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原文传递热特性评价测定装置及使用该测定装置的热特性的评价测定方法

专利名称：	热特性评价测定装置及使用该测定装置的热特性的评价测定方法
摘要：	本发明提供通过单向热通量稳态比较法能够测定测定对象物的接触热阻值、热阻值和热导率，根据测定对象物的面压依赖性、热接触方法、热传递促进效果能用于适当的热测定解析技术、可靠性高的热特性评价测定装置。热特性评价测定装置(1)是依次重叠具有检测向测定试样部(5)辐射的热的热传感器(4g1、4g2)并加热测定试样部(5)的热发生源部(4)、测定试样部(5)、具有检测来自测定试样部(5)的热的热传感器(6c1、6c2)并冷却测定试样部(5)的热冷却源部(6)而成的热特性评价测定装置，其中，测定试样部(5)具有热特性评价测定对象物(5b)和夹持该热特性评价测定对象物的导热材料(5a、5c)的三层结构体，导热材料(5a、5c)与热发生源部(4)及热冷却源部6通过热传递促进剂而密接，热特性评价测定对象物(5b)与导热材料(5a、5c)通过物理接触、化学接触、化学结合接触而密接。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	日本;JP
申请人：	丰田自动车株式会社
发明人：	森邦夫;别所毅;木村信正
专利状态：	有效
申请日期：	2017-12-12T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-06T00:00:00+0800
申请号：	CN201780076571.5
公开号：	CN110214270A
代理机构：	上海专利商标事务所有限公司
代理人：	董庆;葛臻翼
分类号：	G01N25/18(2006.01);G;G01;G01N;G01N25
申请人地址：	日本爱知县
主权项：	1.一种热特性评价测定装置，其为依次重叠热发生源部、测定试样部、热冷却源部和支承台部而成的热特性评价测定装置，所述热发生源部具有检测向测定试样部辐射的热的热传感器并加热所述测定试样部，所述热冷却源部具有检测来自所述测定试样部的热的热传感器并冷却所述测定试样部，所述支承台部支承这些部件，所述测定试样部具有热特性评价测定对象物和夹持该热特性评价测定对象物的导热材料的三层结构体，所述导热材料与所述热发生源部及所述热冷却源部通过热传递促进剂密接，所述热特性评价测定对象物与所述导热材料通过物理接触、化学接触、和/或化学结合接触而密接。 2.如权利要求1所述的热特性评价测定装置，其特征在于，具有测量所述测定试样部和/或所述热特性评价测定对象物的厚度的测长器。 3.如权利要求1或2所述的热特性评价测定装置，其特征在于，具有荷重加载部，该荷重加载部设有荷重测定器且对所述测定试样部施加荷重。 4.如权利要求3所述的热特性评价测定装置，其特征在于，所述荷重加载部具有将所述荷重传递至所述热特性评价测定对象物的测力传感器、和将在所述测力传感器内由所述荷重测定器感知的形变转换为电压的电路。 5.如权利要求1～4中任一项所述的热特性评价测定装置，其特征在于，所述热发生源部是隔热材料、接合在与所述隔热材料接合的绝缘树脂上且内置的热发生源、和在所述测定试样部侧与所述绝缘树脂接合的金属块依次重叠而形成的，该接合是使用分子粘合剂的接合。 6.如权利要求1～5中任一项所述的热特性评价测定装置，其特征在于，所述测定试样部是两块作为金属板的所述导热材料与夹在它们之间的所述热特性评价测定对象物通过所述物理接触、所述化学接触和/或所述化学结合接触而密接形成的所述三层结构体。 7.