CN115241140A - 一种具有高效散热结构的耐压型半导体器件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有高效散热结构的耐压型半导体器件，包括下壳体，所述下壳体的顶部固定安装有上固定台，所述上固定台的两端设置有散热翅，所述散热翅的一端与上固定台的外壁固定连接，所述散热翅的外部设置有加固板，所述加固板的外壁与散热翅的外壁固定连接，所述下壳体的内部包括金属导热层，所述金属导热层的一端设置有波形板，所述波形板的一端与金属导热层的一端固定连接，所述波形板的另一端设置有均热板。通过设置的散热翅能够提高散热效率，便于散热，同时方便安装半导体器件的安装，减小了本装置与面板的接触面积，设置的固定层安装在散热孔内对芯片内部进行散热，不仅能够提高散热效率，还能够对芯片进行固定。

Description

一种具有高效散热结构的耐压型半导体器件

技术领域

本发明属于半导体技术领域，具体涉及一种具有高效散热结构的耐压型半导体器件。

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。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。在通信和雷达等军事装备中，主要靠高灵敏度、低噪声的半导体接收器件接收微弱信号。

传统半导体装置在使用时：

1、由于封装方式不同，往往将半导体器件单面安装在面板上，单面散热，导致了散热效果差，增加面板散热负担。

2、由于半导体器件往往通过焊接安装在面板上，芯片同样焊接或粘接在封装内部，导致了在进行安装焊接时，容易损伤芯片。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种具有高效散热结构的耐压型半导体器件，具备便于安装散热，并且芯片散热效果好，便于安装固定的优点。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有高效散热结构的耐压型半导体器件，包括下壳体，所述下壳体的顶部固定安装有上固定台，所述上固定台的两端设置有散热翅，所述散热翅的一端与上固定台的外壁固定连接，所述散热翅的外部设置有加固板，所述加固板的外壁与散热翅的外壁固定连接，所述下壳体的内部包括金属导热层，所述金属导热层的一端设置有波形板，所述波形板的一端与金属导热层的一端固定连接，所述波形板的另一端设置有均热板，所述均热板的外壁与波形板的外壁固定连接，所述均热板远离波形板的一端固定连接有绝缘涂层。

优选的，所述散热翅的外壁开设有连接孔，所述连接孔的内部活动安装有螺栓，所述下壳体的内部固定安装有安装盘，所述安装盘的内部包括承托架，所述承托架的底部与下壳体的内壁固定连接，所述承托架的底部开设有空腔，所述空腔的内壁固定安装有散热板。

通过采用上述技术方案，使用螺栓通过连接孔可以将散热翅和下壳体进行固定，空腔中的散热板加快散热，承托架为之字形，便于内部气体流动，加快散热。

优选的，所述承托架的底部设置有衬底，所述衬底的外壁与承托架的底部固定连接，所述衬底的外壁开设有通孔。

通过采用上述技术方案，衬底可以为高频线路衬底，用于承托芯片，通孔用于螺栓通过。

优选的，所述承托架的内部设置有分割框，所述分割框的外壁与承托架的内壁固定连接，所述承托架的内部设置有限位挡柱，所述限位挡柱的外壁与承托架的内壁固定连接，所述分割框远离承托架的一端设置有定位钮，所述定位钮的底部与分割框的顶部固定连接。

通过采用上述技术方案，分割框分割承托架的内部空间，定位钮便于芯片安装时定位，便于缝线连接时定位，限位挡柱防止芯片接触边角，限位挡柱便于上固定台和下壳体连接固定。

优选的，所述承托架的内壁固定安装有安装架，所述安装架的内部设置有芯片，所述芯片的外壁与安装架的内壁固定连接，所述芯片的外壁设置有缝线，所述缝线的一端与芯片的外壁固定连接，所述缝线的另一端与承托架的内壁固定连接。

通过采用上述技术方案，芯片通过缝线与承托架电性连接，芯片通过缝线传递电信号。

优选的，所述芯片的外壁开设有散热孔，所述散热孔的内壁设置有绝缘层，所述绝缘层的一端与散热孔的内壁固定连接，所述绝缘层的另一端固定安装有固定层。

通过采用上述技术方案，固定层能够将芯片固定在安装架的内部，通过散热孔对芯片内部进行散热，不仅能够提高散热效率，还能够对芯片进行固定。

优选的，所述芯片的顶部设置有注料圈，所述注料圈的底部与芯片的顶部固定连接，所述芯片的底部设置有导向圈，所述导向圈的顶部与芯片的底部固定连接。

通过采用上述技术方案，注料圈便于固定层的原料进入，方便固定，使固定层形成漏斗形对芯片进行固定。

优选的，所述下壳体的外部设置有接线引脚，所述接线引脚的一端与下壳体的外壁固定连接，所述下壳体的底部固定安装有底托脚，所述上固定台的底部开设有L形槽一，所述L形槽一的内壁固定安装有上连接弹簧。

