CN107785337B - 一种工作稳定的半导体装置 - Google Patents

一种工作稳定的半导体装置 Download PDF

Info

Publication number
CN107785337B
CN107785337B CN201711040979.5A CN201711040979A CN107785337B CN 107785337 B CN107785337 B CN 107785337B CN 201711040979 A CN201711040979 A CN 201711040979A CN 107785337 B CN107785337 B CN 107785337B
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
heat dissipation
semiconductor device
powder
base plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201711040979.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107785337A (zh
Inventor
张跃宏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhenjiang Jiaxin Precision Equipment Co ltd
Original Assignee
Zhenjiang Jiaxin Precision Equipment Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhenjiang Jiaxin Precision Equipment Co ltd filed Critical Zhenjiang Jiaxin Precision Equipment Co ltd
Priority to CN201711040979.5A priority Critical patent/CN107785337B/zh
Publication of CN107785337A publication Critical patent/CN107785337A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107785337B publication Critical patent/CN107785337B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/367—Cooling facilitated by shape of device
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/02—Containers; Seals
    • H01L23/04—Containers; Seals characterised by the shape of the container or parts, e.g. caps, walls
    • H01L23/041—Containers; Seals characterised by the shape of the container or parts, e.g. caps, walls the container being a hollow construction having no base used as a mounting for the semiconductor body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/16—Fillings or auxiliary members in containers or encapsulations, e.g. centering rings
    • H01L23/18—Fillings characterised by the material, its physical or chemical properties, or its arrangement within the complete device
    • H01L23/24—Fillings characterised by the material, its physical or chemical properties, or its arrangement within the complete device solid or gel at the normal operating temperature of the device
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
    • H01L23/3107—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/46—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids
    • H01L23/467—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids by flowing gases, e.g. air
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/46—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids
    • H01L23/473—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids by flowing liquids

Abstract

本发明涉及一种工作稳定的半导体装置，属于半导体装置技术领域。该工作稳定的半导体装置，包括壳体、绝缘垫板、基板、半导体元件、导电体、离子风机和散热装置，绝缘垫板设置在壳体内，基板固接在绝缘垫板的上表面，基板上表面设置有一层树脂层，半导体元件和导电体分别设置在树脂层内；壳体设置有进风口和出风口，离子风机通过管路与壳体的进风口连通；散热装置包括散热管、冷却液箱、散热空腔和散热片，散热管、冷却液箱和散热空腔依次连通形成回路，散热片设置在散热空腔的外壁上。本发明的工作稳定的半导体装置由于设置有散热装置，能够实时对装置进行散热，防止在使用过程中装置过热造成损坏，保证了装置的稳定工作。

