CN216132783U - 一种导热材料界面覆盖率样品制备装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种导热材料界面覆盖率样品制备装置，属于测试装置技术领域，包括外框、金属底板、金属定高片、石英玻璃片、砝码、扣器和组合架，所述外框的内腔底部具有接触所述金属定高片的所述金属底板，该种导热材料界面覆盖率样品制备装置，进行加热预固化，预固化完成后，去除可定位的砝码和金属定高片，再次将样品加热实现完全固化，通过扣器提起砝码，通过光学显微镜检测和拍摄最终形成石英玻璃片的图案面积，覆盖部分与分层部分可透过石英玻璃用光学显微镜检测，拍摄对比照片后计算覆盖与分层面，不需要与实际产线一致的夹持预固化装置，也降低了材料损耗，无需高昂设备即可匹配多种应用及产线上界面厚度与夹持压力的要求。

Description

一种导热材料界面覆盖率样品制备装置

技术领域

本实用新型涉及测试装置技术领域，尤其涉及一种导热材料界面覆盖率样品制备装置。

背景技术

导热界面材料是一种普遍用于IC封装和电子散热的材料，主要用于填补两种材料接合或接触时产生的微空隙及表面凹凸不平的孔洞，减少传热接触热阻，提高器件散热性能。

因为空气热导率只有0.024W/(mK)，是热的不良导体，将导致电子元件与散热器间的接触热阻非常大，严重阻碍了热量的传导，最终造成散热器的效能低下。

使用具有高导热性的热界面材料填充满这些间隙，排除其中的空气，在电子元件和散热器间建立有效的热传导通道，可以大幅度降低接触热阻，使散热器的作用得到充分地发挥，在上述使用场景的要求下，导热界面材料的众多性能中，对界面的覆盖率成为了影响散热效率的一项重要指标。导热材料对界面覆盖不足主要由夹持快速固化阶段硅片的弯曲变形引起，分层主要发生在导热界面材料与硅片界面。

现阶段，界面覆盖率测试通常要结合实际生产步骤和材料制备检测样品，将导热界面材料涂敷于热源，如实际生产采用的热源是硅片，则使用硅片与散热片，如实际生产采用的散热片是铝，则使用铝材料；将样品放入夹持预固化装置中，通过夹持施加固定压力，并加热快速预固化；放入烘箱完全固化；通过超音波断层扫描摄影装置检测并计算覆盖率，但这也存在明显的弊端，相关原材料如硅片不易获取，制样费用昂贵，且夹持预固化装置、超音波断层扫描摄影装置昂贵。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种导热材料界面覆盖率样品制备装置，以解决上述背景技术中提出的现阶段，界面覆盖率测试通常要结合实际生产步骤和材料制备检测样品，相关原材料如硅片不易获取，制样费用昂贵，且夹持预固化装置、超音波断层扫描摄影装置昂贵的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种导热材料界面覆盖率样品制备装置，包括外框、金属底板、金属定高片、石英玻璃片、砝码、扣器和组合架，所述外框的内腔底部具有接触所述金属定高片的所述金属底板，所述金属定高片的顶部接触所述石英玻璃片，所述石英玻璃片的顶部接触所述砝码，所述砝码的顶部卡扣连接所述扣器，所述外框的侧壁通过螺丝固定连接有控制器，所述外框的内腔侧壁卡扣连接有电性连接所述控制器的加热器。

优选的，所述金属底板的底部具有固定板，所述金属底板和所述固定板的之间贯穿有主栓和副栓。

优选的，所述砝码的底部套接有定位环，所述定位环的底部粘接有定位架，所述定位架的底部一体成型连接有内槽，所述内槽的内部螺纹连接有内柱，所述扣器的顶部焊接有拉杆。

优选的，所述外框的侧壁通过螺丝固定连接有铰链，所述铰链的活动板通过螺丝固定连接有翻盖。

优选的，所述翻盖的侧壁螺纹连接有门把，所述门把的圆周外壁套接有隔热套。

优选的，所述控制器的内腔底部通过螺丝固定连接有变频控制器、蓄电池和无线传输器，所述变频控制器的内部电性连接有可编辑芯片，所述蓄电池预留有外接端口，所述无线传输器为WIFI、物联网和蓝牙。

