CN116705748B - 一种半导体大面积冷却引线框架 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种半导体大面积冷却引线框架，涉及半导体部件领域，包括框架贴合板；所述框架贴合板的上表面固定连接有芯片定位框架；所述芯片定位框架内部紧密贴合连接有半导体芯片；导向锁块，四处导向锁块均活动连接在框架贴合板的上表面上；本申请中的冷却框架具有对半导体芯片的紧固作用，可用于安装半导体芯片并电性连接电路板，芯片拆除过程中无需二次加温焊点，便于半导体芯片的更换，延长了电路板与芯片的使用寿命。解决现有半导体芯片装配至电路板中使用时需要在半导体芯片上安装散热片，通过金属散热片将芯片运行过程中产生的热量进行辅助散热，但是散热器与芯片表面接触无法直接起到对芯片引脚散热的问题。
Description
技术领域
本发明涉及半导体部件技术领域，特别涉及一种半导体大面积冷却引线框架。
背景技术
芯片是把半导体器件通过微电子工艺技术进行制造而成的一种电子元器件，常用于电子设备中，在使用过程中芯片内部流通有电流，电流会导致芯片使用过程中发热，发热严重会造成芯片烧损，导致电子设备损坏而无法正常使用。
现有半导体芯片装配至电路板中使用时，需要在半导体芯片上安装散热片，通过金属散热片将芯片运行过程中产生的热量进行辅助散热，但是散热器与芯片表面接触无法直接起到对芯片引脚散热，同时为保证散热器具有高效散热效果，散热器体积较大，不利于节省空间，安装散热结构时需要紧密控制芯片与散热器贴合，安装精度要求较高，安装困难，在进行芯片的拆卸时，拆卸困难，且容易对芯片引脚造成破坏。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种半导体大面积冷却引线框架，以解决现有的半导体芯片装配至电路板中使用时，需要在半导体芯片上安装有散热片，通过金属散热片将芯片运行过程中产生的热量进行辅助散热，但是散热器与芯片表面接触，无法直接起到对芯片引脚散热的功能，同时为了保证散热器具有高效散热效果，散热器体积较大，不利于节省空间，安装散热结构时需要紧密控制芯片与散热器贴合，安装精度要求较高，安装困难，在进行芯片的拆卸时，拆卸困难，且容易对芯片引脚造成破坏的问题。
本发明提供了一种半导体大面积冷却引线框架，具体包括框架贴合板；所述框架贴合板的上表面固定连接有芯片定位框架；所述芯片定位框架内部紧密贴合连接有半导体芯片；导向锁块，所述导向锁块设有四处，四处导向锁块均活动连接在框架贴合板的上表面上；定位连杆，所述定位连杆设有两处，两处定位连杆均活动连接在框架贴合板的上表面，且定位连杆贴合连接导向锁块，两处定位连杆均平行于框架贴合板的上表面，两处定位连杆互相平行；冷却导温架，所述冷却导温架紧密滑动连接在定位连杆上；内支板，所述内支板固定连接在框架贴合板的底部。
进一步的，所述框架贴合板上贯穿开设有两排引脚插口，引脚插口为方形通孔，框架贴合板的上表面四处顶角位置分别固定连接有一处定位插套，定位插套为矩形套体，定位插套的开口朝向框架贴合板的外边缘，框架贴合板的上表面固定连接有平行导向柱，平行导向柱垂直于框架贴合板的上表面。
进一步的，所述平行导向柱的上端固定连接有导向柱端板，平行导向柱上套接有复位顶簧，复位顶簧的上端固定连接在导向柱端板的下表面，复位顶簧的下端固定连接在导向锁块的上表面。
进一步的，所述框架贴合板的下表面开设有引脚安装口，引脚安装口内部固定连接有贴合板引脚，贴合板引脚为镀锡铜丝制成，引脚插口内部固定插接有引脚插块，引脚插块纵向贯穿开设有通孔，引脚插块与贴合板引脚通过电性连接导板电性连接，引脚插块与电性连接导板均为镀锡铜制成。
进一步的，所述芯片定位框架为硅胶材质制成的矩形框体结构，且芯片定位框架的两侧上方加工有框架侧导板，框架侧导板的内表面加工为斜面。
