CN201946584U - 一种半导体器件的加热装置 - Google Patents

一种半导体器件的加热装置 Download PDF

Info

Publication number
CN201946584U
CN201946584U CN 201120025808 CN201120025808U CN201946584U CN 201946584 U CN201946584 U CN 201946584U CN 201120025808 CN201120025808 CN 201120025808 CN 201120025808 U CN201120025808 U CN 201120025808U CN 201946584 U CN201946584 U CN 201946584U
Authority
CN
China
Prior art keywords
semiconductor device
heater
chamber
heating body
base
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.)
Expired - Fee Related
Application number
CN 201120025808
Other languages
English (en)
Inventor
于广
王晓忠
梁建长
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.)
Comba Telecom Technology Guangzhou Ltd
Original Assignee
Comba Telecom Technology Guangzhou 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 Comba Telecom Technology Guangzhou Ltd filed Critical Comba Telecom Technology Guangzhou Ltd
Priority to CN 201120025808 priority Critical patent/CN201946584U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN201946584U publication Critical patent/CN201946584U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Landscapes

  • Resistance Heating (AREA)

Abstract

本实用新型公开了一种半导体器件的加热装置，其包括导热的底座、固定于底座上的PCB板、设于PCB板上的需要加热的半导体器件以及电加热体，在所述底座上分别设有第一腔室和第二腔室，所述需要加热的半导体器件容纳于该第一腔室内，且该半导体器件的顶面与该第一腔室的底面直接接触或者通过设于两者之间的导热体接触，所述加热体固定于该第二腔室内。本实用新型的加热装置利用电加热体对PCB板的底座加热，通过底座再传热到半导体器件，因此，系统温升比较均匀，半导体器件上下表面温差较小，焊脚不会产生应力变形等不利影响；并且，半导体器件正常工作时，对半导体器件正常工作的散热没有影响。

