CN207529926U - 一种半导体散热系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种半导体散热系统，包括相互隔离的用于容置半导体元器件的元件腔和用于布置散热结构的散热腔；所述散热结构包括设于所述散热腔内的散热风道、设于所述散热风道一端的散热风扇以及至少一个第一散热器；所述第一散热器设于所述散热风道内且所述第一散热器的基板面露置于所述元件腔；半导体元器件安装于所述第一散热器的基板面上；本实用新型通过优化布局结构，将散热结构与半导体元器件分别设置在两个相互隔离的空间内，使得半导体元器件布局在一个独立的密封空间内，可以杜绝灰尘等杂质的进入，从而减少了半导体元器件出现打火等故障的可能，提高了系统的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种散热结构，具体涉及一种用于半导体散热的散热系统。
背景技术
现有小功率电源产品设计时多采用TO220或者TO247封装，该封装管脚间距离很小，只能满足工作绝缘。而半导体散热设计多将散热器直接置于风道之内，而半导体直接安装在散热器上也置于风道之内。由于长期有风吹过器件，器件本身和周围电路都会有灰尘的堆积，本身电气间隙小，再加上灰尘的堆积，长期运行过程中打火的概率大幅上升，降低了系统可靠性。特别在一些多灰的应用中，电源产品的故障率居高不下。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对上述技术问题提出一种能够将半导体与散热风道相互隔离的半导体散热系统。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种半导体散热系统，包括相互隔离的用于容置半导体元器件的元件腔和用于布置散热结构的散热腔；所述散热结构包括设于所述散热腔内的散热风道、设于所述散热风道一端的散热风扇以及至少一个第一散热器；所述第一散热器设于所述散热风道内且所述第一散热器的基板面露置于所述元件腔；半导体元器件安装于所述第一散热器的基板面上。
在本实用新型中，所述第一散热器与半导体元器件之间涂设有导热涂层。
在本实用新型中，所述散热风道至少由风扇挡板、风道前挡板以及风道后挡板构成；所述风道前挡板和风道后挡板平行间隔设置形成气流通道，所述第一散热器设于该气流通道内。
在本实用新型中，所述风道前挡板设于所述元件腔与散热腔之间，所述第一散热器设于所述风道前挡板位于所述散热腔的一侧且所述风道前挡板设有用于将所述第一散热器的基板面露置于所述元件腔的开口。
在本实用新型中，每一所述第一散热器上分别设有第二散热器，所述半导体元器件安装在所述第二散热器上。
在本实用新型中，所述半导体元器件设于PCB上，并且该PCB设于所述第一散热器的基板面上；所述PCB开设有用于露置所述第二散热器的开槽。
在本实用新型中，所述半导体元器件与第二散热器之间涂设有导热涂层。
在本实用新型中，所述导热涂层由硅胶/硅脂构成。
本实用新型通过优化布局结构，将散热结构与半导体元器件分别设置在两个相互隔离的空间内，使得半导体元器件布局在一个独立的密封空间内，可以杜绝灰尘等杂质的进入，从而减少了半导体元器件出现打火等故障的可能，提高了系统的可靠性。
附图说明
图1为本实用新型一实施例中的半导体散热系统的结构示意图一；
图2为本实用新型一实施例中的半导体散热系统的结构示意图二；
图3为本实用新型一实施例中的半导体散热系统的结构示意图三；
图4为本实用新型一实施例中的半导体散热系统的结构示意图四；
图5为本实用新型一实施例中应用半导体散热系统的UPS结构示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，以下结合附图及实施例，对本实用新型的技术方案进行进一步详细说明，显而易见地，下面描述仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些实施例获得其他的实施例。
参照图1至图5，一种半导体散热系统，包括相互隔离的用于容置半导体元器件3的元件腔1和用于布置散热结构的散热腔2；散热结构包括设于散热腔2内的散热风道6、设于散热风道6一端的散热风扇4以及至少一个第一散热器7；第一散热器7设于散热风道6内且第一散热器7的基板面71露置于元件腔1；半导体元器件3安装于第一散热器7的基板面71上。第一散热器7还包括连接在基本面的另一侧的散热翅片72，即第一散热器7的散热翅片72位于散热风道6内。半导体元器件3工作产生的热量通过第一散热器7的基板面71传递到散热翅片72，散热风扇4强制外界的冷空气进入散热风道6内形成散热气流并与散热翅片72发生热交换从而将热量带走。散热风扇4可以是排风模式工作，也可以是抽风模式工作。由于元件腔1与散热腔2相互隔离，散热气流不会进入到元件腔1内，即整个散热过程散热气流不会吹过半导体元器件3，从而避免了半导体元器件3出现灰尘快速堆积的现象，使得产品能够适应更加恶劣的工况，降低了在长期运行过程中半导体元器件3发生打火的概率，提高了系统的可靠性。
在一具体实施例中，半导体元器件3与第一散热器7的基板面71之间存在空气隙，极大地影响半导体元器件3与第一散热器7之间的热传导效率，为此，第一散热器7与半导体元器件3之间涂设有用于提高半导体元器件3与第一散热器7的热传导效率的导热涂层。一般情况下，该导热涂层由涂覆在半导体元器件3与第一散热器7之间的硅胶/硅脂构成。
在一具体实施例中，散热风道6至少由风扇挡板63、风道前挡板61以及风道后挡板62构成；风道前挡板61和风道后挡板62平行间隔设置形成气流通道，第一散热器7设于该气流通道内。即散热风道6为至少由风扇挡板63、风道前挡板61以及风道后挡板62构成的且与元件腔1平行的气流通道，该气流通道与元件腔1密封隔离，散热气流只吹过第一散热器7的散热翅片72而不进入到元件腔1内。
