CN114582818B - 一种具有散热功能的半导体器件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有散热功能的半导体器件，属于半导体器件技术领域，其包括半导体器件主体，所述半导体器件主体的前后两侧面均设置有一组接线引脚，半导体器件主体的上表面设置有导热组件，所述导热组件为工字形设计，所述导热组件的上方设置有排热盒。本发明中，通过设置导热组件、排热盒和热传导机构，通过弹性件对导热棒进行支撑，使多个导热棒充分贴紧半导体器件主体，导热棒将热量传递至排热盒内的导热介质内，导热介质吸收热量后再由半导体制冷片进行换热处理，有效对半导体器件主体进行散热，适用于对不同规格半导体器件主体进行使用，即使平面设计的导热板与半导体器件主体之间出现缝隙，依然不影响散热效果。
Description
技术领域
本发明属于半导体器件技术领域，具体为一种具有散热功能的半导体器件。
背景技术
半导体器件是导电性介于良导电体与绝缘体之间，利用半导体材料特殊电特性来完成特定功能的电子器件，可用来产生、控制、接收、变换、放大信号和进行能量转换，半导体器件的半导体材料是硅、锗或砷化镓，可用作整流器、振荡器、发光器、放大器、测光器等器材，为了与集成电路相区别，有时也称为分立器件。
绝大部分二端器件（即晶体二极管）的基本结构是一个PN结，半导体器件通常利用不同的半导体材料、采用不同的工艺和几何结构，已研制出种类繁多、功能用途各异的多种晶体二极，晶体二极管的频率覆盖范围可从低频、高频、微波、毫米波、红外直至光波，三端器件一 般是有源器件，典型代表是各种晶体管（又称晶体三极管），晶体管又可以分为双极型晶体管和场效应晶体管两类，根据用途的不同，晶体管可分为功率晶体管微波晶体管和低噪声晶体管，除了作为放大、振荡、开关用的一般晶体管外，还有一些特殊用途的晶体管，如光晶体管、磁敏晶体管，场效应传感器等。这些器件既能把一些 环境因素的信息转换为电信号，又有一般晶体管的放大作用得到较大的输出信号。此外，还有一些特殊器件，如单结晶体管可用于产生锯齿波，可控硅可用于各种大电流的控制电路，电荷耦合器件可用作摄橡器件或信息存储器件等。
目前，针对半导体器件的散热技术中，随着集成电路的集成度的增加，对于半导体器件的散热提出了更高的要求，据测量，半导体器件的热量分布主要集中在器件的顶部，其可源源不断地产生热量，而当热量不能被有效地耗散时，就会使半导体器件的芯片温度升高，从而降低器件的功率输出与射频性能。
在半导体器件的散热技术中，散热只能由半导体器件上的固晶材料，进行单向热传导，排热性能较差，芯片长期处于高温状态下工作， 减少其寿命和性能稳定性；同时由于功率半导体器件在生产中存在不可避免的规格尺寸差异，当具有差异的功率半导体器件共同安装在散热结构上时，部分功率半导体器件与散热机构之间不能完全贴合接触，使其存在缝隙，影响其散热性能。
发明内容
（一）解决的技术问题
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种具有散热功能的半导体器件，解决了在半导体器件的散热技术中，散热只能由半导体器件上的固晶材料，进行单向热传导，排热性能较差，芯片长期处于高温状态下工作， 减少其寿命和性能稳定性；同时由于功率半导体器件在生产中存在不可避免的规格尺寸差异，当具有差异的功率半导体器件共同安装在散热结构上时，部分功率半导体器件与散热机构之间不能完全贴合接触，使其存在缝隙，影响其散热性能的问题。