优选的，所述加热器为电加热器，所述加热器的数量为两个，两个所述加热器分设在所述外框的内腔左右侧壁。

优选的，所述金属底板和所述固定板之间夹装有垫板，所述垫板为找平板。

优选的，所述固定板的右侧壁套接有主限位块，所述固定板的左侧壁套接有副限位块。

优选的，所述扣器的圆周内壁焊接有弹簧，所述弹簧的末端粘接有内圈，所述内圈的圆周内壁粘接有弹性环。

与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有以下有益效果：

本实用新型提供一种导热材料界面覆盖率样品制备装置，进行加热预固化，预固化完成后，去除可定位的砝码和金属定高片，再次将样品加热实现完全固化，通过扣器提起砝码，通过光学显微镜检测和拍摄最终形成石英玻璃片的图案面积，覆盖部分与分层部分可透过石英玻璃用光学显微镜检测，拍摄对比照片后计算覆盖与分层面，可通过简便的光学检测和图像处理计算界面覆盖率，不需要与实际产线一致的夹持预固化装置，模拟导热材料的夹持预固化过程，也降低了材料损耗，无需高昂设备即可匹配多种应用及产线上界面厚度与夹持压力的要求。

附图说明

构成本申请的一部分附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型优选实施例的整体结构图；

图2为本实用新型优选实施例的金属定高片细节图；

图3为本实用新型优选实施例的石英玻璃板立体图；

图4为本实用新型优选实施例的扣器结构图。

图例说明：

100、外框；110、铰链；120、翻盖；130、门把；140、控制器；150、加热器；200、金属底板；210、垫板；220、固定板；221、主栓；222、副栓；230、主限位块；240、副限位块；300、金属定高片；400、石英玻璃片；500、砝码；510、定位环；520、定位架；530、内槽；540、内柱；600、扣器；610、弹簧；620、内圈；630、弹性环；640、拉杆；700、组合架。

具体实施方式

本实用新型提供一种导热材料界面覆盖率样品制备装置，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供一种导热材料界面覆盖率样品制备装置，可以模拟导热材料的夹持预固化过程，并且可通过简便的光学检测和图像处理计算界面覆盖率，请参阅图1、图2、图3和图4，包括外框100、金属底板200、金属定高片300、石英玻璃片400、砝码500、扣器600和组合架700。

请再次参阅图1，外框100的前侧壁具有铰链110，具体的，外框100的侧壁通过螺丝固定连接有铰链110，铰链110的活动板通过螺丝固定连接有翻盖120，外框100的侧壁通过螺丝固定连接有控制器140，外框100的内腔侧壁卡扣连接有电性连接控制器140的加热器150。

请再次参阅图1和图2，金属底板200与外框100连接，具体的，外框100的内腔底部具有金属底板200，金属底板200的底部具有固定板220，金属底板200和固定板220的之间贯穿有主栓221和副栓222。

请再次参阅图1，金属定高片300与金属底板200连接，具体的，金属底板200的顶部接触有金属定高片300，金属定高片300的顶部接触有石英玻璃片400，金属定高片300的厚度可在20微米～200微米之间，可以为一套不同长度的条形、不同尺寸的矩形框等等，形状不做限定，材质可以是金属，也可以是其他硬度足够的材料。

请再次参阅图1和图3，砝码500与石英玻璃片400连接，具体的，金属定高片300的顶部接触石英玻璃片400，石英玻璃片400的顶部接触砝码500，砝码500的底部套接有定位环510，定位环510的底部粘接有定位架520，定位架520的底部一体成型连接有内槽530，内槽530的内部螺纹连接有内柱540，石英玻璃片400的厚度为50微米～500微米，砝码500是一套10克到1000克的标准。

请再次参阅图3和图4，扣器600与砝码500连接，具体的，砝码500的顶部卡扣连接有携带拉杆640的扣器600。

在具体使用时，首先在使用过程中，先选定金属底板200的材质、金属定高片300的高度，将金属定高片300放置在金属底板200上，将导热界面材料涂覆在金属定高片300限定的框架内，可以采用部分涂覆的方式，在金属定高片200上放置石英玻璃片400，并根据夹持强度要求选择砝码500重量并叠加到石英玻璃片400上，进行预固化，加热设备可以是烘箱也可直接使用由控制器140电性连接的加热器150，预固化完成后，将测试设备卸载，利用扣器600去除砝码500，然后再次将样品进行加热，实现完全固化，将样品中的石英玻璃片400取下，通过光学显微镜检测和拍摄最终形成的图案面积，覆盖部分与分层部分可透过石英玻璃用光学显微镜检测，因为覆盖部分的颜色为导热材料颜色，通常为黑色或者灰色；分层部分的颜色则为白色，可形成色差，拍摄得到的样品照片通过计算机图像处理软件计算覆盖部分与分层部分面积，从而得出覆盖率，相关耗材易获取，超薄石英玻璃很容易获取，且石英玻璃上的导热材料样品可以通过溶剂的清洗彻底去除，测试装置可以反复使用，不需要与实际产线一致的夹持预固化装置，不需要昂贵的超音波断层扫描摄影装置。

请再次参阅图1，为了便于快速对翻盖120进行开启，具体的，翻盖120的侧壁螺纹连接有门把130，门把130的圆周外壁套接有隔热套。

请再次参阅图1，为了增加控制效果，并提升远程数据传输的能力，具体的，控制器140的内腔底部通过螺丝固定连接有变频控制器、蓄电池和无线传输器，变频控制器的内部电性连接有可编辑芯片，蓄电池预留有外接端口，无线传输器为WIFI、物联网和蓝牙。

