CN112563224A - 一种用于大功率半导体芯片散热的微通道装置 - Google Patents

一种用于大功率半导体芯片散热的微通道装置 Download PDF

Info

Publication number
CN112563224A
CN112563224A CN202011402111.7A CN202011402111A CN112563224A CN 112563224 A CN112563224 A CN 112563224A CN 202011402111 A CN202011402111 A CN 202011402111A CN 112563224 A CN112563224 A CN 112563224A
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat dissipation
heat
trapezoidal
dissipating
cover 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.)
Pending
Application number
CN202011402111.7A
Other languages
English (en)
Inventor
李建国
王凤
黄海
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.)
Hefei Shengda Electronic Technology Industrial Co ltd
Original Assignee
Hefei Shengda Electronic Technology Industrial 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 Hefei Shengda Electronic Technology Industrial Co ltd filed Critical Hefei Shengda Electronic Technology Industrial Co ltd
Priority to CN202011402111.7A priority Critical patent/CN112563224A/zh
Publication of CN112563224A publication Critical patent/CN112563224A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

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
    • H01L23/3675—Cooling facilitated by shape of device characterised by the shape of the housing
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

本发明公开了一种用于大功率半导体芯片散热的微通道装置，包括散热上盖板，所述散热上盖板上设置有与散热水流方向平行的梯形散热翅片，所述梯形散热翅片横截面的斜边与垂直线的夹角为1°～2°；固定在所述散热上盖板下方的散热底座,所述散热底座上开设有用于放置所述梯形散热翅片的凹槽,该凹槽底部开设有位于所述凹槽两侧的进水口、出水口。本发明结构简单，通过在散热上盖板采用梯形散热翅片结构，梯形散热翅片横截面的斜边与垂直线的夹角为1°～2°，使得梯形散热翅片根部厚大能够快速的进行热传导，梯形散热翅片能够承受大流量水流产生的根部应力，且该设计角度能够使根部产生最佳的导热效率。

