的测试方法包括：提供具有测试结构的预制器件。测试结构包括第一热测试芯片、第二热测试芯片以及位于第一热测试芯片和第二热测试芯片之间的待测热界面材料。待测热界面材料分别与第一热测试芯片和第二热测试芯片贴合。加热第一热测试芯片，获取测试关联参数。根据测试关联参数、以及测试结构的规格参数和热导参数，确定待测热界面材料的热导率。确定待测热界面材料的热导率。确定待测热界面材料的热导率。

【技术实现步骤摘要】
热界面材料的热导率的测试方法和测试系统、电子设备


[0001]本专利技术涉及热导率测试
，尤其涉及一种热界面材料的热导率的测试方法和测试系统、电子设备。

技术介绍

[0002]半导体芯片到热沉的主要散热途径上存在多个热界面材料层，其热导率是器件散热设计的重要参数，决定了热界面材料层的温度梯度与半导体芯片的散热效果，故需要根据准确的热界面材料的热导率来指导半导体芯片的封装结构的散热设计或热管理。
[0003]但是，采用现有的测试方法对热界面材料的热导率进行测试的过程较为繁琐，需要使用专有设备测试，且对测试环境要求较高，难以快速获得测试结果。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种热界面材料的热导率的测试方法和测试系统、电子设备，用于简化对待测热界面材料的热导率的测试过程，提高测试效率。
[0005]第一方面，本专利技术提供了一种热界面材料的热导率的测试方法，该热界面材料的热导率的测试方法包括：
[0006]提供具有测试结构的预制器件；测试结构包括第一热测试芯片、第二热测试芯片以及位于第一热测试芯片和第二热测试芯片之间的待测热界面材料；待测热界面材料分别与第一热测试芯片和第二热测试芯片贴合；
[0007]加热第一热测试芯片，获取测试关联参数；
[0008]根据测试关联参数、以及测试结构的规格参数和热导参数，确定待测热界面材料的热导率。
[0009]与现有技术相比，本专利技术提供的热界面材料的热导率的测试方法中，提供的预制器件，其具有的测试结构仅包括第一热测试芯片、第二热测试芯片和待测热界面材料这三个部分，使得测试结构更加简单，可以简化测试前的准备过程，利于测试过程的实施。并且，第一热测试芯片和第二热测试芯片可以很好的模拟半导体芯片的实际发热状况。基于此，在通过第一热测试芯片、第二热测试芯片和待测热界面材料建立起来的测试结构与半导体芯片在实际应用过程中处于封装结构中的环境较为相似，从而可以提高待测热界面材料的热导率的测试精度，进而利于根据该热导率更准确的指导封装结构的散热设计或热管理。此外，在测试过程中，只需加热测试结构所包括的第一热测试芯片，即可获得测试关联参数。接着根据测试关联参数、以及已知的测试结构的规格参数和热导参数，就可以确定待测热界面材料的热导率，完成对待测热界面材料的热导率测试过程，无须设置额外的防止热量泄露的防护板等结构、也无须在特殊的测试环境下进行测试，从而可以简化测试过程，提高测试效率。
[0010]第二方面，本专利技术还提供了一种电子设备，该电子设备包括存储器，其上存储有计算机程序；处理器，用于执行存储器中的计算机程序，以实现如第一方面或第一方面中任一
可能实现方式所描述的热界面材料的热导率的测试方法的步骤。
[0011]第三方面，本专利技术还提供了一种热界面材料的热导率的测试系统，该热界面材料的热导率的测试系统包括：
[0012]半导体制造设备，用于制造预制器件；
[0013]以及第二方面或第二方面中任一可能实现方式所描述的电子设备，电子设备与预制器件通信连接。
[0014]第四方面，本专利技术还提供了一种计算机存储介质，该计算机存储介质中存储有指令，当指令被运行时，使得第一方面或第一方面中任一可能实现方式所描述的热界面材料的热导率的测试方法被执行。
[0015]本专利技术中第二方面至第四方面及其各种实现方式的有益效果，可以参考第一方面及其各种实现方式中的有益效果，此处不再赘述。
附图说明
[0016]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0017]图1为现有的封装结构的结构剖视示意图；
[0018]图2为本专利技术实施例提供的热界面材料的热导率的测试系统的结构框图；
[0019]图3为本专利技术实施例提供的测试结构的第一种结构示意图；
[0020]图4为本专利技术实施例提供的测试结构的第二种结构示意图；
[0021]图5为本专利技术实施例提供的测试结构的第三种结构示意图；
[0022]图6为本专利技术实施例提供的测试结构的第四种结构示意图；
[0023]图7为本专利技术实施例提供的测试结构在测试过程中对应的传热模型的结构示意图；
[0024]图8为本专利技术实施例提供的第一热测试芯片或第二热测试芯片的结构示意图；
[0025]图9为本专利技术实施例提供的热界面材料的热导率的测试方法流程图；