Description

一种半导体器件的加热装置
技术领域
本实用新型涉及半导体器件的加热，尤其是一种半导体器件的加热装置。
背景技术
现有半导体器件按正常工作温度范围可以分为军工级、工业级和商业级三种，三种级别的半导体器件适用的温度范围分别为-40℃ ～ +125℃、-40℃ ～ +100℃和0℃ ～ +85℃。大多设备制造商普遍选用商业级半导体器件以降低成本，为了保证商业级半导体器件在低温下能够正常启动，通常采用的方式是对半导体器件进行加热以达到其启动所需的温度。目前常见的半导体器件的加热方法有以下两种。
一种是通过加热板热辐射散热的方式加热半导体器件，这种加热技术存在如下缺陷：正对加热板的半导体器件能直接受热辐射加热，而背对加热板的半导体器件只能等加热板加热空气，空气受热后再加热半导体器件，因此，这种加热技术对半导体器件正面贴装时有比较好的加热效果，对半导体器件背面贴装时加热效果很不理想，半导体器件升到启动温度需要比较长的时间；而且，加热板成本比较高。
另一种是采用加热片直接对半导体器件的表面进行加热，将加热片直接粘贴于半导体器件的表面，或者将导热金属片粘贴于半导体器件的表面，通过大功率电阻加热导热金属片，导热金属片再导热至半导体器件的表面。该加热方法存在如下缺点：（1）由于仅对半导体器件的表面加热，因此半导体器件表面的温度很高而底面温度较低，造成半导体器件表面和底面温差很大，导致焊脚会产生应力变形，以致破坏半导体器件和数字板的连接，因此可靠性不高；（2）虽然采用该加热方法可以迅速把半导体器件表面温度升高到启动温度，但是当半导体器件正常工作时需要散热，加热体设置于半导体器件的表面会造成半导体器件仅与加热体接触，而没有与散热齿接触，因此散出的热量十分有限，很难满足散热的需求，特别是对背面贴装的半导体器件影响更大。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种半导体的加热装置，其加热均匀，同时又不影响半导体器件正常工作时的散热。
本实用新型提供的一种半导体器件的加热装置，其包括导热的底座、固定于底座上的PCB板、设于PCB板上的需要加热的半导体器件以及电加热体，在所述底座上分别设有第一腔室和第二腔室，所述需要加热的半导体器件容纳于该第一腔室内，且该半导体器件的顶面与该第一腔室的底面直接接触或者通过设于两者之间的导热体接触，所述电加热体固定于该第二腔室内。
优选地，所述电加热体为PTC加热器。
优选地，所述PTC加热器包括外壳及固定于该外壳内的PTC元件，该外壳经螺钉固定于所述第二腔室的底面上。
优选地，所述导热体为导热硅胶垫。
优选地，所述电加热体的电源引线上设有插头，在所述PCB板板上设有与该插头相匹配的插座。
优选地，还包括用于控制所述电加热体开闭的控制模块，该控制模块监测所述半导体器件表面的温度和/或所述半导体器件所在回路的电流，当该温度小于温度设定值的最小值和/或该电流小于电流设定值的最小值时，打开所述电加热体的电源，当该温度大于温度设定值的最大值和/或该电流大于电流设定值的最大值时，关闭所述电加热体的电源。
优选地，在所述底座上设有散热齿片。
与现有技术相比，本实用新型的优点是。
（1）本实用新型的加热装置利用电加热体对PCB板的底座加热，通过底座再传热到半导体器件，因此，系统温升比较均匀，半导体器件上下表面温差较小，焊脚不会产生应力变形等不利影响。
（2）本实用新型的加热装置，其半导体器件与底座直接接触或通过导热硅胶垫接触，半导体器件正常工作时仍然通过底座散热，因此对半导体器件正常工作时的散热没有影响。
（3）本实用新型的加热装置其采用的电加热体为PTC加热器，其以PTC元件为热源，由于PTC元件的正温度系数的特性，在低温下其电阻小、功耗大，随着温度的升高，电阻值急剧增大，功耗变的很小，很适合应用在低温下的加热场合。
（4）本实用新型的加热装置，通过控制模块监测半导体器件表面的温度和/或半导体器件回路的电流，两者有一个条件满足即停止加热，避免温度过高，系统可靠性高。
附图说明
图1是本实用新型实施例的半导体器件的加热装置的原理框图。
图2是本实用新型实施例的半导体器件的加热装置的结构示意图。
附图标记说明：1-导热硅胶垫、2-半导体器件、3-第一腔室、4-PCB板、5-第二腔室、6-外壳、7-PTC元件、8-螺钉、9-底座。
具体实施方式
本实用新型的半导体器件的加热装置，通过加热底座来达到加热半导体器件的目的，因此，系统温升比较均匀，半导体器件上下表面温差很小，焊脚不会因温差过大产生应力变形等不利影响，加热十分可靠。电加热体在低温下将半导体器件加热到启动温度，当半导体器件正常工作时电加热体关闭，对半导体器件的散热也不会受到影响，特别适合于半导体器件背贴安装时的加热需求。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明：
图1所示为本实用新型的半导体器件的加热装置的原理框图，该加热装置包括电源模块、控制模块、开关和加热模块，电源模块利用PCB板的供电电压，不需要采用独立的电源，减少了成本并节约空间。控制模块用于分别监测芯片表面的温度和/或芯片所在回路的电流，当该温度小于温度设定值的最小值和/或该电流小于电流设定值的最小值时，打开电加热体，当该温度大于温度设定值的最大值和/或该电流大于电流设定值的最大值时，关闭所述电加热体，不但可以防止一直加热芯片温度过高，还可以节约能源。