（二）技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有散热功能的半导体器件，包括半导体器件主体，所述半导体器件主体的前后两侧面均设置有一组接线引脚，半导体器件主体的上表面设置有导热组件，所述导热组件为工字形设计，所述导热组件的上方设置有排热盒，所述排热盒的正面和背面分别与两个限位侧板的相对面固定连接，且两个限位侧板的相对面与导热组件的前后两侧搭接，且两个限位侧板位于排热盒前后两侧的下方，所述排热盒的顶部卡接有换热组件，所述换热组件的底部穿过排热盒并且延伸至排热盒的内部，所述排热盒的左右两侧面分别与两个定位组件的相对面固定连接，两个定位组件的底部与导热组件上表面的左右两侧面连接。
所述排热盒的下表面与隔热底座的上表面固定连接，所述隔热底座的内部卡接有若干个热传导机构，所述热传导机构的顶部穿过隔热底座并且延伸至排热盒内部，若干个热传导机构位于换热组件的下方，若干个热传导机构卡接在同一个导热板内部并且穿过导热板，所述导热板的下表面与导热组件的上表面搭接，所述导热组件的上表面与若干个热传导机构的底端搭接。
作为本发明的进一步方案：所述接线引脚的底部为平面设计，且两组接线引脚关于半导体器件主体的中部对称设置，且每组接线引脚的数量为十个。
作为本发明的进一步方案：所述导热组件包括衬底，所述衬底卡接在半导体器件主体的顶部，所述衬底的中部设置有导热座，所述导热座的中部设置为热传导层，所述热传导层的上表面与导热板和若干个热传导机构的底端搭接，所述导热座的前后两侧分别与两个限位侧板的相对面搭接，两个限位侧板的下表面均与半导体器件主体的上表面搭接。
作为本发明的进一步方案：所述衬底为硅、碳化硅或蓝宝石其中的一种，所述热传导层和导热座为金刚石、石墨烯以及氮化硼中的至少一种，所述热传导层的高度低于导热座的高度，且呈凹状。
作为本发明的进一步方案：所述换热组件包括半导体制冷片，所述半导体制冷片卡接在排热盒的顶部，所述半导体制冷片底部的吸热端延伸至排热盒内部，所述半导体制冷片的排热端设置有若干个散热片，所述散热片为S形弯折设计。
作为本发明的进一步方案：所述排热盒内设有导热介质，且导热介质具体为烷基苯型导热油或烷基萘型导热油中的至少一种，所述排热盒的前后两侧均卡接有导热片，且导热片穿过排热盒并且延伸至排热盒内部。
作为本发明的进一步方案：所述定位组件包括安装支板，所述安装支板的一侧与排热盒的侧面相固定，所述安装支板的下表面与导热座的上表面搭接，所述安装支板的上表面螺纹连接有三个紧固螺栓，所述紧固螺栓穿过导热座并且与半导体器件主体进行连接。
作为本发明的进一步方案：所述热传导机构包括导热棒，所述导热棒外壁的下方套接有限位滑套，所述限位滑套卡接在导热板的内部，所述导热棒外壁的中部套接有密封套筒，所述密封套筒卡接在隔热底座的中部，所述导热棒的外壁套接有弹性件，所述弹性件设置为压簧，所述弹性件的顶端与限位顶块的下表面固定连接，所述限位顶块的下表面与导热棒的顶端固定连接，所述弹性件的底端与密封套筒的上表面固定连接，所述限位顶块的直径大于导热棒的直径。
作为本发明的进一步方案：所述导热棒的底端与挡块的上表面固定连接，所述挡块设置为导热铜板，所述挡块的直径大于限位滑套的直径，所述导热棒外壁的下方套接有支撑件，所述支撑件的顶端与隔热底座的下表面固定连接，所述支撑件的底端与导热板的上表面固定连接，所述支撑件设置为弹簧。
作为本发明的进一步方案：所述导热板下表面开设有若干个硅脂存储仓，所述排热盒的顶部和右侧面分别设置有进液阀管和排液阀管。
（三）有益效果
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明中，通过设置导热组件、排热盒和热传导机构，在对半导体器件主体进行散热时，半导体制冷片工作，且半导体器件主体在工作的过程中由导热座和热传导层进行导热，排热盒通过安装支板与半导体器件主体固定时，使导热板与热传导层紧密接触，同时通过弹性件使导热棒向下移动并且通过挡块与热传导层紧密接触，由于多个弹性件独立设置在导热棒上，使导热棒能够根据半导体器件主体顶部的形状自由调整高度，再通过弹性件对导热棒进行支撑，使多个导热棒充分贴紧半导体器件主体，导热棒将热量传递至排热盒内的导热介质内，导热介质吸收热量后再由半导体制冷片进行换热处理，有效对半导体器件主体进行散热，适用于对不同规格半导体器件主体进行使用，即使平面设计的导热板与半导体器件主体之间出现缝隙，依然不影响散热效果。
