- 选题背景和意义：
随着电子器件朝着小型化、高功率密度、多功能化等方向发展，使其过热风险持续提升，对高效散热方案的需求也日益增加。开发高性能热界面材料对改善电子器件散热非常关键，也成为学术界和电子器件应用产业界面临的最大挑战。
热界面材料TIM(Thermal Interface Materials)对散热解决方案中热连接各种元件起着关键作用。TIM是一种普遍用于电子封装散热的材料，主要用于填补两种材料接合或接触时产生的微观空隙及表面凹凸不平的孔洞，减少传递路径上的热阻抗，提高电子产品的导热性能。表征TIM导热性能的参数是界面热阻TIR（Thermal Interface Resistance）,一般指两种固体材料（基片）之间的总热阻。对于电子设备的热管理，TIR是限制传热的一个关键因素，直接决定着电子器件的散热能力，而TIR本身大小受多种因素影响，包括TIM本身的热性能和机械性能，与固体材料（基片）的接触情况，以及所处环境的温度、压力等。因此，精确测试TIR大小，对电子设备的热管理尤为重要。
在热界面测试领域，TIR的测试技术多种多样，且已比较成熟，包括ASTM D5470方法、HOTDISK瞬态平面热源法、闪光法和光热反射法等。其中，基于ASTM（American Society of Testing Materials）D5470标准的一维稳态界面热阻测试法能够最大程度考虑到对流传热和热辐射对热界面测试的影响，在大温度范围内精确测试出TIR的大小，并能适用于任何类型TIM产品，是众多技术中最受欢迎和信赖的一种。
二、课题关键问题及难点：
对TIM性能的可靠评估是开发高级TIMs的关键。TIMs的稳态计量已经相当成熟。最常用的测量技术是基于ASTM D5470标准一维稳态界面热阻测试法。在这种技术中，TIM样品被夹在两个已知热导率且校准好的参考棒之间。然后从参考棒上的温度分布中提取样品的TIR，通常使用热电偶、热敏电阻或红外摄像机进行温度监测。
1、该系统的热量传递主要是通过参考棒和被测TIM样品的一维热传导，若试验处于大气环境中，则需考虑对流传热和热辐射的影响。同时，需尽量减少二者的影响而保证“一维热传导”占热量传递的主导地位。
2、试验仪器的精密性。被测样品的尺寸很小，需要保证参考棒之间精确平行对准。由于TIR受压力影响，被测样品的压力需要固定且能够准确测得。温度监测的数据将直接决定TIR参数，测温元件的误差对试验结果有很大影响，选取精密度极高且规格合适的测温元件是本课题的关键。另外，测温元件需安装在准确的位置以获得规范的一维温度梯度。
3、参考棒材料的选用。由于参考棒上的温度需要跨越几百摄氏度，不同时间、不同位置的导热系数会有很大差异，所以参考棒的导热系数需是已确定参数。同时，被测样品良导体，则参考棒要求良好的导热性能，若与被测样品的导热系数相差过大，会导致测试结果不准确。
4、达到热稳定状态需要很长的等待时间，如果要研究TIR对温度和压力等因素的相关关系，稳态方法耗时就更为重要。在各方条件允许的情况下，可以对本课题有所拓展，应用本系统设计瞬态法进行试验。
三、文献综述（或调研报告）：
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