Description

一种工作稳定的半导体装置
技术领域
本发明涉及一种工作稳定的半导体装置，属于半导体装置技术领域。
背景技术
半导体（ semiconductor），指常温下导电性能介于导体（conductor）与绝缘体（insulator）之间的材料。半导体在收音机、电视机以及测温上有着广泛的应用。如二极管就是采用半导体制作的器件。半导体是指一种导电性可受控制，范围可从绝缘体至导体之间的材料。无论从科技或是经济发展的角度来看，半导体的重要性都是非常巨大的。今日大部分的电子产品，如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关连。常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等，而硅更是各种半导体材料中，在商业应用上最具有影响力的一种。
随着半导体的普及，半导体装置的应用也越来越广泛，由于目前电子产品在使用过程中，常常发生过热现在，经常导致半导体装置的工作不稳定，甚至于损坏。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提出一种散热效果好，使用寿命长的工作稳定的半导体装置。
本发明为解决上述技术问题提出的技术方案是：一种工作稳定的半导体装置，包括壳体、绝缘垫板、基板、半导体元件、导电体、离子风机和散热装置，绝缘垫板设置在壳体内的底部，基板固接在绝缘垫板的上表面，基板上表面设置有一层树脂层，半导体元件和导电体分别设置在树脂层内，半导体元件和导电体分别与基板的上表面固接；壳体设置有进风口和出风口，离子风机通过管路与壳体的进风口连通；散热装置包括散热管、冷却液箱、散热空腔和至少一片散热片，散热管、冷却液箱和散热空腔依次通过管路连通形成回路，散热片设置在散热空腔的外壁上；
其中绝缘垫板的加工工艺具体包括以下步骤：
A、配料：绝缘垫板中各成分按重量份数为：Ti粉3-5份、Ni粉1-3份、Al2O3粉4-7份、AlN粉1-5份、硅灰石16-19份、透辉石11-15份、黑滑石4-6份、菱镁矿5-9份和粘土45-55份；
B、粉碎：使用粉碎机将上述的原料分别粉碎，粉碎后原料的粒径在5mm-10mm之间；
C、混合球磨：将原料按重量份数放入混合球磨仪进行混合球磨，混合球磨后原料的粒径在800-1000目之间；
D、练泥：将混合球磨后的原料加水后放入真空练泥机进行练泥；
E、冷等静压成型：将练泥后的原料装入橡胶模具或者塑料袋内部，放入装有乳化液的缸体内，施加200-250Mpa的成型压力，冷等静压成型获得毛坯；
F、烧制：将冷等静压成型获得的毛坯送入隧道窑进行烧制，控制烧制温度在1600-1800℃；
G：清洗，值得绝缘垫板。
上述技术方案的改进是：半导体元件和导电体上端分别固接有第一导电柱和第二导电柱，第一导电柱和第二导电柱的上端突出与树脂层设置，第一导电柱和第二导电柱的上端通过线路连接。
上述技术方案的改进是：散热装置还包括循环泵，循环泵设置在散热管和冷却液箱之间的管路上。
上述技术方案的改进是：散热装置还包括阀门，阀门设置在散热管和循环泵之间的管路上。
上述技术方案的改进是：壳体内设置有温度传感器。
上述技术方案的改进是：出风口设置有滤网。
上述技术方案的改进是：散热片为三片，三片散热片均匀间隔设置在散热空腔的上端外壁上。
上述技术方案的改进是：绝缘垫板的加工工艺的步骤A中，绝缘垫板中各成分按重量份数为：Ti粉3份、Ni粉2份、Al2O3粉4份、AlN粉2份、硅灰石17份、透辉石12份、黑滑石5份、菱镁矿7份和粘土48份。
上述技术方案的改进是：绝缘垫板的加工工艺的步骤A中，绝缘垫板中各成分按重量份数为：Ti粉4份、Ni粉2份、Al2O3粉6份、AlN粉5份、硅灰石18份、透辉石14份、黑滑石6份、菱镁矿8份和粘土52份。
本发明采用上述技术方案的有益效果是：
（1）本发明的工作稳定的半导体装置由于设置有散热装置，能够实时对装置进行散热，防止在使用过程中装置过热造成损坏，保证了装置的稳定工作；
（2）本发明的工作稳定的半导体装置由于在壳体和基板之间设置了绝缘垫板，有效防止装置漏电造成失效和损坏，保证了装置的稳定工作；
（3）本发明的工作稳定的半导体装置由于具有离职风机，在配合散热装置进一步给半导体装置降温的同时，有效去除了装置内部的静电和灰尘，保证了装置的稳定工作；
