[0004] 本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题,提出了一种薄膜电阻产热均匀性的检测方法,该检测方法所要解决的技术问题是:如何提高薄膜电阻产热均匀性判断的精确性。
[0005] 本发明的目的可通过下列技术方案来实现:一种薄膜电阻产热均匀性的检测方法,包括:建立三维坐标系;给镀在厚度为L的导热介质表面的薄膜电阻通电流,构成模拟热源;加热时间t0后,测量薄膜电阻表面的温度,得到T0(x,y,z=L,t=t0);其特征在于,所述检测方法还包括:
[0006] 对热流密度q(x,y)进行构建,令:q(x,y)=q0+Pn(x)*Pm(y),其中,
[0007]
[0008] m和n为常数,q0为假定的均匀热流密度;通过对m和n取不同数值从而得到对应T0(x,y,z=L,t=t0)差值最小的热流密度qi(x,y);将求得的qi(x,y)代入下述等式中以判断薄膜电阻产热是否均匀,在U的数值等于1时判断薄膜电阻产热是均匀的,
[0009]
[0010] 式中:qij(x,y)为薄膜电阻的热流密度, 为平均热流密度,n为取样点数。
[0011] 本薄膜电阻产热均匀性的检测方法的工作原理为:对热流密度进行构建,通过m和n取不同的数值来获得多个不同的热流密度qi(x,y)的分布,而每个热流密度qi(x,y)都对应一个温度分布,最接近T0(x,y,z=L,t=t0)的温度分布所对应的qi(x,y)即为薄膜电阻的热流密度,再通过上述等式进行判断,可精确地获得薄膜电阻产热是否均匀以及均匀性情况,在U等于1时认为薄膜电阻是产热均匀的,为理想均匀的镀膜技术。
[0012] 在上述的薄膜电阻产热均匀性的检测方法中,m和n取值不同,将得到不同的热流密度qi(x,y),将得到的热流密度qi(x,y)逐个代入到下述三维热传导方程式中,进而能够得到每个热流密度qi(x,y)所对应的温度分布T’i(x,y,z=L,t=t0),
[0013]
[0014] 式中,b,d分别为介质在x方向和y方向的宽度。
[0015] 通过获取每个热流密度qi(x,y)所对应的温度分布T’i(x,y,z=L,t=t0),能够精确获得对应T0(x,y,z=L,t=t0)的热流密度,进而提高薄膜电阻产热均匀性判断的精确性。
[0016] 在上述的薄膜电阻产热均匀性的检测方法中,设Δi=|T’i(x,y,z=L,t=t0)-T0(x,y,z=L,t=t0)|,从而获得Δi最小值时所对应的qi(x,y),此时的qi(x,y)即为薄膜电阻的热流密度。
[0017] 在上述的薄膜电阻产热均匀性的检测方法中,采用差分或有限元法获得每个热流密度qi(x,y)所对应的温度分布Ti’(x,y,z=L,t=t0)。采用差分或有限元法能够快速获得三维热传导方程式的数值解,提高效率。
[0018] 在上述的薄膜电阻产热均匀性的检测方法中,构建热流密度q(x,y)的过程包括:假设薄膜电阻在x方向和y方向上产热都是均匀的,则得到以下一维热传导方程式:
[0019]
[0020] 求解上述方程式可得:
[0021]
[0022] 当t=t0,z=L时,温度分布可表示为
[0023] 则:
[0024]
[0025] 式中:q0为假定的均匀热流密度,T0为室温,λ、ρ、c分别为介质的热导率、密度和比热容,T(z=L,t=t0)为加热t0时间后在z=L处的温度分布。q0值的获取,可提高获取热流密度qi(x,y)的精确性以及节省时间。
[0026] 在上述的薄膜电阻产热均匀性的检测方法中,通过热像仪检测薄膜电阻表面的温度。热像仪在对焦后,无需再进行移动,测量温度实时性好,使用方便,能快速测得整个面的温度。
[0027] 与现有技术相比,本薄膜电阻产热均匀性的检测方法通过对热流密度进行构建的方式,能够精确获得与薄膜电阻温度分布最接近的热流密度,进而能够更精确的判断薄膜电阻产热均匀性的情况。