图2所示为本实用新型的半导体器件2的加热装置的结构示意图，本实用新型的半导体器件2的加热装置主要由导热的底座9、固定于底座9上的PCB板4、设于PCB板4上的需要加热的半导体器件2、电加热体以及控制模块组成。底座9由金属材料及其它导热材料制成，在底座9上设有散热齿片（图上未示出）。对于具有底座9的系统，可以利用原有的底座9，对于没有底座9的设备，可以增设底座9。在底座9上设置分别用于容纳半导体器件2和电加热体的第一腔室3和第二腔室5。需要加热的半导体器件2容纳于该第一腔室3内，半导体器件2的顶面与该第一腔室3的底面直接接触，或者通过设于两者之间的导热硅胶垫1接触，以增加热传导效率。
电加热体固定于第二腔室5内，电加热体为PTC加热器，该PTC加热器包括外壳6及固定于该外壳6内的PTC元件7（Positive Temperature Coefficient，正温度系数热敏材料），外壳6经螺钉8固定于第二腔室5的底面上。电加热体除了采用PTC加热器之外，还可以是其它的通过电加热的加热器。
本实施例中直接利用PCB板4上的电源对电加热体进行供电，而不必设置单独的直流电源。电加热体的电源引线（图未示出）可以直接焊接在PCB板4上，也可以在电源引线上设计插头，在PCB板4上设置与插头相匹配的插座，通过插头和插座之间的插接实现电加热体与PCB板4的连接。
控制模块包括用于监测半导体器件2表面的温度的温度检测模块和用于监测半导体器件2所在回路的电流的电流检测模块，当温度小于温度设定值的最小值和/或电流小于电流设定值的最小值时，控制模块打开电加热体的电源开始对底座9加热；当温度大于温度设定值的最大值和/或电流大于电流设定值的最大值时，控制模块关闭电加热体的电源停止对底座9加热。
实际应用中，根据电子设备大小和需要加热半导体器件的数量，来设计PTC加热器的功率。电子设备在低温下通电，由于半导体器件表面温度很低，半导体器件回路电流为0，此时开关闭合，PTC加热器开始发热；当加热到一定程度，半导体器件表面温度超过启动温度，半导体器件开始启动，半导体器件回路开始有电流；这时控制模块监测到半导体器件表面温度到一定温度或回路有电流两个中的一个条件满足即关断开关，PTC加热体停止工作，半导体器件正常启动，设备可以正常工作。
采用上述方案后，本实用新型具有以下优点。
（1）本实用新型的加热装置利用电加热体对PCB板的底座加热，通过底座再传热到半导体器件，因此，系统温升比较均匀，半导体器件上下表面温差较小，焊脚不会产生应力变形等不利影响。
（2）本实用新型的加热装置，其半导体器件与底座直接接触或通过导热硅胶垫接触，半导体器件正常工作时仍然通过底座散热，因此对半导体器件正常工作时的散热没有影响。
（3）本实用新型的加热装置其采用的电加热体为PTC加热器，其以PTC元件为热源，由于PTC元件的正温度系数的特性，在低温下其电阻小、功耗大，随着温度的升高，电阻值急剧增大，功耗变得很小，很适合应用在低温下的加热场合。
（4）本实用新型的加热装置，通过控制模块监测半导体器件表面的温度和/或半导体器件回路的电流，两者有一个条件满足即停止加热，避免温度过高，系统可靠性高。
以上仅为本实用新型的具体实施例，并不以此限定本实用新型的保护范围；在不违反本实用新型构思的基础上所作的任何替换与改进，均属本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种半导体器件的加热装置，其包括导热的底座、固定于底座上的PCB板、设于PCB板上的需要加热的半导体器件以及电加热体，其特征在于：在所述底座上分别设有第一腔室和第二腔室，所述需要加热的半导体器件容纳于该第一腔室内，且该半导体器件的顶面与该第一腔室的底面直接接触或者通过设于两者之间的导热体接触，所述加热体固定于该第二腔室内。
2.根据权利要求1所述的半导体器件的加热装置，其特征在于：所述电加热体为PTC加热器。
3.根据权利要求2所述的半导体器件的加热装置，其特征在于：所述PTC加热器包括外壳及固定于该外壳内的PTC元件，该外壳经螺钉固定于所述第二腔室的底面上。
4.根据权利要求1所述的半导体器件的加热装置，其特征在于：所述导热体为导热硅胶垫。
5.根据权利要求1所述的半导体器件的加热装置，其特征在于：所述电加热体的电源引线上设有插头，在所述PCB板板上设有与该插头相匹配的插座。
6.根据权利要求1至5任一项所述的半导体器件的加热装置，其特征在于：还包括用于控制所述电加热体开闭的控制模块，该控制模块监测所述半导体器件表面的温度和/或所述半导体器件所在回路的电流，当该温度小于温度设定值的最小值和/或该电流小于电流设定值的最小值时，打开所述电加热体的电源，当该温度大于温度设定值的最大值和/或该电流大于电流设定值的最大值时，关闭所述电加热体的电源。
7.根据权利要求6所述的半导体器件的加热装置，其特征在于：在所述底座上设有散热齿片。
CN 201120025808 2011-01-26 2011-01-26 一种半导体器件的加热装置 Expired - Fee Related CN201946584U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201120025808 CN201946584U (zh) 2011-01-26 2011-01-26 一种半导体器件的加热装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201120025808 CN201946584U (zh) 2011-01-26 2011-01-26 一种半导体器件的加热装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN201946584U true CN201946584U (zh) 2011-08-24