（4）本发明的工作稳定的半导体装置由于半导体元件和导电体分别设置在树脂层内, 树脂层能够对基板上部的半导体元件和导电体等重要部件进行保护，延迟使用寿命；
（5）本发明的工作稳定的半导体装置由于第一导电柱和第二导电柱的上端突出与树脂层设置，第一导电柱和第二导电柱的上端通过线路连接，连接线路设置在树脂层的外部，方便检修和更换；
（6）本发明的工作稳定的半导体装置由于壳体内设置有温度传感器，方便操作人员实时了壳体内的温度情况，当温度过高时能够及时切断电路，避免半导体装置损坏；
（7）本发明的工作稳定的半导体装置由于出风口设置有滤网，能够防止灰尘进入壳体，造成装置的短路或损坏，保证了装置的稳定工作；
（8）本发明的工作稳定的半导体装置由于绝缘板中含有Ti粉、Ni粉、Al2O3粉，使得绝缘板不仅具有优良的绝缘性能，还有良好的耐腐蚀性能；
（9）本发明的工作稳定的半导体装置由于在绝缘垫板的加工工艺中，通过混合球磨、真空练泥和冷等静压成型的配合，使得原来的处理更加彻底，大大提升了绝缘垫板的质量，同时提高了烧制的成功率。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1是本发明实施例工作稳定的半导体装置的结构示意图；
其中：1-散热装置，2-散热空腔，3-散热片，4-散热管，5-冷却液箱，6-循环泵，7-离子风机，8-壳体，9-出风口，10-温度传感器，11-第一导电柱，12-半导体元件，13-绝缘垫板，14-第二导电柱，15-导电体，16-基板，17-树脂层，18-进风口，19-阀门。
具体实施方式
实施例一
本实施例的工作稳定的半导体装置，如图1所示，包括壳体8、绝缘垫板13、基板16、半导体元件12、导电体15、离子风机7和散热装置1，绝缘垫板13设置在壳体8内的底部，基板16固接在绝缘垫板13的上表面，基板16上表面设置有一层树脂层17，半导体元件12和导电体15分别设置在树脂层17内，半导体元件12和导电体15分别与基板16的上表面固接；壳体8设置有进风口18和出风口9，离子风机7通过管路与壳体8的进风口18连通；散热装置1包括散热管4、冷却液箱5、散热空腔2和散热片3，散热管4、冷却液箱5和散热空腔2依次通过管路连通形成回路，散热片3为三片，三片散热片3均匀间隔设置在散热空腔2的上端外壁上。散热装置1还包括循环泵6，循环泵6设置在散热管4和冷却液箱5之间的管路上。散热装置1还包括阀门19，阀门19设置在散热管4和循环泵6之间的管路上。壳体8内设置有温度传感器10。出风口9设置有滤网。
本实施例的工作稳定的半导体装置的半导体元件12和导电体15上端分别固接有第一导电柱11和第二导电柱14，第一导电柱11和第二导电柱11的上端突出与树脂层17设置，第一导电柱11和第二导电柱14的上端通过线路连接。
其中绝缘垫板的加工工艺具体包括以下步骤：
A、配料：绝缘垫板中各成分按重量份数为：Ti粉3份、Ni粉2份、Al2O3粉4份、AlN粉2份、硅灰石17份、透辉石12份、黑滑石5份、菱镁矿7份和粘土48份；
B、粉碎：使用粉碎机将上述的原料分别粉碎，粉碎后原料的粒径在5mm-10mm之间；
C、混合球磨：将原料按重量份数放入混合球磨仪进行混合球磨，混合球磨后原料的粒径在800-1000目之间；
D、练泥：将混合球磨后的原料加水后放入真空练泥机进行练泥；
E、冷等静压成型：将练泥后的原料装入橡胶模具或者塑料袋内部，放入装有乳化液的缸体内，施加200-250Mpa的成型压力，冷等静压成型获得毛坯；
F、烧制：将冷等静压成型获得的毛坯送入隧道窑进行烧制，控制烧制温度在1600-1800℃；
G：清洗，值得绝缘垫板。
本实施例的工作稳定的半导体装置在使用时，由于设置有散热装置，能够实时对装置进行散热，防止在使用过程中装置过热造成损坏，保证了装置的稳定工作；由于具有离职风机，在配合散热装置进一步给半导体装置降温的同时，有效去除了装置内部的静电和灰尘，保证了装置的稳定工作；由于壳体内设置有温度传感器，方便操作人员实时了壳体内的温度情况，当温度过高时能够及时切断电路，避免半导体装置损坏。
实施例二
本实施例的工作稳定的半导体装置与实施例一基本相同，不同之处在于绝缘垫板的加工工艺的步骤A中，绝缘垫板中各成分按重量份数为：Ti粉4份、Ni粉2份、Al2O3粉6份、AlN粉5份、硅灰石18份、透辉石14份、黑滑石6份、菱镁矿8份和粘土52份。