如权利要求1～6中任一项所述的热特性评价测定装置，其特征在于，在所述测定试样部和与其接合的所述热发生源部的金属块之间、以及在所述测定试样部和与其接合的所述热冷却源部的金属块之间具有热空间，该热空间具有允许热阻值、允许被挥发性、压力非依赖性、和/或间隙间距非依赖性。 8.如权利要求1～7中任一项所述的热特性评价测定装置，其特征在于，在所述测定试样部的所述导热材料和与其接合的所述热发生源部的金属块之间、以及在所述测定试样部的所述导热材料和与其接合的所述热冷却源部的金属块之间具有热空间，该热空间具有允许热阻值、允许被挥发性、压力非依赖性和/或间隙间距非依赖性，所述热空间用所述热传递促进剂填充。 9.如权利要求1～8中任一项所述的热特性评价测定装置，其特征在于，所述导热材料和所述热特性评价测定对象物通过介以热传递促进剂的所述化学接触和/或介以分子粘合剂的所述化学结合接触而密接。 10.如权利要求1～9中任一项所述的热特性评价测定装置，其特征在于，所述热传递促进剂包含：选自重水、蒸馏水和离子交换水的高纯度水；以及选自阳离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂和两性表面活性剂的表面活性剂，选自羧甲基纤维素、聚乙二醇和聚乙烯醇的水溶性聚合物，选自硫酸钠、亚硫酸钠、碳酸钠、亚硫酸铵、碳酸铵、磷酸钠、硅酸钠、硅酸铵、磷酸铵、亚磷酸钠、亚磷酸铵、硝酸钠、亚硝酸钠、乙二胺四乙酸、乙二胺和乙二胺四乙酸铵的增效助剂，和选自三嗪三硫醇金属盐、苯并三唑盐酸盐、乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸的乳酸、间苯二酚、叔丁基苯酚和氨基苯胺的金属表面稳定剂中的至少一种。 11.如权利要求1～10中任一项所述的热特性评价测定装置，其特征在于，所述测定试样部是所述热特性评价测定对象物是单片或多片且每一片为0.001mm～20mm的厚度的测定片的所述三层结构体。 12.如权利要求1～11中任一项所述的热特性评价测定装置，其特征在于，所述测定试样部是将单个或多个在所述导热材料之间夹着所述热特性评价测定对象物的三层结构体重叠而成的。 13.如权利要求1～12中任一项所述的热特性评价测定装置，其特征在于，所述测定试样部中，试样埋在未交联液态有机硅液态橡胶组合物的固化物中的所述热特性评价测定对象物与所述导热材料通过物理接触、化学接触和/或化学结合接触而密接。 14.如权利要求1～13中任一项所述的热特性评价测定装置，其特征在于，所述测定试样部是试样埋在未交联液态有机硅液态橡胶组合物的固化物中的所述热特性评价测定对象物与所述导热材料通过物理接触、化学接触和/或化学结合接触而密接的、单个或多个重叠的所述三层结构体。 15.如权利要求1～14中任一项所述的热特性评价测定装置，其特征在于，其为使用相同的所述热特性评价测定对象物且以平均值测定所述三层结构体的所述热特性评价测定对象物与所述导热材料的接触热阻值、所述热特性评价测定对象物的热阻值以及热导率的装置，所述热特性评价测定对象物的厚度是每一片在0.001～10mm的范围内，所述热特性评价测定对象物的接触热阻值和热阻值在0.001×10-3m2K/W～1m2K/W的范围内，测定对象物的热导率在0.01W/mK～20W/mK的范围内。 16.如权利要求1～15中任一项所述的热特性评价测定装置，其特征在于，其为使用相同的所述热特性评价测定对象物且以平均值测定所述三层结构体的所述热特性评价测定对象物与所述导热材料的接触热阻值、所述热特性评价测定对象物的热阻值和热导率的装置，多个所述三层结构体最多重叠5个，且在所述热特性评价测定对象物和所述导热材料之间以及所述三层结构体之间具有热传递促进剂的5～20mg/4.84cm3的涂层，所述热阻值是多个所述三层结构体的接触面压在0.01MPa以上且3MPa以下的范围内时、多个所述三层结构体中的所述热特性评价测定对象物的总热阻值。 