Description

一种用于大功率半导体芯片散热的微通道装置
技术领域
本发明涉及半导体芯片散热技术领域，具体是一种用于大功率半导体芯片散热的微通道装置。
背景技术
现今，随着芯片功率的增大和集成度的提升，单体芯片的发热功率显著增大，传统的散热技术已经很难满足这种单体大功率芯片的散热需求；并且传统的散热装置冷却水流量较小，若为满足单体大功率芯片散热通道而增加水流量，这样通道内部也会形成较大的水压，特别是针式散热通道，很难满足这样的强度要求，长期使用会导致内部散热针根部强度不足，导致根部断裂，从而导致芯片散热失效，甚至导致芯片烧毁，因此，传统的散热装置越来越难以满足使用需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于大功率半导体芯片散热的微通道装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于大功率半导体芯片散热的微通道装置，包括：
散热上盖板，所述散热上盖板上设置有与散热水流方向平行的梯形散热翅片，所述梯形散热翅片横截面的斜边与垂直线的夹角为1°～2°；
固定在所述散热上盖板下方的散热底座,所述散热底座上开设有用于放置所述梯形散热翅片的凹槽,该凹槽底部开设有位于所述凹槽两侧的进水口、出水口。
作为本发明进一步的方案：所述散热底座的四侧面具有用于扩大散热面积的圆弧沟槽。
作为本发明进一步的方案：所述梯形散热翅片间相互平行设置。
作为本发明进一步的方案：所述梯形散热翅片的长度等于所述凹槽的深度。
作为本发明进一步的方案：所述所述凹槽的水平剖面为圆角矩形结构。
作为本发明进一步的方案：所述散热上盖板、散热底座所用的材料为无氧铜。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过在散热上盖板采用梯形散热翅片结构，梯形散热翅片根部厚大能够快速的进行热传导，梯形散热翅片能够承受大流量水流产生的根部应力，避免了传统散热通道在大流量使用下会导致内部散热针根部强度不足，且梯形散热翅片横截面的斜边与垂直线的夹角为1°～2°，该设计角度能够使根部产生最佳的导热效率；散热底座四侧面具有用于扩大散热面积的圆弧沟槽。
附图说明
图1为本发明的爆炸图；
图2为本发明散热上盖板结构示意图；
图3为图2中A处的放大图；
图4为散热底座的顶部结构示意图；
图5为散热底座的底部结构示意图；
图6为散热底座的正视图；
图7为散热底座的侧视图。
图中：1-散热上盖板、2-散热底座、21-凹槽、3-梯形散热翅片、4-入水口、5-吹水口、6-圆弧沟槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明实施例中，一种用于大功率半导体芯片散热的微通道装置，包括散热上盖板1，所述散热上盖板上设置有与散热水流方向平行的梯形散热翅片3，所述梯形散热翅片3横截面的斜边与垂直线的夹角为1°～2°；固定在所述散热上盖板1下方的散热底座2,所述散热底座上开设有用于放置所述梯形散热翅片3的凹槽21,该凹槽底部开设有位于所述凹槽两侧的进水口4、出水口5。
具体的，所述散热上盖板1的梯形散热翅片3卡接进所述散热底座2的凹槽21内，所述散热上盖板1的水平剖面的矩形大小与所述散热底座2水平剖面的矩形大小一致，使得所述散热上盖板1与所述散热底座钎焊固定在一起构成密闭通道，所述散热上盖板1、散热底座2所用的材料为无氧铜。
具体的，请参阅图2-3，所述梯形散热翅片3设置在所述散热上盖板1一侧上，所述梯形散热翅片3为五片，五片梯形散热翅片3相互平行设置在所述散热上盖板1，所述梯形散热翅片3的长度等于所述凹槽21的深度，使得所述梯形散热翅片3卡接在所述散热底座2的凹槽21内，能将凹槽21分割成若密闭通道；所述梯形散热翅片3的横截面为梯形，其与所述散热上盖板1相连的底座为较厚的基体，即梯形的下底边，当冷却水在散热片中形成大流量水流时，在散热片截面方向形成较大的根部应力，传统的针式散热结构根本无法承受这种较强的根部应力，从而在长期使用过程中会出现失效，本发明中具有的梯形散热翅片3的根部为较厚的基体，因而有较高的抗弯强度，在使用过程中能够长期地实现结构的稳定性；所述梯形散热翅片3横截面的斜边与垂直线的夹角为1°～2°，该设计角度范围，能够产生最佳的导热效率；这样的梯形散热翅片3的设计使得本发明能承受住较大的水流压力，能够有效的解决大功率芯片的散热问题，提高芯片使用寿命。
具体的，请参阅图4-7，所述散热底座2上开设有用于放置梯形散热翅片3形成密闭通道的凹槽21，所述凹槽21的水平剖面为圆角矩形，所述凹槽21底部开设有位于所述凹槽两侧的进水口4、出水口5，冷却水通过入水口4在所述凹槽侧边的环形水槽中形成一定的水流，通过出水口5形成水流通路；所述散热底座2的四侧面具有用于扩大散热面积的圆弧沟槽6，增加了微通道装置的散热面积，进一步提高了散热效率。
本发明结构新颖，运行稳定，本发明在使用时，梯形散热翅片3与凹槽21卡接、散热上盖板1与散热底座2钎焊构成密闭通道，冷却水通过入水口4流入，通过出水口5流出形成水流通路对芯片进行冷却，当冷却水在梯形散热片中形成大流量水流时，在散热片截面方向形成较大的根部应力，本发明的微通道装置能承受住较大的水流压力，从而有效的解决大功率芯片的散热问题。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种用于大功率半导体芯片散热的微通道装置，其特征在于，包括：
散热上盖板(1)，所述散热上盖板上设置有与散热水流方向平行的梯形散热翅片(3)，所述梯形散热翅片(3)横截面的斜边与垂直线的夹角为1°～2°；
固定在所述散热上盖板(1)下方的散热底座(2),所述散热底座上开设有用于放置所述梯形散热翅片(3)的凹槽(21),该凹槽底部开设有位于所述凹槽两侧的进水口(4)、出水口(5)。
2.根据权利要求1所述的一种用于大功率半导体芯片散热的微通道装置，其特征在于，所述散热底座(2)的四侧面具有用于扩大散热面积的圆弧沟槽(6)。
3.根据权利要求1所述的一种用于大功率半导体芯片散热的微通道装置，其特征在于，所述梯形散热翅片(3)间相互平行设置。
4.根据权利要求1所述的一种用于大功率半导体芯片散热的微通道装置，其特征在于，所述梯形散热翅片(3)的长度等于所述凹槽(21)的深度。
5.根据权利要求1所述的一种用于大功率半导体芯片散热的微通道装置，其特征在于，所述凹槽(21)的水平剖面为圆角矩形结构。
6.根据权利要求1所述的一种用于大功率半导体芯片散热的微通道装置，其特征在于，所述散热上盖板(1)、散热底座(2)所用的材料为无氧铜。
CN202011402111.7A 2020-12-04 2020-12-04 一种用于大功率半导体芯片散热的微通道装置 Pending CN112563224A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011402111.7A CN112563224A (zh) 2020-12-04 2020-12-04 一种用于大功率半导体芯片散热的微通道装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011402111.7A CN112563224A (zh) 2020-12-04 2020-12-04 一种用于大功率半导体芯片散热的微通道装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112563224A true CN112563224A (zh) 2021-03-26