进一步的，所述导向锁块上纵向贯穿开设有两处圆孔结构的锁块导孔，导向锁块下端折弯加工有锁定折柱，导向锁块与锁定折柱的下表面开设有斜面结构的锁块楔面。
进一步的，所述定位连杆为塑料材质制成，定位连杆的截面呈矩形，定位连杆的外表面两端分别固定连接有一处连杆支脚，连杆支脚为“L”形结构。
进一步的，所述连杆支脚的下端固定连接有支脚连板，支脚连板的外侧固定连接有连板楔形插块，连板楔形插块紧密插接在定位插套上。
进一步的，所述冷却导温架的里边缘固定连接有侧贴合板，侧贴合板垂直于冷却导温架，冷却导温架上横向贯穿开设有横向导槽，横向导槽为矩形结构，冷却导温架的上端固定连接有下贴合板，下贴合板垂直于冷却导温架，下贴合板的上表面固定连接有冷却支板，冷却支板垂直于下贴合板的上表面，冷却导温架、侧贴合板、下贴合板均为铝合金材质。
进一步的，所述冷却支板的左表面和有表面上分别固定连接有一处平行散热板，两处平行散热板均垂直于冷却支板，两处平行散热板平行于下贴合板，左侧平行散热板位于冷却支板的中间位置，右侧平行散热板位于冷却支板的上边缘，冷却支板与平行散热板为铝合金材质。
有益效果是：1、本发明中的半导体芯片辅助冷却结构用于对电子产品中的芯片进行冷却，在辅助冷却结构正确安装状态下，侧贴合板的内表面与半导体芯片的引脚外表面紧密贴合，半导体芯片的上表面与下贴合板的下表面紧密贴合，当半导体芯片使用过程中发热时，热量通过侧贴合板与下贴合板的导温效果传送至冷却导温架，并使冷却支板与平行散热板加温，通过平行散热板的结构增加了冷却结构的散热面积，从而提高了半导体芯片的散热效率，通过高度不一致的两平行散热板的设置，可使相邻两冷却导温架的平行散热板呈交错状态分散，较小了辅助冷却结构所需的空间，有效的提高了散热结构的空间利用率。
2、本发明中的半导体芯片的引脚紧密插接在引脚插块上，引脚插块通过电性连接导板电性连接贴合板引脚，芯片安装至电路板上时，半导体芯片紧密安装在框架贴合板上表面，贴合板引脚通过焊接连接在电路板上，实现电性连接，半导体芯片进行更换时，无需将贴合板引脚从电路板上拆卸，仅需将半导体芯片从框架贴合板上方拆下即可，可以看出，本申请中的冷却框架具有对半导体芯片的紧固作用，可用于安装半导体芯片并电性连接电路板，芯片拆除过程中无需二次加温焊点，便于半导体芯片的更换，延长了电路板与芯片的使用寿命。
3、本申请中冷却导温架安装在定位连杆上，在对冷却导温架进行安装时，将定位连杆底部的连板楔形插块朝向定位插套，并向引脚插口内部插入，在插入过程中连板楔形插块的斜面与锁块楔面紧密贴合，并随着连板楔形插块的插入将导向锁块向上推动，当连板楔形插块完全插入引脚插口时，导向锁块在复位顶簧的作用下向下移动，移动至连板楔形插块的外方，并与连板楔形插块的外表面贴合，从而实现对定位连杆的固定作用，定位连杆固定状态下将冷却导温架固定，使侧贴合板与下贴合板分别紧密贴合在半导体芯片的引脚与半导体芯片上表面，接触半导体芯片实现热量的输送，起到辅助冷却的功能，并对半导体芯片起到定位作用，加强半导体芯片与框架贴合板的固定强度，避免半导体芯片脱离电路板，芯片与冷却结构的安装快捷，安装稳固，不易发生脱落。
附图说明
图1是本发明的实施例的结构示意图；
图2是本发明的实施例图1的前视结构示意图；
图3是本发明的实施例图1的左视结构示意图；
图4是本发明的实施例分解状态下的结构示意图；
图5是本发明的实施例底部的结构示意图；
图6是本发明的实施例引脚插口的结构示意图；
图7是本发明的实施例定位连杆与框架贴合板分离状态下的结构示意图；
图8是本发明的实施例冷却导温架的结构示意图；
图9是本发明的实施例图5的A处局部放大的结构示意图；
图10是本发明的实施例图6的B处局部放大的结构示意图；
图11是本发明的实施例图7的C处局部放大的结构示意图。
附图标记列表