17.一种热特性评价测定方法，其为利用依次重叠热发生源部、测定试样部、热冷却源部和支承台部而成的热特性评价测定装置来测定接触热阻值、热阻值和热导率的热特性的热特性评价测定方法，所述热发生源部具有检测向测定试样部辐射的热的热传感器并加热所述测定试样部，所述热冷却源部具有检测来自所述测定试样部的热的热传感器并冷却所述测定试样部，所述支承台部支承这些部件，其特征在于，使所述导热材料与所述热发生源部及所述热冷却源部通过热传递促进剂而密接，所述测定试样部以具有热特性评价测定对象物和夹着该热特性评价测定对象物的导热材料的三层结构体的方式进行制作，使所述热特性评价测定对象物和所述导热材料通过物理接触、化学接触、和/或化学结合接触而密接，然后测定所述热特性。 18.一种散热方法，其为对从生产批次组中抽出并使用权利要求17中记载的热特性评价测定方法进行了测定的热特性评价测定对象物与夹住该热特性评价测定对象物并通过物理接触、化学接触、和/或化学结合接触而密接的导热材料的三层结构体，或者所述生产批次组中的三层结构体进行散热的方法，其特征在于，所述三层结构体被用于由热发生源构件及热冷却源构件夹着的选自电气材料、电子材料、半导体部件印刷布线基板、电机、轻型设备、汽车用品及散热材料的任一种的一部分，进行散热。 19.一种界面接触热阻值降低剂，其由热传递促进剂构成，该热传递促进剂包含：选自重水、蒸馏水和离子交换水的高纯度水；以及选自阳离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂和两性表面活性剂的表面活性剂，选自羧甲基纤维素、聚乙二醇和聚乙烯醇的水溶性聚合物，选自硫酸钠、亚硫酸钠、碳酸钠、亚硫酸铵、碳酸铵、磷酸钠、硅酸钠、硅酸铵、磷酸铵、亚磷酸钠、亚磷酸铵、硝酸钠、亚硝酸钠、乙二胺四乙酸、乙二胺、和乙二胺四乙酸铵的增效助剂，和选自三嗪三硫醇金属盐、苯并三唑盐酸盐、乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸的乳酸、间苯二酚、叔丁基苯酚和氨基苯胺的金属表面稳定剂中的至少一种。 20.一种热阻值降低方法，其特征在于，以热传递促进剂作为介质，使其介于由互为异种材料的材料构成的固体的接合构件与被接合构件之间，减少热阻和/或减少热噪声甚至消除热噪声、减少或消除热阻值，所述热传递促进剂包含：选自重水、蒸馏水和离子交换水的高纯度水；以及选自阳离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂和两性表面活性剂的表面活性剂，选自羧甲基纤维素、聚乙二醇和聚乙烯醇的水溶性聚合物，选自硫酸钠、亚硫酸钠、碳酸钠、亚硫酸铵、碳酸铵、磷酸钠、硅酸钠、硅酸铵、磷酸铵、亚磷酸钠、亚磷酸铵、硝酸钠、亚硝酸钠、乙二胺四乙酸、乙二胺、和乙二胺四乙酸铵的增效助剂，和选自三嗪三硫醇金属盐、苯并三唑盐酸盐、乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸的乳酸、间苯二酚、叔丁基苯酚和氨基苯胺的金属表面稳定剂中的至少一种。 21.如权利要求20所述的热阻值降低方法，其特征在于，所述接合构件和所述被接合构件分别由选自无机材料、有机材料、和由所述有机材料和所述无机材料构成的复合材料的所述异种材料形成，其中，所述无机材料是选自金属材料、金属合金材料、陶瓷材料及化合物半导体的至少一种。 22.如权利要求20或21所述的热阻值降低方法，其特征在于，由导热材料构成的两块所述接合构件与夹在它们之间的所述被接合构件是三层结构体，在所述接合构件和所述被接合构件之间的热空间内预先填充所述热传递促进剂。
所属类别：	发明专利