Family

ID=44473920

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201120025808 Expired - Fee Related CN201946584U (zh) 2011-01-26 2011-01-26 一种半导体器件的加热装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN201946584U (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102163583A (zh) * 2011-01-26 2011-08-24 京信通信技术(广州)有限公司 一种半导体器件的加热方法及装置
CN102435428A (zh) * 2011-09-30 2012-05-02 广州高澜节能技术股份有限公司 一种模拟igbt模块发热的测试模块

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102163583A (zh) * 2011-01-26 2011-08-24 京信通信技术(广州)有限公司 一种半导体器件的加热方法及装置
CN102163583B (zh) * 2011-01-26 2014-08-13 京信通信技术(广州)有限公司 一种半导体器件的加热方法及装置
CN102435428A (zh) * 2011-09-30 2012-05-02 广州高澜节能技术股份有限公司 一种模拟igbt模块发热的测试模块

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN201431327Y (zh) 一种带厚膜电路发热板的液体加热装置
JP3159913U (ja) 電池に用いられる加熱構造、加熱装置および補助モジュール
CN201398013Y (zh) 带有温度控制装置的激光器模块
CN101400210B (zh) 设有发光二极管的印刷电路板
CN201946584U (zh) 一种半导体器件的加热装置
CN207304944U (zh) 一种ptc发热器件的固化成型设备的电联接装置
CN102163583B (zh) 一种半导体器件的加热方法及装置
CN210519310U (zh) 一种具有温度补偿功能的led电路板
CN100591977C (zh) 插座型led装置
CN211453706U (zh) 一种片式电阻器用功率处理夹具
CN209462629U (zh) 一种具有抗老化功能的石墨电热膜
CN201889966U (zh) 抗静电热敏打印头
CN111343737A (zh) 电发热盘
CN208445763U (zh) 一种加热器的加热控制装置及加热器
CN217011576U (zh) 一种可加热的散热器及电子设备
CN203387698U (zh) 一种带干烧保护的发热体
CN207165323U (zh) 一种便于自动控温的大功率电阻器
CN211184302U (zh) 电发热盘
CN201570495U (zh) 一种芯片的加热装置
CN216875021U (zh) 一种加热组件
CN220254687U (zh) 一种加热元器件
CN205900525U (zh) 一种高导热防破裂功率半导体模块芯片连接结构
CN205196152U (zh) 一种监控设备的防护罩及监控设备
CN217335400U (zh) 一种运行稳定的高压直流电源
CN209675270U (zh) 一种带温控的半导体模块

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20110824

Termination date: 20170126