1、框架贴合板；101、引脚插口；102、定位插套；103、平行导向柱；104、导向柱端板；105、复位顶簧；106、引脚安装口；107、引脚插块；108、贴合板引脚；109、电性连接导板；2、半导体芯片；3、芯片定位框架；301、框架侧导板；4、导向锁块；401、锁块导孔；402、锁定折柱；403、锁块楔面；5、定位连杆；501、连杆支脚；502、支脚连板；503、连板楔形插块；6、冷却导温架；601、侧贴合板；602、横向导槽；603、下贴合板；604、冷却支板；605、平行散热板；7、内支板。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。
实施例一：请参考图1至图11所示：
本发明提供一种半导体大面积冷却引线框架，包括框架贴合板1；框架贴合板1的上表面固定连接有芯片定位框架3，框架贴合板1上贯穿开设有两排引脚插口101，引脚插口101为方形通孔，框架贴合板1的上表面四处顶角位置分别固定连接有一处定位插套102，定位插套102为矩形套体，定位插套102的开口朝向框架贴合板1的外边缘；芯片定位框架3内部紧密贴合连接有半导体芯片2；导向锁块4，导向锁块4设有四处，四处导向锁块4均活动连接在框架贴合板1的上表面上，导向锁块4上纵向贯穿开设有两处圆孔结构的锁块导孔401，导向锁块4下端折弯加工有锁定折柱402，导向锁块4与锁定折柱402的下表面开设有斜面结构的锁块楔面403；锁块导孔401滑动连接平行导向柱103，对导向锁块4起到导向的作用；定位连杆5，定位连杆5设有两处，两处定位连杆5均活动连接在框架贴合板1的上表面，且定位连杆5贴合连接导向锁块4，两处定位连杆5均平行于框架贴合板1的上表面，两处定位连杆5互相平行；冷却导温架6，冷却导温架6紧密滑动连接在定位连杆5上；内支板7，内支板7固定连接在框架贴合板1的底部，内支板7为橡胶材质板体，起到隔离框架贴合板1与电路板的作用。
其中，框架贴合板1的下表面开设有引脚安装口106，引脚安装口106内部固定连接有贴合板引脚108，贴合板引脚108为镀锡铜丝制成，引脚插口101内部固定插接有引脚插块107，引脚插块107纵向贯穿开设有通孔，引脚插块107与贴合板引脚108通过电性连接导板109电性连接，引脚插块107与电性连接导板109均为镀锡铜制成；半导体芯片2的引脚紧密插接在引脚插块107上，引脚插块107通过电性连接导板109电性连接贴合板引脚108，芯片安装至电路板上时，半导体芯片2紧密安装在框架贴合板1上表面，贴合板引脚108通过焊接连接在电路板上，实现电性连接，半导体芯片2进行更换时，无需将贴合板引脚108从电路板上拆卸，仅需将半导体芯片2从框架贴合板1上方拆下即可，框架贴合板1起到安装和保护半导体芯片2的作用。
其中，框架贴合板1的上表面固定连接有平行导向柱103，平行导向柱103垂直于框架贴合板1的上表面，平行导向柱103的上端固定连接有导向柱端板104，平行导向柱103上套接有复位顶簧105，复位顶簧105的上端固定连接在导向柱端板104的下表面，复位顶簧105的下端固定连接在导向锁块4的上表面，定位连杆5为塑料材质制成，可以避免相邻引脚之间形成电性连接而造成短路，定位连杆5的截面呈矩形，定位连杆5的外表面两端分别固定连接有一处连杆支脚501，连杆支脚501为“L”形结构，连杆支脚501的下端固定连接有支脚连板502，支脚连板502的外侧固定连接有连板楔形插块503，连板楔形插块503紧密插接在定位插套102上；在对冷却导温架6进行安装时，将定位连杆5底部的连板楔形插块503朝向定位插套102，并向引脚插口101内部插入，在插入过程中连板楔形插块503的斜面与锁块楔面403紧密贴合，并随着连板楔形插块503的插入将导向锁块4向上推动，当连板楔形插块503完全插入引脚插口101时，导向锁块4在复位顶簧105的作用下向下移动，移动至连板楔形插块503的外方，并与连板楔形插块503的外表面贴合，从而实现对定位连杆5的固定作用，定位连杆5固定状态下将冷却导温架6固定，使侧贴合板601与下贴合板603分别紧密贴合在半导体芯片2的引脚与半导体芯片2上表面，接触半导体芯片2实现热量的输送，起到辅助冷却的功能，并对半导体芯片2起到定位作用。