本发明不局限于上述实施例。凡采用等同替换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种工作稳定的半导体装置，其特征在于：包括壳体、绝缘垫板、基板、半导体元件、导电体、离子风机和散热装置，所述绝缘垫板设置在所述壳体内的底部，所述基板固接在所述绝缘垫板的上表面，所述基板上表面设置有一层树脂层，所述半导体元件和导电体分别设置在所述树脂层内，所述半导体元件和导电体分别与所述基板的上表面固接；所述壳体设置有进风口和出风口，所述离子风机通过管路与所述壳体的进风口连通；所述散热装置包括散热管、冷却液箱、散热空腔和至少一片散热片，所述散热管、冷却液箱和散热空腔依次通过管路连通形成回路，所述散热片设置在所述散热空腔的外壁上；
所述半导体元件和导电体上端分别固接有第一导电柱和第二导电柱，所述第一导电柱和第二导电柱的上端突出与所述树脂层设置，所述第一导电柱和第二导电柱的上端通过线路连接；
其中绝缘垫板的加工工艺具体包括以下步骤：
A、配料：所述绝缘垫板中各成分按重量份数为：Ti粉3-5份、Ni粉1-3份、Al2O3粉4-7份、AlN粉1-5份、硅灰石16-19份、透辉石11-15份、黑滑石4-6份、菱镁矿5-9份和粘土45-55份；
B、粉碎：使用粉碎机将上述的原料分别粉碎，粉碎后原料的粒径在5mm-10mm之间；
C、混合球磨：将原料按所述重量份数放入混合球磨仪进行混合球磨，混合球磨后原料的粒径在800-1000目之间；
D、练泥：将混合球磨后的原料加水后放入真空练泥机进行练泥；
E、冷等静压成型：将练泥后的原料装入橡胶模具或者塑料袋内部，放入装有乳化液的缸体内，施加200-250Mpa的成型压力，冷等静压成型获得毛坯；
F、烧制：将冷等静压成型获得的毛坯送入隧道窑进行烧制，控制烧制温度在1600-1800℃；
G：清洗，值得绝缘垫板。
2.根据权利要求1所述的工作稳定的半导体装置，其特征在于：所述散热装置还包括循环泵，所述循环泵设置在所述散热管和冷却液箱之间的管路上。
3.根据权利要求2所述的工作稳定的半导体装置，其特征在于：所述散热装置还包括阀门，所述阀门设置在所述散热管和循环泵之间的管路上。
4.根据权利要求3所述的工作稳定的半导体装置，其特征在于：所述壳体内设置有温度传感器。
5.根据权利要求4所述的工作稳定的半导体装置，其特征在于：所述出风口设置有滤网。
6.根据权利要求5所述的工作稳定的半导体装置，其特征在于：所述散热片为三片，所述三片散热片均匀间隔设置在所述散热空腔的上端外壁上。
7.根据权利要求6所述的工作稳定的半导体装置，其特征在于：所述绝缘垫板的加工工艺的步骤A中，所述绝缘垫板中各成分按重量份数为：Ti粉3份、Ni粉2份、Al2O3粉4份、AlN粉2份、硅灰石17份、透辉石12份、黑滑石5份、菱镁矿7份和粘土48份。
8.根据权利要求6所述的工作稳定的半导体装置，其特征在于：所述绝缘垫板的加工工艺的步骤A中，所述绝缘垫板中各成分按重量份数为：Ti粉4份、Ni粉2份、Al2O3粉6份、AlN粉5份、硅灰石18份、透辉石14份、黑滑石6份、菱镁矿8份和粘土52份。
CN201711040979.5A 2017-10-30 2017-10-30 一种工作稳定的半导体装置 Active CN107785337B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711040979.5A CN107785337B (zh) 2017-10-30 2017-10-30 一种工作稳定的半导体装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711040979.5A CN107785337B (zh) 2017-10-30 2017-10-30 一种工作稳定的半导体装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107785337A CN107785337A (zh) 2018-03-09
CN107785337B true CN107785337B (zh) 2023-12-29

