标准解读—T/CSTM 00919-2023《热界面材料接触热阻 光热辐射法》

2024-09-26

【概述】

中国材料与试验团体(Chinese Standards for Testing and Materials) (简称 CSTM)标准委员会在202302月发布了团体标准T/CSTM 00919-2023《热界面材料接触热阻 光热辐射法》,并于20230528日正式实施。本文是针对标准内容进行解读。

【标准制定背景】

本标准是由中国科学院深圳先进技术研究院提出,在工业和信息化部电子第五研究所推动下制定的。

【目的、意义/重要性】

随着电子产品向小型化和高功率密度化发展,散热问题逐渐成为影响芯片性能的关键因素。热界面材料在电子产品的散热方案中广泛采用,作为最贴近芯片发热区域的热管理材料,其导热性能决定了整个芯片的散热效果和运行寿命。而随着热界面材料热导率的不断提升和厚度的不断降低,其与工作表面之间的接触热阻在整体热阻中所占比重也不断升高。因而对热界面材料与其工作表面间接触热阻的精确测试,对热界面材料的研发和应用具有重要意义。由于不同接触表面的接触热阻进行测量时,不同工作表面需要方便地切换,故基于ASTM D5470等标准的接触式测量方法无法采用。且现有标准主要针对材料热导率或热扩散系数测试,还未有针对接触热阻测试的相关标准。频域调制的光热辐射法由于其测试灵活,仪器相对简单因而比较适合制定测试标准进行推广,以服务热界面材料的研发和应用方。

【标准介绍】

本标准属于试验方法类标准,适用于测试导热硅脂、导热凝胶以及导热垫片等热界面材料与工作表面之间的接触热阻。热界面材料研发和应用相关企业均可根据该标准进行接触热阻测试。本标准的主要内容是规定了一种热界面材料接触热阻的测试方法-光热辐射法,包含其适用范围、规范性引用文件、术语和定义、符号和物理量、原理、材料和试样、仪器设备、试验条件、试验步骤、试验数据处理、仪器较准以及实验报告共12个部分。本标准的核心指标在其材料和试样、仪器设备、试验数据处理等部分,其中材料和试样制备核心在于工作表面的制备以及激光吸收和辐射层;仪器设备规定了加热激光的功率、稳定性以及调制频率范围,红外探测器的灵敏度和时间常数;试验数据处理规定了多层结构导热微分方程的求解以及数据的拟合输出。

【标准特点】

与现有标准相比,本标准具有明显的先进性和创新性。现有标准主要针对材料的热导率和热扩散系数测试进行规定,忽略了接触热阻在材料散热性能中的重要作用。

【标准应用】

本标准规定的测试方法适用于各类热界面材料,包括硅脂、凝胶、垫片、碳基导热垫片、金属铟片等与工作表面间的接触热阻测量表征。

【标准制定单位构成】

 

中国科学院深圳先进技术研究院、工业和信息化部电子第五研究所。

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