2、本发明中，通过设置支撑件、硅脂存储仓、导热棒、热传导层和支撑件，在对排热盒进行安装时通过多个紧固螺栓将其装载在半导体器件主体上，在下压排热盒的过程中使导热板与热传导层接触，由于支撑件套接在导热棒上，使支撑件受压后对导热板进行支撑，使导热板紧贴热传导层，防止紧固螺栓松动后导热板与热传导层之间产生缝隙从而影响热传导效果，同时导热板底部硅脂存储仓的设置，使硅脂填满硅脂存储仓，避免热传导层受压后硅脂流失过多，从而进一步提高对半导体器件主体的散热效果。
3、本发明中，通过设置导热板、限位滑套、密封套筒、导热棒、散热片和导热片，由于散热片为S形弯折设计，导热片为弧形设计，使其增大与空气的接触面积，提高半导体制冷片换热效果，密封套筒的设置防止排热盒中导热介质溢出，同时密封套筒与限位滑套对导热棒进行限位，保证其上下移动的稳定性。
附图说明
图1为本发明立体的结构示意图；
图2为本发明半导体器件主体立体的结构示意图；
图3为本发明排热盒立体的结构示意图；
图4为本发明排热盒仰视的结构示意图；
图5为本发明排热盒剖面的结构示意图；
图6为本发明导热板与隔热底座连接的结构示意图；
图7为本发明热传导机构立体的结构示意图；
图中：1、半导体器件主体；2、接线引脚；3、导热组件；301、衬底；302、导热座；303、热传导层；4、排热盒；5、限位侧板；6、换热组件；601、半导体制冷片；602、散热片；7、导热片；8、定位组件；801、紧固螺栓；802、安装支板；9、导热板；10、隔热底座；11、热传导机构；111、限位顶块；112、导热棒；113、弹性件；114、密封套筒；115、支撑件；116、限位滑套；117、挡块；12、硅脂存储仓；13、进液阀管；14、排液阀管。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
如图1-7所示，本发明提供一种技术方案：一种具有散热功能的半导体器件，包括半导体器件主体1，半导体器件主体1的前后两侧面均设置有一组接线引脚2，半导体器件主体1的上表面设置有导热组件3，导热组件3为工字形设计，导热组件3的上方设置有排热盒4，排热盒4的正面和背面分别与两个限位侧板5的相对面固定连接，且两个限位侧板5的相对面与导热组件3的前后两侧搭接，且两个限位侧板5位于排热盒4前后两侧的下方，排热盒4的顶部卡接有换热组件6，换热组件6的底部穿过排热盒4并且延伸至排热盒4的内部，排热盒4的左右两侧面分别与两个定位组件8的相对面固定连接，两个定位组件8的底部与导热组件3上表面的左右两侧面连接。
排热盒4的下表面与隔热底座10的上表面固定连接，隔热底座10的内部卡接有若干个热传导机构11，热传导机构11的顶部穿过隔热底座10并且延伸至排热盒4内部，若干个热传导机构11位于换热组件6的下方，若干个热传导机构11卡接在同一个导热板9内部并且穿过导热板9，导热板9的下表面与导热组件3的上表面搭接，导热组件3的上表面与若干个热传导机构11的底端搭接。
具体的，如图1和图2所示，接线引脚2的底部为平面设计，且两组接线引脚2关于半导体器件主体1的中部对称设置，且每组接线引脚2的数量为十个，导热组件3包括衬底301，衬底301卡接在半导体器件主体1的顶部，衬底301的中部设置有导热座302，导热座302的中部设置为热传导层303，热传导层303的上表面与导热板9和若干个热传导机构11的底端搭接，导热座302的前后两侧分别与两个限位侧板5的相对面搭接，通过设置限位侧板5，在对排热盒4进行安装时，导热座302与限位侧板5搭接，使导热座302有效对限位侧板5进行支撑，提高对排热盒4安装的稳定性，两个限位侧板5的下表面均与半导体器件主体1的上表面搭接，衬底301为硅、碳化硅或蓝宝石其中的一种，热传导层303和导热座302为金刚石、石墨烯以及氮化硼中的至少一种，热传导层303的高度低于导热座302的高度，且呈凹状。
