隨著技術進步和市場需求電子產品越來越向輕薄、小型化、精密化、多元化方向發(fā)展，印制電路板上的元件組裝的密度和集成度越來越高；設備功率以及功率消耗產生的熱量伴隨著集成度的提高，也在迅速的增加，為保證設備能夠正常穩(wěn)定的運作，及時的散熱成為整機小型化發(fā)展的關鍵。
1、設備描述
瑞領LW 9389穩(wěn)態(tài)熱流法導熱測試儀是根據ASTM-D 5470設計制于均質及非均質之導熱電絕緣熱界面材料的垂直方向的等效熱傳導系數與熱阻抗測試,如：導熱膏(Grease),導熱片(Thermal Pad),導熱膠,界面材料,相變化材料,陶瓷,金屬,基板,鋁基板,覆銅基板,軟板等。
2、測試原理
穩(wěn)態(tài)熱流法是基于測試兩平行等溫界面中厚度均勻試樣的理想熱傳導。在試樣兩面間施加不同的溫度，使得試樣上下兩面間形成溫度梯度，促使熱流量全部垂直穿過試樣并且沒有側面的熱擴散。詳見圖1.1。
圖1.1 穩(wěn)態(tài)熱流法原理圖
3、名詞解釋
導熱系數是指在穩(wěn)定傳熱條件下，1m厚的材料，兩側表面的溫差為1度（K/℃）,在1秒內，通過1平方米面積傳遞的熱量，用K表示，單位為瓦/（米?度）（W/m?K,此處的K可用℃代替）。
熱阻是一個和熱有關的性質，是指在有溫度差的情形下，物體抵抗傳熱的能力。導熱系數越好的物體，熱阻通常會比較低，單位為℃/W或K/W。
熱阻抗是指熱量在熱流路徑上遇到的阻力，反映介質或介質間的傳熱能力的大小，表明了 1W熱量所引起的溫升大小，單位為℃·cm2/W或K·cm2/W。
由于穩(wěn)態(tài)熱流法的測試方法的特殊性，在測試過程中若有操作不當或者不注意測試細節(jié)，往往會導致測試結果出現(xiàn)重復性差，測試結果不穩(wěn)定等一系列問題。通過對于測試設備運行原理的研究，結合測試標準的規(guī)定，我們總結了以下幾點在測試過程中對于結果影響較大的因素：
1、壓力校正 1．造成壓力偏差的原因： 1）測試結束后抬起上端模塊的時候，溫度過低，導熱膏粘性較強，會帶起下端模塊； 2）涂抹導熱膏以及測試結束擦拭冷熱端模塊時，都會對模塊施以一定程度的力，時間長久，就會使儀器產生位移； 2．解決方法：五點法校正 在下端模塊上，用白色導熱膏均勻點上5點，使上端模塊壓下，觀察五點的受力情況，及其分散情況；（如圖） 2、導熱系數校正-----標準不銹鋼片 1．造成導熱系數偏移的原因 1）長期且頻繁的使用儀器，可能會使測試結果產生偏差； 2）測試條件如溫度、力值等不符合測試要求時，會影響儀器的測試精確度； 2．校準方法 使用導熱系數為15.4w/m?K標準不銹鋼片校準三次，取其平均值，根據ASTM D5470-12《導熱電絕緣材料熱傳輸性能的標準測試方法》規(guī)定標準不銹鋼片導熱系數的偏差▲k應在±1w/m?K內。 3、樣品尺寸選擇 1．影響因素 1）樣品尺寸小于標準樣品25.4×25.4mm，則部分儀器測試到的為空氣中的導熱，就會直接影響測試結果； 2） 樣品均勻若是壓合過程中使樣品內含有氣泡，空氣的導熱系數很低，就會明顯的降低樣品整體的熱通量，降低導熱系數； 2．解決方法 1） 通常要求的制樣尺寸至少為26×26mm，且不得大于28×28mm，若是樣品小于25.4×25.4mm，檢測人員可要求重新送樣； 2） 肉眼無法觀察出樣品內部是否含有氣泡，可用做判斷樣品壓合工藝好壞的手段之一； 4、測試條件判斷 1．影響原因 1）時間和溫度因素：不同樣品相同時間下通過的熱通量不同，，達到80℃（用作于樣品間的統(tǒng)一對比參數）的時間也會不一樣； 2）壓力因素：不同材質的樣品可以施以不同的測試壓力，若是材質較為柔軟例如橡膠，過大的壓力就會使其產生形變，改變其原本厚度; 2．解決方法 1）時間和溫度：針對于我們的鋁基板產品大多采取25min的時間設置可以使其高溫溫度達到穩(wěn)定，但針對導熱性能良好的樣品可以將測試時間設置短一點； 2）壓力：大部分實驗室產品為固體材料，通常設置施加壓力為80psi； 5、導熱膏 1．導熱膏的作用 導熱膏具有優(yōu)異的電絕緣性，又有優(yōu)異的導熱性，同時具有低游離度（趨向于零），耐高低溫、耐水、臭氧、耐氣候老化等特點。導熱膏可以填充兩個平面間的空隙，使熱量的傳導更加順暢迅速的材料。 2．導熱膏的影響 1） 不同材質的導熱膏所具有的導熱性能不盡相同，熱阻較高的導熱膏自身穩(wěn)定性就較差，對測試結果影響更大； 2） 熱阻高的導熱膏在整體熱阻測試中占據比例更大，因其不穩(wěn)定性，便會降低數據的重復性； 3．解決方法 實驗室選用熱阻更低的導熱膏，在樣品上下端平整、均勻且盡量少的涂抹導熱膏，有助于更準確的獲得樣品的導熱系數。
以上五點的校正都是為了能夠更準確，更迅速的獲取更為穩(wěn)定的導熱系數；
1．前期的壓力、標準導熱系數的校正，是對儀器的基礎校正，可以對樣品施以均勻的壓力，增加有效接觸；
2.對測試樣品的判斷，有助于我們對時間、壓力的選擇設定，能夠在更短的時間內測試出更準確的數據；
3.良好的導熱膏的選取，能夠降低干擾因素對測試數據的影響，接近理想測試；