Family

ID=75048350

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011402111.7A Pending CN112563224A (zh) 2020-12-04 2020-12-04 一种用于大功率半导体芯片散热的微通道装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112563224A (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08316378A (ja) * 1995-05-16 1996-11-29 Sharp Corp 放熱ヒートシンクおよびその製造方法
JPH11284116A (ja) * 1998-03-31 1999-10-15 Sanyo Denki Co Ltd 電子部品冷却装置
JP2005072062A (ja) * 2003-08-27 2005-03-17 Dowa Mining Co Ltd 電子部品搭載基板およびその製造方法
US7215545B1 (en) * 2003-05-01 2007-05-08 Saeed Moghaddam Liquid cooled diamond bearing heat sink
CN101697448A (zh) * 2009-10-24 2010-04-21 永济新时速电机电器有限责任公司 变流器功率模块双面水冷散热基板
CN101854027A (zh) * 2010-04-30 2010-10-06 西安炬光科技有限公司 一种用于半导体激光器的液体制冷器
JP2013197159A (ja) * 2012-03-16 2013-09-30 Ihi Corp 冷却装置
CN205491581U (zh) * 2015-11-30 2016-08-17 比亚迪股份有限公司 Igbt散热模组以及具有其的igbt模组
JP2017228551A (ja) * 2016-06-20 2017-12-28 Ｄｏｗａメタルテック株式会社 金属−セラミックス接合基板およびその製造方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08316378A (ja) * 1995-05-16 1996-11-29 Sharp Corp 放熱ヒートシンクおよびその製造方法
JPH11284116A (ja) * 1998-03-31 1999-10-15 Sanyo Denki Co Ltd 電子部品冷却装置
US7215545B1 (en) * 2003-05-01 2007-05-08 Saeed Moghaddam Liquid cooled diamond bearing heat sink
JP2005072062A (ja) * 2003-08-27 2005-03-17 Dowa Mining Co Ltd 電子部品搭載基板およびその製造方法
CN101697448A (zh) * 2009-10-24 2010-04-21 永济新时速电机电器有限责任公司 变流器功率模块双面水冷散热基板
CN101854027A (zh) * 2010-04-30 2010-10-06 西安炬光科技有限公司 一种用于半导体激光器的液体制冷器
JP2013197159A (ja) * 2012-03-16 2013-09-30 Ihi Corp 冷却装置
CN205491581U (zh) * 2015-11-30 2016-08-17 比亚迪股份有限公司 Igbt散热模组以及具有其的igbt模组
JP2017228551A (ja) * 2016-06-20 2017-12-28 Ｄｏｗａメタルテック株式会社 金属−セラミックス接合基板およびその製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110531571B (zh) 液冷式散热器
CN104779226B (zh) 带有导流通道的液冷式高热流密度器件散热器
WO2016197704A1 (zh) 应用于光伏逆变器的散热结构
CN201396725Y (zh) 一种散热片式散热器
CN206294463U (zh) 一种新型水冷式散热器
CN209297181U (zh) 一种高效液态循环温控装置
CN212695143U (zh) 一种具有叶脉形分流结构的微通道热沉
CN105514064A (zh) 散热器
CN112563224A (zh) 一种用于大功率半导体芯片散热的微通道装置
CN114664768A (zh) 一种针鳍与肋板组合式微通道散热器
CN210040184U (zh) 一种微通道水冷板
CN115346939A (zh) 一种异质嵌入式针鳍微流道散热器
CN210224020U (zh) 一种集成微流道的末级功放散热结构
CN105682413B (zh) 端盖式水冷板及其制作方法
CN104777887B (zh) 微槽道式水冷芯片散热器
CN216928565U (zh) 一种大功率芯片的热沉模块
CN207503143U (zh) 一种用于机组散热器的组件
CN107329551A (zh) 一种用于机组散热器的组件
CN104754922A (zh) 一种电子元件的散热装置
CN206525069U (zh) 用于电力电子器件的散热器
CN214250699U (zh) 一种散热器
CN205645797U (zh) 功率模块的一体化液冷散热装置及其使用的底板
CN111366018A (zh) 半导体制冷用散热组件及半导体制冷设备
CN214013394U (zh) 一种激光器组件的散热机构
CN207132197U (zh) 一种港口用led灯

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
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210326