通过采用上述技术方案，接线引脚可以设置有多个，一部分安装在下壳体处，一部分安装在上固定台处，可以使接线引脚分别处于面板的两端，便于接线，底托脚能够对本装置进行承托，便于取放本装置。

优选的，所述上连接弹簧远离L形槽一的一端固定安装有L形磁吸板，所述L形磁吸板的外壁活动安装有L形磁铁板，所述L形磁铁板的底部固定安装有下连接弹簧，所述下连接弹簧的底部设置有L形槽二，所述L形槽二的内壁与下连接弹簧的底部固定连接。

通过采用上述技术方案，上连接弹簧和下连接弹簧便于调节L形磁吸板和L形磁铁板的位置，通过L形磁吸板和L形磁铁板之间能够实现相互吸引，对散热翅进行固定，能够避免散热翅的边角翘起，移位挤压其他装置，保持装置表面平整。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过设置的散热翅能够提高散热效率，便于散热，同时方便半导体器件的安装，在对半导体器件进行安装时，拨动散热翅，将使本装置固定在面板的空隙中，通过散热翅和下壳体将本装置固定在面板的空隙中，减小了本装置与面板的接触面积，减小面板的散热负担，通过增加散热翅并且增大了散热的表面积，便于散热，提高散热效率。

2、通过设置的固定层能够将芯片固定在安装架的内部，通过散热孔对芯片内部进行散热，不仅能够提高散热效率，还能够对芯片进行固定，避免进行缝线时，锡渣与缝线接触，影响信号传导，同时防止人工焊接时芯片损伤，在进行安装时，通过注料圈向散热孔中注入固定层原料，固定层可以为导热效果好的树脂材料。

3、通过在下壳体内部设置的波形板，能增大散热面积，加快热传递，使热量能够通过均热板快速传递到金属导热层，金属导热层直接和空气接触，能够快速将热量散发到外界，同时均热板使下壳体的内部热量分布均匀，便于热量散失。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的下壳体结构示意图；

图3为本发明的下壳体内部结构示意图；

图4为本发明的图1中A处放大结构示意图；

图5为本发明的安装盘结构示意图；

图6为本发明的注料圈结构示意图。

图中：1、下壳体；101、金属导热层；102、波形板；103、均热板；104、绝缘涂层；2、上固定台；3、散热翅；4、加固板；5、连接孔；6、螺栓；7、安装盘；701、承托架；702、散热板；703、衬底；704、通孔；705、分割框；706、限位挡柱；707、定位钮；708、安装架；709、缝线；710、芯片；711、散热孔；712、绝缘层；713、固定层；714、注料圈；715、导向圈；8、接线引脚；9、底托脚；10、L形槽一；11、上连接弹簧；12、L形磁吸板；13、L形磁铁板；14、下连接弹簧；15、L形槽二。

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。

实施例一：

请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种具有高效散热结构的耐压型半导体器件，包括下壳体1，下壳体1的顶部固定安装有上固定台2，上固定台2的两端设置有散热翅3，散热翅3的一端与上固定台2的外壁固定连接，散热翅3的外部设置有加固板4，加固板4的外壁与散热翅3的外壁固定连接，下壳体1的内部包括金属导热层101，金属导热层101的一端设置有波形板102，波形板102的一端与金属导热层101的一端固定连接，波形板102的另一端设置有均热板103，均热板103的外壁与波形板102的外壁固定连接，均热板103远离波形板102的一端固定连接有绝缘涂层104，下壳体1的外部设置有接线引脚8，接线引脚8的一端与下壳体1的外壁固定连接，下壳体1的底部固定安装有底托脚9，上固定台2的底部开设有L形槽一10，L形槽一10的内壁固定安装有上连接弹簧11，上连接弹簧11远离L形槽一10的一端固定安装有L形磁吸板12，L形磁吸板12的外壁活动安装有L形磁铁板13，L形磁铁板13的底部固定安装有下连接弹簧14，下连接弹簧14的底部设置有L形槽二15，L形槽二15的内壁与下连接弹簧14的底部固定连接。