具体的，如图1和图3所示，换热组件6包括半导体制冷片601，半导体制冷片601卡接在排热盒4的顶部，半导体制冷片601底部的吸热端延伸至排热盒4内部，半导体制冷片601的排热端设置有若干个散热片602，散热片602为S形弯折设计，散热片602为S形弯折设计，导热片7为弧形设计，使其增大与空气的接触面积，提高半导体制冷片601换热效果，排热盒4内设有导热介质，且导热介质具体为烷基苯型导热油或烷基萘型导热油中的至少一种，排热盒4的前后两侧均卡接有导热片7，且导热片7穿过排热盒4并且延伸至排热盒4内部，定位组件8包括安装支板802，安装支板802的一侧与排热盒4的侧面相固定，安装支板802的下表面与导热座302的上表面搭接，安装支板802的上表面螺纹连接有三个紧固螺栓801，紧固螺栓801穿过导热座302并且与半导体器件主体1进行连接。
具体的，如图1、图6和图7所示，热传导机构11包括导热棒112，导热棒112外壁的下方套接有限位滑套116，通过热传导机构11的设置，多个弹性件113独立设置在导热棒112上，使导热棒112能够根据半导体器件主体1顶部的形状自由调整高度，再通过弹性件113对导热棒112进行支撑，使多个导热棒112充分贴紧半导体器件主体1，导热棒112将热量传递至排热盒4内的导热介质内，限位滑套116卡接在导热板9的内部，导热棒112外壁的中部套接有密封套筒114，密封套筒114的设置防止排热盒4中导热介质溢出，同时密封套筒114与限位滑套116对导热棒112进行限位，保证其上下移动的稳定性，密封套筒114卡接在隔热底座10的中部，导热棒112的外壁套接有弹性件113，弹性件113设置为压簧，弹性件113的顶端与限位顶块111的下表面固定连接，限位顶块111的下表面与导热棒112的顶端固定连接，弹性件113的底端与密封套筒114的上表面固定连接，限位顶块111的直径大于导热棒112的直径，导热棒112的底端与挡块117的上表面固定连接，挡块117设置为导热铜板，挡块117的直径大于限位滑套116的直径，导热棒112外壁的下方套接有支撑件115，通过设置支撑件115，支撑件115套接在导热棒112上，使支撑件115受压后对导热板9进行支撑，使导热板9紧贴热传导层303，防止紧固螺栓801松动后导热板9与热传导层303之间产生缝隙从而影响热传导效果，支撑件115的顶端与隔热底座10的下表面固定连接，支撑件115的底端与导热板9的上表面固定连接，支撑件115设置为弹簧，导热板9下表面开设有若干个硅脂存储仓12，导热板9底部硅脂存储仓12的设置，使硅脂填满硅脂存储仓12，避免热传导层303受压后硅脂流失过多，从而进一步提高对半导体器件主体1的散热效果，排热盒4的顶部和右侧面分别设置有进液阀管13和排液阀管14。
本发明的工作原理为：
在对半导体器件主体1进行散热时，将排热盒4置于半导体器件主体1上，在热传导层303中涂抹导热硅脂，使导热板9与热传导层303接触，通过多个紧固螺栓801将其装载在半导体器件主体1上，其次将导热介质通过进液阀管13灌入，半导体器件主体1与半导体制冷片601同步工作，由于支撑件115套接在导热棒112上，使支撑件115受压后对导热板9进行支撑，使导热板9紧贴热传导层303，使硅脂填满硅脂存储仓12，同时通过弹性件113使导热棒112向下移动并且通过挡块117与热传导层303紧密接触，由于多个弹性件113独立设置在导热棒112上，使导热棒112能够根据半导体器件主体1顶部的形状自由调整高度，再通过弹性件113对导热棒112进行支撑，使多个导热棒112充分贴紧半导体器件主体1，导热棒112将热量传递至排热盒4内的导热介质内，导热介质吸收热量后再由半导体制冷片601进行换热处理，且热量从多个散热片602排出，在取下排热盒4使拆除六个紧固螺栓801并且抬起排热盒4，通过多个支撑件115和弹性件113的作用使导热棒112伸长。