Family

ID=61432136

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711040979.5A Active CN107785337B (zh) 2017-10-30 2017-10-30 一种工作稳定的半导体装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107785337B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3958301A1 (de) * 2020-08-21 2022-02-23 Siemens Aktiengesellschaft Leistungsmodul mit mindestens einem leistungshalbleiter und einem substrat
CN112687541B (zh) * 2020-12-28 2021-07-27 江苏晟华半导体有限公司 一种frd器件及其制作工艺

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0697338A (ja) * 1991-12-19 1994-04-08 Hitachi Ltd 電子装置
JP2004179484A (ja) * 2002-11-28 2004-06-24 Toyota Motor Corp ワイヤが接合されている半導体装置の製造方法
CN1658123A (zh) * 2004-02-16 2005-08-24 株式会社日立制作所 液冷系统和具有该液冷系统的电子装置
CN2859635Y (zh) * 2005-11-21 2007-01-17 李玉林 集中散热封闭式电脑机箱
CN101568248A (zh) * 2008-04-24 2009-10-28 株式会社日立制作所 电子设备用冷却装置和具备该冷却装置的电子设备
CN104801713A (zh) * 2015-05-18 2015-07-29 芜湖市神龙新能源科技有限公司 一种led散热基板材料制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0697338A (ja) * 1991-12-19 1994-04-08 Hitachi Ltd 電子装置
JP2004179484A (ja) * 2002-11-28 2004-06-24 Toyota Motor Corp ワイヤが接合されている半導体装置の製造方法
CN1658123A (zh) * 2004-02-16 2005-08-24 株式会社日立制作所 液冷系统和具有该液冷系统的电子装置
CN2859635Y (zh) * 2005-11-21 2007-01-17 李玉林 集中散热封闭式电脑机箱
CN101568248A (zh) * 2008-04-24 2009-10-28 株式会社日立制作所 电子设备用冷却装置和具备该冷却装置的电子设备
CN104801713A (zh) * 2015-05-18 2015-07-29 芜湖市神龙新能源科技有限公司 一种led散热基板材料制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107785337A (zh) 2018-03-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105514066B (zh) 一种石墨烯复合红外辐射导热膜及其制作方法
CN107785337B (zh) 一种工作稳定的半导体装置
CN208159088U (zh) 一种散热封装装置
CN207706609U (zh) 一种可快速导热的开关电源散热装置
JP2022103256A (ja) 電気回路装置の放熱構造
CN210132736U (zh) 一种热固性塑胶注塑模具
CN103929932B (zh) 一种预埋金属管压铸散热腔体
CN103347375A (zh) 一种纯电动汽车主驱动电机控制器专用散热器
CN207381385U (zh) 一种工作稳定的半导体装置
CN212011868U (zh) 一种电气工程用可快速散热的电气柜
CN104148645A (zh) 一种复合陶瓷散热材料及其制备方法
US20160192541A1 (en) Electronic device cabinet and a dissipation board
CN106057754A (zh) 一种功率器件单管及其冷却装置
CN208609315U (zh) 一种新型电子散热器
CN110128992A (zh) 一种能有效提高导热效率的聚氨酯灌封胶及制备方法
CN207381374U (zh) 一种半导体设备用布线基板
CN108752628A (zh) 一种缝隙导热材料的制备
CN207560631U (zh) 一种crfu固定散热装置
CN219872299U (zh) 一种边缘计算设备
CN220873567U (zh) 半导体芯片和包括该半导体芯片的半导体封装体
CN220489099U (zh) 用于超大功率固态光源的水冷装置
CN219040473U (zh) 一种散热效率高的水散热器
CN213583760U (zh) 一种芯片型电子部件
CN217891856U (zh) 一种吹膜机膜头发热片装置
CN216357455U (zh) 一种散热性强的pcb电路板

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant