[发明专利]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

说明书

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。

技术领域

本发明涉及适用于实用或实验、试验的用于进行与正反两面接触的导热材料的接触热阻值、导热材料的热阻值和热导率等热特性评价的实测性的热特性评价测定装置、使用该测定装置的热特性评价测定方法、以及由热传递促进剂构成的界面接触热阻值降低剂、和使用该界面接触热阻值降低剂的热阻值降低方法。

背景技术

在21世纪初的重要课题技术中，有热的控制技术。在LED等发光元件、太阳能电池等光电转换元件、热电转换元件、风车发电、印刷布线基板、半导体芯片、汽车等的各种电机或引擎的电子控制元件或部件等的多数电子和电气设备中，热控制技术是重要的。近年来的这些电子和电气设备的产品受到使用中自身发出的热的影响，温度控制会直接影响到产品的效率及性能，所以热控制技术成为节能以及维持地球环境必不可少的手段。此外，随着高速传热的时代的来临，这种趋势正进一步加速。使电子和电气设备产生的温度通过散热而降低，从构建能够持续发挥和维持电子和电气设备的产品的效率及性能等的未来社会的观点来看，更加强烈要求开发和提高热控制技术。

但是，在产业界，没有明确示出何种因素对于降低电子和电子设备等的温度是最重要的，及具体的热特性中的何种性质是评价所必需的等的针对热控制的技术问题。因此，将作为热特性的一个性质的热导率的值作为重要的因素而独自前行，注意力过于集中在高导热材料的开发上，陷入“只见树木，不见森林”的状态。为了解决综合且正确地评价热特性的技术问题，热特性的评价项目的确定需要遵循以基于实用例或实验例、试验例的导热材料的使用方法为中心的方针，制作和开发适合于实用或实验、试验的适当的热特性评价测定装置，研究其评价测定方法。

导热材料通常以夹在热发生源和热冷却源之间的方式使用。热发生源、导热材料及热冷却源之间必然在所述三者间存在2层接触界面层，且存在由接触引起的热阻值(即、接触热阻值)。在评价该热特性时，在接触热阻值比待测定导热材料的热阻值显著小的情况下，没有问题，但是在导热材料的厚度为0.2mm以下的非常薄的情况下，接触热阻值对所述三者间的总热阻值的影响多于对导热材料自身的热导率的影响。在以往的热导率测定装置中，不考虑接触热阻值。因此，如果在热阻值低的厚度区域使用导热材料，则根据以往的导率测定装置的测定结果不能获得除热导率的高低以外的任何重要信息，所以通常难以理解、甚至都不会考虑接触热阻值是重要的。由此，可知制作和开发能正确地评价包括接触热阻值的热特性的新热特性评价测定装置以及研究测定方法对于导热材料的开发及热控制设计是必不可少的。