综上所得：
通过设置导热组件3、排热盒4和热传导机构11，在对半导体器件主体1进行散热时，半导体制冷片601工作，且半导体器件主体1在工作的过程中由导热座302和热传导层303进行导热，排热盒4通过安装支板802与半导体器件主体1固定时，使导热板9与热传导层303紧密接触，同时通过弹性件113使导热棒112向下移动并且通过挡块117与热传导层303紧密接触，由于多个弹性件113独立设置在导热棒112上，使导热棒112能够根据半导体器件主体1顶部的形状自由调整高度，再通过弹性件113对导热棒112进行支撑，使多个导热棒112充分贴紧半导体器件主体1，导热棒112将热量传递至排热盒4内的导热介质内，导热介质吸收热量后再由半导体制冷片601进行换热处理，有效对半导体器件主体1进行散热，适用于对不同规格半导体器件主体1进行使用，即使平面设计的导热板9与半导体器件主体1之间出现缝隙，依然不影响散热效果。
通过设置支撑件115、硅脂存储仓12、导热棒112、热传导层303和支撑件115，在对排热盒4进行安装时通过多个紧固螺栓801将其装载在半导体器件主体1上，在下压排热盒4的过程中使导热板9与热传导层303接触，由于支撑件115套接在导热棒112上，使支撑件115受压后对导热板9进行支撑，使导热板9紧贴热传导层303，防止紧固螺栓801松动后导热板9与热传导层303之间产生缝隙从而影响热传导效果，同时导热板9底部硅脂存储仓12的设置，使硅脂填满硅脂存储仓12，避免热传导层303受压后硅脂流失过多，从而进一步提高对半导体器件主体1的散热效果。
通过设置导热板9、限位滑套116、密封套筒114、导热棒112、散热片602和导热片7，由于散热片602为S形弯折设计，导热片7为弧形设计，使其增大与空气的接触面积，提高半导体制冷片601换热效果，密封套筒114的设置防止排热盒4中导热介质溢出，同时密封套筒114与限位滑套116对导热棒112进行限位，保证其上下移动的稳定性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (5)
1.一种具有散热功能的半导体器件，包括半导体器件主体（1），其特征在于：所述半导体器件主体（1）的前后两侧面均设置有一组接线引脚（2），半导体器件主体（1）的上表面设置有导热组件（3），所述导热组件（3）为工字形设计，所述导热组件（3）的上方设置有排热盒（4），所述排热盒（4）的正面和背面分别与两个限位侧板（5）的相对面固定连接，且两个限位侧板（5）的相对面与导热组件（3）的前后两侧搭接，且两个限位侧板（5）位于排热盒（4）前后两侧的下方，所述排热盒（4）的顶部卡接有换热组件（6），所述换热组件（6）的底部穿过排热盒（4）并且延伸至排热盒（4）的内部，所述排热盒（4）的左右两侧面分别与两个定位组件（8）的相对面固定连接，两个定位组件（8）的底部与导热组件（3）上表面的左右两侧面连接；
所述排热盒（4）的下表面与隔热底座（10）的上表面固定连接，所述隔热底座（10）的内部卡接有若干个热传导机构（11），所述热传导机构（11）的顶部穿过隔热底座（10）并且延伸至排热盒（4）内部，若干个热传导机构（11）位于换热组件（6）的下方，若干个热传导机构（11）卡接在同一个导热板（9）内部并且穿过导热板（9），所述导热板（9）的下表面与导热组件（3）的上表面搭接，所述导热组件（3）的上表面与若干个热传导机构（11）的底端搭接；