请再次参阅图1，为了保证加热过程的均匀性，提升固化速度，具体的，加热器150为电加热器，加热器150的数量为两个，两个加热器150分设在外框100的内腔左右侧壁。

请再次参阅图2，为了尽量使金属底板200保持水平，具体的，金属底板200和固定板220之间夹装有垫板210，垫板210为找平板，固定板220的右侧壁套接有主限位块230，固定板220的左侧壁套接有副限位块240，金属底板220可以是铝、铜等，材质可以依据实际生产需求确定，表面粗糙度也以实际生产需求为准。

请再次参阅图4，为了提升扣器600对不同砝码的配合度，具体的，扣器600的圆周内壁焊接有弹簧610，弹簧610的末端粘接有内圈620，内圈620的圆周内壁粘接有弹性环630。

请再次参阅图1，为了增加对拉杆640牵引中的便捷性，具体的，拉杆640的顶部焊接有拉手，拉手为圆环形。

请再次参阅图1，为了便于外框100进行移动和位置固定，增加灵活性，具体的，组合架700的底部通过螺丝固定连接有底轮，底轮的侧壁卡扣连接有锁具。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序，应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换。此外，术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列单元的系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其它单元。

以上对本实用新型的具体实施例进行了详细描述，但其只作为范例，本实用新型并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对该实用进行的等同修改和替代也都在本实用新型的范畴之中。因此，在不脱离本实用新型的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本实用新型的范围内。

Claims (10)

1.一种导热材料界面覆盖率样品制备装置，其特征在于：包括外框(100)、金属底板(200)、金属定高片(300)、石英玻璃片(400)、砝码(500)、扣器(600)和组合架(700)，所述外框(100)的内腔底部具有接触所述金属定高片(300)的所述金属底板(200)，所述金属定高片(300)的顶部接触所述石英玻璃片(400)，所述石英玻璃片(400)的顶部接触所述砝码(500)，所述砝码(500)的顶部卡扣连接所述扣器(600)，所述外框(100)的侧壁通过螺丝固定连接有控制器(140)，所述外框(100)的内腔侧壁卡扣连接有电性连接所述控制器(140)的加热器(150)。

2.根据权利要求1所述的一种导热材料界面覆盖率样品制备装置，其特征在于：所述金属底板(200)的底部具有固定板(220)，所述金属底板(200)和所述固定板(220)的之间贯穿有主栓(221)和副栓(222)。

3.根据权利要求1所述的一种导热材料界面覆盖率样品制备装置，其特征在于：所述砝码(500)的底部套接有定位环(510)，所述定位环(510)的底部粘接有定位架(520)，所述定位架(520)的底部一体成型连接有内槽(530)，所述内槽(530)的内部螺纹连接有内柱(540)，所述扣器(600)的顶部焊接有拉杆(640)。

4.根据权利要求1所述的一种导热材料界面覆盖率样品制备装置，其特征在于：所述外框(100)的侧壁通过螺丝固定连接有铰链(110)，所述铰链(110)的活动板通过螺丝固定连接有翻盖(120)。

5.根据权利要求4所述的一种导热材料界面覆盖率样品制备装置，其特征在于：所述翻盖(120)的侧壁螺纹连接有门把(130)，所述门把(130)的圆周外壁套接有隔热套。

6.根据权利要求1所述的一种导热材料界面覆盖率样品制备装置，其特征在于：所述控制器(140)的内腔底部通过螺丝固定连接有变频控制器、蓄电池和无线传输器，所述变频控制器的内部电性连接有可编辑芯片，所述蓄电池预留有外接端口，所述无线传输器为WIFI、物联网和蓝牙。

7.根据权利要求1所述的一种导热材料界面覆盖率样品制备装置，其特征在于：所述加热器(150)为电加热器，所述加热器(150)的数量为两个，两个所述加热器(150)分设在所述外框(100)的内腔左右侧壁。

8.根据权利要求2所述的一种导热材料界面覆盖率样品制备装置，其特征在于：所述金属底板(200)和所述固定板(220)之间夹装有垫板(210)，所述垫板(210)为找平板。

9.根据权利要求2所述的一种导热材料界面覆盖率样品制备装置，其特征在于：所述固定板(220)的右侧壁套接有主限位块(230)，所述固定板(220)的左侧壁套接有副限位块(240)。

10.根据权利要求7所述的一种导热材料界面覆盖率样品制备装置，其特征在于：所述扣器(600)的圆周内壁焊接有弹簧(610)，所述弹簧(610)的末端粘接有内圈(620)，所述内圈(620)的圆周内壁粘接有弹性环(630)。

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