其中，芯片定位框架3为硅胶材质制成的矩形框体结构，且芯片定位框架3的两侧上方加工有框架侧导板301，框架侧导板301的内表面加工为斜面；通过芯片定位框架3的作用对半导体芯片2起到安装定位的作用，并且通过硅胶材质的芯片定位框架3对半导体芯片2的下边缘进行包围，起到密封半导体芯片2的作用，提高半导体芯片2的使用寿命，减小半导体芯片2受潮而发生损坏的几率。
其中，冷却导温架6的里边缘固定连接有侧贴合板601，侧贴合板601垂直于冷却导温架6，冷却导温架6上横向贯穿开设有横向导槽602，横向导槽602为矩形结构，冷却导温架6的上端固定连接有下贴合板603，下贴合板603垂直于冷却导温架6，下贴合板603的上表面固定连接有冷却支板604，冷却支板604垂直于下贴合板603的上表面，冷却导温架6、侧贴合板601、下贴合板603均为铝合金材质；冷却支板604的左表面和有表面上分别固定连接有一处平行散热板605，两处平行散热板605均垂直于冷却支板604，两处平行散热板605平行于下贴合板603，左侧平行散热板605位于冷却支板604的中间位置，右侧平行散热板605位于冷却支板604的上边缘，冷却支板604与平行散热板605为铝合金材质；在辅助冷却结构正确安装状态下，侧贴合板601的内表面与半导体芯片2的引脚外表面紧密贴合，半导体芯片2的上表面与下贴合板603的下表面紧密贴合，当半导体芯片2使用过程中发热时，热量通过侧贴合板601与下贴合板603的导温效果传送至冷却导温架6，并使冷却支板604与平行散热板605加温，通过平行散热板605的结构增加了冷却结构的散热面积，从而提高了半导体芯片2的散热效率，两侧的平行散热板605高度不一致，使相邻两冷却导温架6的平行散热板605呈上下交错状态分散，提高了半导体辅助冷却结构的空间利用率。
实施例二:本申请中的冷却导温架6、侧贴合板601、横向导槽602、下贴合板603、冷却支板604和平行散热板605均为黄铜材质，使芯片的辅助冷却结构具有良好的强度和耐用性，节约制造成本。
具体使用方式与作用：本发明中，首先，将框架贴合板1安装在电路板上，将贴合板引脚108插入对应的电路板接口，而后通过锡焊将贴合板引脚108与电路板进行焊接，框架贴合板1安装完成后，将半导体芯片2安装至框架贴合板1上，并使半导体芯片2对应的引脚插入对应的引脚插块107插孔内，而后将定位连杆5底部的连板楔形插块503朝向定位插套102，并向引脚插口101内部插入，在插入过程中连板楔形插块503的斜面与锁块楔面403紧密贴合，并随着连板楔形插块503的插入将导向锁块4向上推动，当连板楔形插块503完全插入引脚插口101时，导向锁块4在复位顶簧105的作用下向下移动，移动至连板楔形插块503的外方，并与连板楔形插块503的外表面贴合，从而实现对定位连杆5的固定作用，定位连杆5固定状态下将冷却导温架6固定，使侧贴合板601与下贴合板603分别紧密贴合在半导体芯片2的引脚与半导体芯片2上表面，接触半导体芯片2实现热量的输送，起到辅助冷却的功能，同时对半导体芯片2起到加固功能，避免加强半导体芯片2从框架贴合板1上掉落，即可完成芯片与其辅助冷却结构的安装。
Claims (6)