[0026]图10为本专利技术实施例提供的电子设备的结构示意图。
[0027]附图标记：
[0028]11为基板，12为半导体芯片，13为热界面材料层，
[0029]14为均热板，15为热沉；
[0030]21为半导体制造设备，22为电子设备，23为信息输入设备；
[0031]31为测试结构，311为第一热测试芯片，3111为测温元件，
[0032]312为第二热测试芯片，313为待测热界面材料，32为基板，
[0033]33为驱动电路，34为读出电路，35为其他材料；
[0034]41为电子设备，410为处理器，420为存储器，
[0035]430为通信接口，440为通信线路，450为处理器。
具体实施方式
[0036]以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以
避免不必要地混淆本公开的概念。
[0037]在附图中示出了根据本公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
[0038]在本公开的上下文中，当将一层/元件称作位于另一层/元件“上”时，该层/元件可以直接位于该另一层/元件上，或者它们之间可以存在居中层/元件。另外，如果在一种朝向中一层/元件位于另一层/元件“上”，那么当调转朝向时，该层/元件可以位于该另一层/元件“下”。为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0039]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
[0040]在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热界面材料的热导率的测试方法，其特征在于，包括：提供具有测试结构的预制器件；所述测试结构包括第一热测试芯片、第二热测试芯片以及位于所述第一热测试芯片和所述第二热测试芯片之间的待测热界面材料；所述待测热界面材料分别与所述第一热测试芯片和所述第二热测试芯片贴合；加热所述第一热测试芯片，获取测试关联参数；根据所述测试关联参数、以及所述测试结构的规格参数和热导参数，确定所述待测热界面材料的热导率。2.根据权利要求1所述的热界面材料的热导率的测试方法，其特征在于，所述待测热界面材料和所述第一热测试芯片沿着所述测试结构的高度方向依次设置在所述第二热测试芯片上；或，所述待测热界面材料和所述第二热测试芯片沿着所述测试结构的高度方向依次设置在所述第一热测试芯片上。3.根据权利要求1所述的热界面材料的热导率的测试方法，其特征在于，所述测试结构的规格参数包括：所述第一热测试芯片的横截面积A1和厚度H1、所述待测热界面材料的横截面积A2和厚度H2、所述待测热界面材料与所述第一热测试芯片的接触面积A3、所述第二热测试芯片的横截面积A4和厚度H3、以及所述待测热界面材料与所述第二热测试芯片的接触面积A5；所述测试结构的热导参数包括所述第一热测试芯片的热导率λ1和所述第二热测试芯片的热导率λ2；所述测试关联参数为稳态测试关联参数或瞬态测试关联参数；其中，所述稳态测试关联参数包括：所述第一热测试芯片的加热功率Q1和温度T1、以及所述第二热测试芯片的温度T2；所述瞬态测试关联参数包括：第一状态下所述第一热测试芯片施加恒定的加热功率Q11和随时间变化的温度T11(t)；第二状态下所述第一热测试芯片施加恒定的加热功率Q12和随时间变化的温度T12(t)；所述第一状态为所述预制器件直接置于恒温平台上、且所述第二热测试芯片与所述恒温平台接触；所述第二状态为所述预制器件通过导热材料置于恒温平台上、且所述第二热测试芯片与所述导热材料接触。4.根据权利要求3所述的热界面材料的热导率的测试方法，其特征在于，所述第一热测试芯片的横截面积A1和所述待测热界面材料的横截面积A2均等于所述待测热界面材料与所述第一热测试芯片的接触面积A3；所述待测热界面材料的横截面积A2等于所述待测热界面材料与所述第二热测试芯片的接触面积A5。5.根据权利要求4所述的热界面材料的热导率的测试方法，其特征在于，在所述待测热界面材料和所述第一热测试芯片沿着所述测试结构的高度方向依次设置在所述第二热测试芯片上，且所述测试关联参数为所述稳态测试关联参数的情况下，所述根据所述测试关联参数、以及所述测试结构的规格参数和热导参数，确定所述待测热界面材料的热导率，包括：根据所述稳态测试关联参数，确定所述第一热测试芯片和所述待测热界面材料的总热阻R；所述总热阻R的计算公式为：
根据所述总热阻R，所述待测热界面材料与所述第一热测试芯片的接触面积A3，以及所述第一热测试芯片的横截面积A1、厚度H1和热导率λ1，确定所述待测...

【专利技术属性】
技术研发人员：王媛，孙宏霖，
申请(专利权)人：苏州容启传感器科技有限公司，
类型：发明
国别省市：