本实施方案中，加固板4避免散热翅3脱落，散热翅3的内部，可以安装有散热管道或者导热板，加快装置内部热量传递，便于散热，散热翅3可以为散热效果好的材料制成，并且散热翅3的材质较软可弯折，下壳体1内部设置的波形板102能增大散热面积，加快热传递，同时均热板103使热量分布均匀，便于热量散失，上连接弹簧11和下连接弹簧14便于调节L形磁吸板12和L形磁铁板13的位置，通过L形磁吸板12和L形磁铁板13之间能够实现相互吸引，对散热翅3进行固定，能够避免散热翅3的边角翘起，移位挤压其他装置，保持装置表面平整，下壳体1和上固定台2保护内部芯片710，下壳体1内部设置有的波形板102能增大散热面积，加快热传递，接线引脚8可以设置有多个，一部分安装在下壳体1处，一部分安装在上固定台2处，可以使接线引脚8分别处于面板的两端，便于接线，底托脚9能够对本装置进行承托，便于取放本装置。

实施例二：

请参阅图3-6所示，在实施例一的基础上，本发明提供一种技术方案：散热翅3的外壁开设有连接孔5，连接孔5的内部活动安装有螺栓6，下壳体1的内部固定安装有安装盘7，安装盘7的内部包括承托架701，承托架701的底部与下壳体1的内壁固定连接，承托架701的底部开设有空腔，空腔的内壁固定安装有散热板702，承托架701的底部设置有衬底703，衬底703的外壁与承托架701的底部固定连接，衬底703的外壁开设有通孔704，承托架701的内部设置有分割框705，分割框705的外壁与承托架701的内壁固定连接，承托架701的内部设置有限位挡柱706，限位挡柱706的外壁与承托架701的内壁固定连接，分割框705远离承托架701的一端设置有定位钮707，定位钮707的底部与分割框705的顶部固定连接，承托架701的内壁固定安装有安装架708，安装架708的内部设置有芯片710，芯片710的外壁与安装架708的内壁固定连接，芯片710的外壁设置有缝线709，缝线709的一端与芯片710的外壁固定连接，缝线709的另一端与承托架701的内壁固定连接，芯片710的外壁开设有散热孔711，散热孔711的内壁设置有绝缘层712，绝缘层712的一端与散热孔711的内壁固定连接，绝缘层712的另一端固定安装有固定层713，芯片710的顶部设置有注料圈714，注料圈714的底部与芯片710的顶部固定连接，芯片710的底部设置有导向圈715，导向圈715的顶部与芯片710的底部固定连接。

本实施例中，分割框705分割承托架701的内部空间，定位钮707便于芯片710安装时定位，便于缝线709连接时定位，承托架701的底部开设有空腔用于通风散热，散热板702加快散热，芯片710通过缝线709与承托架701电性连接，芯片710通过缝线709传递电信号，固定层713能够将芯片710固定在安装架708的内部，通过散热孔711对芯片710内部进行散热，不仅能够提高散热效率，还能够对芯片710进行固定，注料圈714便于固定层713的原料进入，方便固定，使固定层713形成漏斗形对芯片710进行固定，固定层713可以为散热效果好的树脂材料，能够将芯片710固定在安装架708上，固定效果好，避免焊接时芯片710损伤，防止焊接产生的锡渣影响缝线709的信号传递，并且便于热量传递，热量经过散热孔711散失，提高散热效率。

