導(dǎo)熱墊片一般都采用ASTM D5470測(cè)試方法，其的核心是在被測(cè)物兩側(cè)形成溫度差，待兩側(cè)溫度分布達(dá)到穩(wěn)定后，通過測(cè)量試樣內(nèi)的溫度分布和穿過試樣的熱流來計(jì)算出樣品的熱阻值。一般通過單層和多層試樣的熱阻和試樣厚度作曲線得到導(dǎo)熱系數(shù)。其中X軸為試樣的厚度，Y軸為熱阻。如果曲線是一條直線的話，那么其斜率就是表觀導(dǎo)熱系數(shù)。

關(guān)鍵詞：熱流量，溫差，熱阻，接觸面積，厚度等，因?yàn)锳STM D5470是一種相對(duì)法，不同廠商的設(shè)備對(duì)這些關(guān)鍵因素的測(cè)量會(huì)存在一定的偏差。及時(shí)同一個(gè)廠商因?yàn)檫@些參數(shù)的準(zhǔn)確性也會(huì)影響其設(shè)備測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

一，設(shè)備參數(shù)準(zhǔn)確性與測(cè)試過程中漏熱

（1）充當(dāng)熱流傳感器（一般是純銅）的導(dǎo)熱參數(shù)的準(zhǔn)確性，以及設(shè)備標(biāo)的（一般為塑料）導(dǎo)熱參數(shù)的準(zhǔn)確性。

（2）在測(cè)試中因?yàn)檠b配等原因，難免一小部分熱量會(huì)泄露。而這部分漏熱并未對(duì)上下表面的溫度差有貢獻(xiàn)，但卻作為分母參與了熱阻計(jì)算，導(dǎo)致熱阻計(jì)算值偏低，導(dǎo)熱系數(shù)偏高。當(dāng)然，關(guān)于熱源漏熱引起的誤差，可采用保護(hù)熱板法中用到的補(bǔ)償加熱的思路。在ASTM D5470標(biāo)準(zhǔn)中也推薦采用這種補(bǔ)償加熱的方式來實(shí)現(xiàn)理論上的絕熱邊界條件，如下圖:

二，溫度測(cè)量的精度

對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試儀器中溫度的測(cè)量精度要求非常高。對(duì)于采用ASTM D5470標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量?jī)x器，一般需采用一等精度特殊誤差限的熱電偶，并進(jìn)行相應(yīng)的標(biāo)定或校準(zhǔn)。例如，某些儀器采用鉑電阻作為測(cè)溫元件，測(cè)溫精度更高，但價(jià)格更貴。

三，導(dǎo)熱柱端面的粗糙度和平整度

用于夾住導(dǎo)熱墊片的上、下導(dǎo)熱柱端面的表面粗糙度要求至少要小于10um，平面度要小于30um。一般性能指標(biāo)要求比較高的熱阻測(cè)試儀器的端面采用特殊工藝進(jìn)行拋光，所以粗糙度能控制在幾微米，甚至0.5微米以內(nèi)。但實(shí)際應(yīng)用中因?yàn)轭l繁的使用，甚至不當(dāng)?shù)氖褂茫苋菀自斐蓪?dǎo)熱柱端面變的粗糙，而很難直觀發(fā)現(xiàn)，并不易維修。這將直接影響對(duì)導(dǎo)熱墊片厚度的測(cè)量準(zhǔn)確性。

四，導(dǎo)熱柱的對(duì)準(zhǔn)誤差

對(duì)于具有相同截面尺寸的導(dǎo)熱柱，如果對(duì)準(zhǔn)出現(xiàn)偏差將導(dǎo)致實(shí)際接觸面積偏小。即使對(duì)準(zhǔn)偏差只有1%，這在實(shí)踐中是很難發(fā)現(xiàn)的，而這將導(dǎo)致至少存在1%的熱阻測(cè)試誤差。

五，壓力測(cè)試誤差

導(dǎo)熱系數(shù)或熱阻測(cè)量?jī)x器設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)就是保持測(cè)試過程中所設(shè)置的測(cè)試壓力處于恒定值。精準(zhǔn)控制壓力的難度在于：在達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)前，在不同溫度下導(dǎo)熱柱的膨脹變形量不同，導(dǎo)致壓力隨之變化。一般較好的壓力誤差可控制在1psi以內(nèi)，能滿足大多數(shù)測(cè)試的要求。

為什么導(dǎo)熱界面材料的熱阻和導(dǎo)熱系數(shù)的測(cè)試多選擇ASTM D5470作為標(biāo)準(zhǔn)？

這有一定的歷史傳承因素，因?yàn)橐环N標(biāo)準(zhǔn)一旦在某個(gè)細(xì)分領(lǐng)域中得到大家的認(rèn)可，別的測(cè)試方法就再難有取代的機(jī)會(huì)，這就是所謂的行業(yè)慣性。特別是，ASTM D5470測(cè)試能滿足大多數(shù)的工程應(yīng)用。經(jīng)過不同參數(shù)設(shè)定（如溫度，壓力，厚度等），可以獲得與實(shí)際工況接近的條件，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)原位測(cè)試。

同時(shí)，依據(jù)以上的分析，我們注意到：

（1）導(dǎo)熱硅脂不適合采用熱流法測(cè)試導(dǎo)熱系數(shù)。原因是導(dǎo)熱硅脂實(shí)際使用厚度很小（0.1mm左右），待導(dǎo)熱銅柱加壓后，導(dǎo)熱硅脂最薄處不足0.05mm，很難在被測(cè)物兩面形成明顯的溫差，容易造成熱阻值計(jì)算誤差的擴(kuò)大。同時(shí)，一般廠商設(shè)備很難精準(zhǔn)控制到此類場(chǎng)景。目前也有很多品牌廠商采用平板熱源法（Hotdisk）測(cè)量導(dǎo)熱硅脂的導(dǎo)熱性能。而且這種測(cè)試方法是絕對(duì)法，從理論上說其測(cè)試精度要高于ASTM D5470的相對(duì)法，實(shí)際的測(cè)試精度也如此。

（2）另外值得一提的是，不同測(cè)試方法（如ASTM D5470、HOT DISK法、激光閃射法ASTM E1461）一般不能進(jìn)行對(duì)比測(cè)量。這主要是由于不同測(cè)試方法所采用的測(cè)試模型和邊界條件不一樣。