所述导热组件（3）包括衬底（301），所述衬底（301）卡接在半导体器件主体（1）的顶部，所述衬底（301）的中部设置有导热座（302），所述导热座（302）的中部设置为热传导层（303），所述热传导层（303）的上表面与导热板（9）和若干个热传导机构（11）的底端搭接，所述导热座（302）的前后两侧分别与两个限位侧板（5）的相对面搭接，两个限位侧板（5）的下表面均与半导体器件主体（1）的上表面搭接；
所述排热盒（4）内设有导热介质，且导热介质具体为烷基苯型导热油或烷基萘型导热油中的至少一种，所述排热盒（4）的前后两侧均卡接有导热片（7），且导热片（7）穿过排热盒（4）并且延伸至排热盒（4）内部；
所述定位组件（8）包括安装支板（802），所述安装支板（802）的一侧与排热盒（4）的侧面相固定，所述安装支板（802）的下表面与导热座（302）的上表面搭接，所述安装支板（802）的上表面螺纹连接有三个紧固螺栓（801），所述紧固螺栓（801）穿过导热座（302）并且与半导体器件主体（1）进行连接；
所述热传导机构（11）包括导热棒（112），所述导热棒（112）外壁的下方套接有限位滑套（116），所述限位滑套（116）卡接在导热板（9）的内部，所述导热棒（112）外壁的中部套接有密封套筒（114），所述密封套筒（114）卡接在隔热底座（10）的中部，所述导热棒（112）的外壁套接有弹性件（113），所述弹性件（113）设置为压簧，所述弹性件（113）的顶端与限位顶块（111）的下表面固定连接，所述限位顶块（111）的下表面与导热棒（112）的顶端固定连接，所述弹性件（113）的底端与密封套筒（114）的上表面固定连接，所述限位顶块（111）的直径大于导热棒（112）的直径；
所述导热棒（112）的底端与挡块（117）的上表面固定连接，所述挡块（117）设置为导热铜板，所述挡块（117）的直径大于限位滑套（116）的直径，所述导热棒（112）外壁的下方套接有支撑件（115），所述支撑件（115）的顶端与隔热底座（10）的下表面固定连接，所述支撑件（115）的底端与导热板（9）的上表面固定连接，所述支撑件（115）设置为弹簧。
2.根据权利要求1所述的一种具有散热功能的半导体器件，其特征在于：所述接线引脚（2）的底部为平面设计，且两组接线引脚（2）关于半导体器件主体（1）的中部对称设置，且每组接线引脚（2）的数量为十个。
3.根据权利要求2所述的一种具有散热功能的半导体器件，其特征在于：所述衬底（301）为硅、碳化硅或蓝宝石其中的一种，所述热传导层（303）和导热座（302）为金刚石、石墨烯以及氮化硼中的至少一种，所述热传导层（303）的高度低于导热座（302）的高度，且呈凹状。
4.根据权利要求1所述的一种具有散热功能的半导体器件，其特征在于：所述换热组件（6）包括半导体制冷片（601），所述半导体制冷片（601）卡接在排热盒（4）的顶部，所述半导体制冷片（601）底部的吸热端延伸至排热盒（4）内部，所述半导体制冷片（601）的排热端设置有若干个散热片（602），所述散热片（602）为S形弯折设计。
5.根据权利要求1所述的一种具有散热功能的半导体器件，其特征在于：所述导热板（9）下表面开设有若干个硅脂存储仓（12），所述排热盒（4）的顶部和右侧面分别设置有进液阀管（13）和排液阀管（14）。
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Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
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