本发明的工作原理及使用流程：在对半导体器件进行安装时，拨动散热翅3，将使本装置固定在面板的空隙中，通过散热翅3和下壳体1将本装置固定在面板的空隙中，减小了本装置与面板的接触面积，减小面板的散热负担，通过增加散热翅3并且增大了散热的表面积，便于散热，提高散热效率，使用螺栓6可以将散热翅3和下壳体1进行固定，同时，通过L形磁吸板12和L形磁铁板13之间能够实现相互吸引，对散热翅3进行固定，能够避免散热翅3的边角翘起，移位挤压其他装置，保持装置表面平整，安装盘7用于安装芯片710，下壳体1和上固定台2保护内部芯片710，下壳体1内部设置的波形板102能增大散热面积，加快热传递，同时均热板103使热量分布均匀，便于热量散失，分割框705分割承托架701的内部空间，定位钮707便于芯片710安装时定位，便于缝线709连接时定位，承托架701的底部开设有空腔用于通风散热，散热板702加快散热，芯片710通过缝线709与承托架701电性连接，芯片710通过缝线709传递电信号，固定层713能够将芯片710固定在安装架708的内部，通过散热孔711对芯片710内部进行散热，不仅能够提高散热效率，还能够对芯片710进行固定。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种具有高效散热结构的耐压型半导体器件，包括下壳体(1)，其特征在于：所述下壳体(1)的顶部固定安装有上固定台(2)，所述上固定台(2)的两端设置有散热翅(3)，所述散热翅(3)的一端与上固定台(2)的外壁固定连接，所述散热翅(3)的外部设置有加固板(4)，所述加固板(4)的外壁与散热翅(3)的外壁固定连接，所述下壳体(1)的内部包括金属导热层(101)，所述金属导热层(101)的一端设置有波形板(102)，所述波形板(102)的一端与金属导热层(101)的一端固定连接，所述波形板(102)的另一端设置有均热板(103)，所述均热板(103)的外壁与波形板(102)的外壁固定连接，所述均热板(103)远离波形板(102)的一端固定连接有绝缘涂层(104)。

2.根据权利要求1所述的一种具有高效散热结构的耐压型半导体器件，其特征在于：所述散热翅(3)的外壁开设有连接孔(5)，所述连接孔(5)的内部活动安装有螺栓(6)，所述下壳体(1)的内部固定安装有安装盘(7)，所述安装盘(7)的内部包括承托架(701)，所述承托架(701)的底部与下壳体(1)的内壁固定连接，所述承托架(701)的底部开设有空腔，所述空腔的内壁固定安装有散热板(702)。

3.根据权利要求2所述的一种具有高效散热结构的耐压型半导体器件，其特征在于：所述承托架(701)的底部设置有衬底(703)，所述衬底(703)的外壁与承托架(701)的底部固定连接，所述衬底(703)的外壁开设有通孔(704)。

4.根据权利要求2所述的一种具有高效散热结构的耐压型半导体器件，其特征在于：所述承托架(701)的内部设置有分割框(705)，所述分割框(705)的外壁与承托架(701)的内壁固定连接，所述承托架(701)的内部设置有限位挡柱(706)，所述限位挡柱(706)的外壁与承托架(701)的内壁固定连接，所述分割框(705)远离承托架(701)的一端设置有定位钮(707)，所述定位钮(707)的底部与分割框(705)的顶部固定连接。

5.根据权利要求2所述的一种具有高效散热结构的耐压型半导体器件，其特征在于：所述承托架(701)的内壁固定安装有安装架(708)，所述安装架(708)的内部设置有芯片(710)，所述芯片(710)的外壁与安装架(708)的内壁固定连接，所述芯片(710)的外壁设置有缝线(709)，所述缝线(709)的一端与芯片(710)的外壁固定连接，所述缝线(709)的另一端与承托架(701)的内壁固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种具有高效散热结构的耐压型半导体器件，其特征在于：所述芯片(710)的外壁开设有散热孔(711)，所述散热孔(711)的内壁设置有绝缘层(712)，所述绝缘层(712)的一端与散热孔(711)的内壁固定连接，所述绝缘层(712)的另一端固定安装有固定层(713)。

7.根据权利要求5所述的一种具有高效散热结构的耐压型半导体器件，其特征在于：所述芯片(710)的顶部设置有注料圈(714)，所述注料圈(714)的底部与芯片(710)的顶部固定连接，所述芯片(710)的底部设置有导向圈(715)，所述导向圈(715)的顶部与芯片(710)的底部固定连接。

8.根据权利要求1所述的一种具有高效散热结构的耐压型半导体器件，其特征在于：所述下壳体(1)的外部设置有接线引脚(8)，所述接线引脚(8)的一端与下壳体(1)的外壁固定连接，所述下壳体(1)的底部固定安装有底托脚(9)，所述上固定台(2)的底部开设有L形槽一(10)，所述L形槽一(10)的内壁固定安装有上连接弹簧(11)。

9.根据权利要求8所述的一种具有高效散热结构的耐压型半导体器件，其特征在于：所述上连接弹簧(11)远离L形槽一(10)的一端固定安装有L形磁吸板(12)，所述L形磁吸板(12)的外壁活动安装有L形磁铁板(13)，所述L形磁铁板(13)的底部固定安装有下连接弹簧(14)，所述下连接弹簧(14)的底部设置有L形槽二(15)，所述L形槽二(15)的内壁与下连接弹簧(14)的底部固定连接。

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