在一具体实施例中，风道前挡板61设于元件腔1与散热腔2之间，第一散热器7设于风道前挡板61上，位于散热腔2的一侧且风道前挡板61设有用于将第一散热器7的基板面71露置于元件腔1的开口。即元件腔1与散热腔2之间通过风道前挡板61相互隔离，第一散热器7通过风道前挡板61上的开口于设于元件腔1内的半导体元器件3接触连接。
在一具体实施例中，由于半导体元器件3封装在PCB5上，而PCB5同样存在有散热需求，为此，每一第一散热器7上分别设有第二散热器8，半导体元器件3安装在第二散热器8上。即半导体元器件3设于PCB5上，该PCB5设于第一散热器7的基板面71上；PCB5开设有用于露置第二散热器8的开槽；第二散热器8通过PCB5上的开槽突出PCB5的表面，从而实现半导体元器件3与第二散热器8的固定连接。
在一具体实施例中，半导体元器件3与第二散热器8的基板面71之间存在空气隙，极大地影响半导体元器件3与第二散热器8之间的热传导效率，为此，半导体元器件3与第二散热器8之间涂设有导热涂层。一般情况下，该导热涂层由涂覆在半导体元器件3与第一散热器7之间的硅胶/硅脂构成。
综上，提供一实施例，该半导体散热系统可以方便地应用到各种产品的设计中。以应用到小功率UPS为例，半导体散热系统从机柜9的前部进风，从机柜9的后部出风。具体的，半导体元器件3封装在PCB5上，散热风扇4、散热风道6以及第一散热器7构成散热结构，散热风道6至少由风扇挡板63、风道前挡板61以及风道后挡板62组成，风道前挡板61设于元件腔1与散热腔2之间，且风道前挡板61中间开设有长方形开孔，第一散热器7通过风扇安装板73固定设置在该长方形开孔的位置，第一散热器7的散热翅片72位于散热风道6内，第一散热器7的基板面71通过该长方形开孔露置于元件腔1中。其中，第一散热器7上安装有第二散热器8，风道前挡板61和第一散热器7的基板面71将PCB5、第二散热器8与散热风道6完全隔离。半导体元器件3采用TO247封装，将半导体元器件3弯折90°，使其安装面与PCB5平行，且半导体元器件3的安装面略高于PCB5。PCB5在第二散热器8所在的位置开设长方形开槽，第二散热器8通过该长方形开槽突出PCB5表面，并与半导体元器件3的安装面基本平齐。半导体元器件3采用螺钉或者压条通过陶瓷片或者绝缘垫固定在第二散热器8上。第一散热器7和第二散热器8之间、半导体元器件3与第二散热器8之间分别均匀涂抹有硅胶/硅脂。半导体元器件3的热量通过第二散热器8传递给第一散热器7，再经过第一散热器7的散热翅片72由冷却气流带出系统。由于半导体元器件3所在的元件腔1与散热腔2完全独立，从而可以避免散热气流中的灰尘堆积在半导体元器件3上，提高半导体散热系统的可靠性。
本实用新型通过优化布局结构，将散热结构与半导体元器件分别设置在两个相互隔离的空间内，使得半导体元器件布局在一个独立的密封空间内，可以杜绝灰尘等杂质的进入，从而减少了半导体元器件出现打火等故障的可能，提高了系统的可靠性。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种半导体散热系统，其特征在于，包括相互隔离的用于容置半导体元器件的元件腔和用于布置散热结构的散热腔；所述散热结构包括设于所述散热腔内的散热风道、设于所述散热风道一端的散热风扇以及至少一个第一散热器；所述第一散热器设于所述散热风道内且所述第一散热器的基板面露置于所述元件腔；半导体元器件安装于所述第一散热器的基板面上。
2.如权利要求1所述的半导体散热系统，其特征在于，所述第一散热器与半导体元器件之间涂设有导热涂层。
3.如权利要求1所述的半导体散热系统，其特征在于，所述散热风道至少由风扇挡板、风道前挡板以及风道后挡板构成；所述风道前挡板和风道后挡板平行间隔设置形成气流通道，所述第一散热器设于该气流通道内。
4.如权利要求3所述的半导体散热系统，其特征在于，所述风道前挡板设于所述元件腔与散热腔之间，所述第一散热器设于所述风道前挡板位于所述散热腔的一侧且所述风道前挡板设有用于将所述第一散热器的基板面露置于所述元件腔的开口。
5.如权利要求1或3所述的半导体散热系统，其特征在于，每一所述第一散热器上分别设有第二散热器，所述半导体元器件安装在所述第二散热器上。
6.如权利要求5所述的半导体散热系统，其特征在于，所述半导体元器件设于PCB上，并且该PCB设于所述第一散热器的基板面上；所述PCB开设有用于露置所述第二散热器的开槽。
7.如权利要求6所述的半导体散热系统，其特征在于，所述半导体元器件与第二散热器之间涂设有导热涂层。
8.如权利要求2或7所述的半导体散热系统，其特征在于，所述导热涂层由硅胶/硅脂构成。
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| CN201721377957.3U CN207529926U (zh) | 2017-10-24 | 2017-10-24 | 一种半导体散热系统 |
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| CN109952007A (zh) * | 2019-04-24 | 2019-06-28 | 深圳英飞源技术有限公司 | 一种高防护的电子产品 |
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2017
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