1.一种半导体大面积冷却引线框架，其特征在于，包括框架贴合板（1）；所述框架贴合板（1）的上表面固定连接有芯片定位框架（3）；所述芯片定位框架（3）内部紧密贴合连接有半导体芯片（2）；导向锁块（4），所述导向锁块（4）设有四处，四处导向锁块（4）均活动连接在框架贴合板（1）的上表面上；定位连杆（5），所述定位连杆（5）设有两处，两处定位连杆（5）均活动连接在框架贴合板（1）的上表面，且定位连杆（5）贴合连接导向锁块（4），两处定位连杆（5）均平行于框架贴合板（1）的上表面，两处定位连杆（5）互相平行；冷却导温架（6），所述冷却导温架（6）紧密滑动连接在定位连杆（5）上；内支板（7），所述内支板（7）固定连接在框架贴合板（1）的底部；所述导向锁块（4）上纵向贯穿开设有两处圆孔结构的锁块导孔（401），导向锁块（4）下端折弯加工有锁定折柱（402），导向锁块（4）与锁定折柱（402）的下表面开设有斜面结构的锁块楔面（403）；所述定位连杆（5）为塑料材质制成，定位连杆（5）的截面呈矩形，定位连杆（5）的外表面两端分别固定连接有一处连杆支脚（501），连杆支脚（501）为“L”形结构；所述连杆支脚（501）的下端固定连接有支脚连板（502），支脚连板（502）的外侧固定连接有连板楔形插块（503），连板楔形插块（503）紧密插接在定位插套（102）上；所述冷却导温架（6）的里边缘固定连接有侧贴合板（601），侧贴合板（601）垂直于冷却导温架（6），冷却导温架（6）上横向贯穿开设有横向导槽（602），横向导槽（602）为矩形结构，冷却导温架（6）的上端固定连接有下贴合板（603），下贴合板（603）垂直于冷却导温架（6），下贴合板（603）的上表面固定连接有冷却支板（604），冷却支板（604）垂直于下贴合板（603）的上表面，冷却导温架（6）、侧贴合板（601）、下贴合板（603）均为铝合金材质。
2.如权利要求1所述一种半导体大面积冷却引线框架，其特征在于：所述框架贴合板（1）上贯穿开设有两排引脚插口（101），引脚插口（101）为方形通孔，框架贴合板（1）的上表面四处顶角位置分别固定连接有一处定位插套（102），定位插套（102）为矩形套体，定位插套（102）的开口朝向框架贴合板（1）的外边缘，框架贴合板（1）的上表面固定连接有平行导向柱（103），平行导向柱（103）垂直于框架贴合板（1）的上表面。
3.如权利要求2所述一种半导体大面积冷却引线框架，其特征在于：所述平行导向柱（103）的上端固定连接有导向柱端板（104），平行导向柱（103）上套接有复位顶簧（105），复位顶簧（105）的上端固定连接在导向柱端板（104）的下表面，复位顶簧（105）的下端固定连接在导向锁块（4）的上表面。
4.如权利要求2所述一种半导体大面积冷却引线框架，其特征在于：所述框架贴合板（1）的下表面开设有引脚安装口（106），引脚安装口（106）内部固定连接有贴合板引脚（108），贴合板引脚（108）为镀锡铜丝制成，引脚插口（101）内部固定插接有引脚插块（107），引脚插块（107）纵向贯穿开设有通孔，引脚插块（107）与贴合板引脚（108）通过电性连接导板（109）电性连接，引脚插块（107）与电性连接导板（109）均为镀锡铜制成。
5.如权利要求1所述一种半导体大面积冷却引线框架，其特征在于：所述芯片定位框架（3）为硅胶材质制成的矩形框体结构，且芯片定位框架（3）的两侧上方加工有框架侧导板（301），框架侧导板（301）的内表面加工为斜面。
6.如权利要求1所述一种半导体大面积冷却引线框架，其特征在于：所述冷却支板（604）的左表面和有表面上分别固定连接有一处平行散热板（605），两处平行散热板（605）均垂直于冷却支板（604），两处平行散热板（605）平行于下贴合板（603），左侧平行散热板（605）位于冷却支板（604）的中间位置，右侧平行散热板（605）位于冷却支板（604）的上边缘，冷却支板（604）与平行散热板（605）为铝合金材质。
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