CN220895499U - 一种导热结构、散热模组及其半导体器件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及半导体散热领域，具体涉及一种导热结构、散热模组及其半导体器件，包括散热部，所述散热部上设有导热金属件。通过设置导热金属件用于吸收发热工件的热量，并且该导热金属件还连接有散热部，用于将吸收的热量传递到散热部中，最后散热部与电路板进行连接，将热量传递至电路板实现散热，并通过设置导热金属件将发热工件进行夹持的形式，使得发热工件与散热件之间的接触面变大，同时使得其电阻减小，增加信号的传输质量以及效率。

Description

一种导热结构、散热模组及其半导体器件

技术领域

本实用新型涉及半导体散热领域，特别是一种导热结构、散热模组及其半导体器件。

背景技术

对于半导体产品结构，目前通常的实现方式是由底板金属框架、若干芯片和连接形成电路的若干金属跳线，以及焊接连接物(如焊片或焊膏)将芯片正反面金属层与底板框架、芯片正反面金属层与跳线、跳线与底板框架进行焊接，组成焊接组件，然后通过压塑料压塑等工艺形成最终的半导体器件产品。

随着半导体产品正向高密度化、大功率化及小型化发展，在其给我们生活带来便利的同时，越来越高的功率使得产品的散热问题愈发严重。若器件在工作时产生的热量不能及时有效散发出去，将导致热量持续积累，不仅会加速器件老化、开裂导致器件电性失效，严重的直接最终导致芯片超温烧毁。

现今半导体引脚与芯片之间均为直接连接，这样的设置导致芯片与散热件之间的接触面积小，在进行散热的时候热量难以快速的传递出去，并且由于接触面过小导致电阻变大，对信号的传输质量以及效率有很大的影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对现有技术存在半导体散热效果不理想的问题，提供一种导热结构、散热模组及其半导体器件。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种导热结构，包括散热部，所述散热部上还设有至少一个导热金属件，所述散热部包括第一散热部与第二散热部，且所述第一散热部与所述第二散热部分别连接有导热金属件。

本实用新型为一种导热结构，通过将导热结构中的散热部来吸收热量，使得该导热结构能进行热量的传递，且该散热部上还设有导热金属件用于连接在工作过程中产生热量的工件，通过该导热金属件来扩大与工作工件的接触面积，使得热量以及信号的传递更加有效。

一种散热模组，包括上述的一种导热结构还包括被导热结构夹持的芯片，所述芯片两端设有用于传递热量的导热金属件，所述导热金属件连接有散热部，所述散热部下端与外界散热部件进行接触，用于热量的传递。

本实用新型为一种散热模组，通过在模组内的芯片两端设置导热金属件用于吸收模组的热量，并且该导热金属件还连接有散热部，用于将吸收的芯片热量传递到散热部中，最后散热部与外界散热部件进行连接，将热量传递至外界，从而实现散热。

作为本实用新型的优选方案，所述导热金属件本体为铜制结构件，且所述导热金属件包括第一金属件与第二金属件，所述第一金属件与所述第二金属件分别相对设置在所述芯片的表面，提升热传导的速度，并且将导热金属件设置在芯片的表面，使得芯片的通流性更好。

作为本实用新型的优选方案，所述第一金属件与该散热模组中的第一散热部连接，所述第二金属件与该散热模组中的第二散热部连接，所述金属块设置于所述第一散热部远离所述芯片的一端，这样设置使得芯片上的热量能够多方向多渠道的传递，提升热传导的效率。

作为本实用新型的优选方案，所述第一散热部包括金属链接条，所述金属链接条一端与所述第一金属件连接，所述金属链接条的另一端连接有第一引脚，所述第一引脚远离所述金属链接条的一端与外界散热部件进行抵接，所述金属链接条远离所述第一金属件的一面连接有金属块，所述金属块在远离所述金属链接条的一面连接有散热片，通过这样的设置方式实现了热量的传递。

作为本实用新型的优选方案，所述第二散热部包括底板，所述底板一端与第二金属件连接，另一端连接有第二引脚，所述第二引脚远离所述底板的一端与外界散热部件连接，通过这样的设置是实现了热量的传递。

作为本实用新型的优选方案，所述金属链接条远离所述第一金属件的一面连接有至少一个金属块，所述金属块在远离所述金属链接条的一面连接有散热片，这样设置实现了该散热模组的多面散热，并设置散热片增大了散热的效率。

一种半导体器件，包括上述的一种散热模组，所述散热模组外部设有外壳，所述外壳将所述散热模组的一部分进行包覆，所述散热模组包括金属块，所述外壳靠近所述金属块的一面设有开口部。

本实用新型为一种半导体器件，通过设置外壳将散热模组进行包覆并起到了一定的保护作用，并且该外壳上开设有与金属块位置相对应的开口部，如此一来该金属块能够暴露在外界环境之下，这样更便于此金属块与外界进行热量的交换，避免出现半导体器件内部的散热模组散热效率低下，进一步的导致热量持续积累，不仅会加速器件老化、开裂导致器件电性失效，严重得直接最终导致芯片超温烧毁的情况。

作为本实用新型的优选方案，所述开口部与所述金属块尺寸相匹配，且所述金属块一部分穿过所述开口部超出所述外壳表面，直接与外界接触，这样使得金属块与外界的热量交换面积更大，散热效果更好。

作为本实用新型的优选方案，所述外壳设有第一安装槽组与第二安装槽组，用于安装设置在半导体器件内的第一引脚与第二引脚。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型为一种导热结构，通过将导热结构中的散热部来吸收热量，使得该导热结构能进行热量的传递，且该散热部上还设有导热金属件用于连接在工作过程中产生热量的工件，通过该导热金属件来扩大与工作工件的接触面积，使得热量以及信号的传递更加有效。

2、本实用新型为一种散热模组，通过在模组内的芯片两端设置导热金属件用于吸收模组的热量，并且该导热金属件还连接有散热部，用于将吸收的芯片热量传递到散热部中，最后散热部与电路板进行连接，将热量传递至电路板实现散热。

3、本实用新型为一种散热模组，该散热模组内部的芯片分别设有第一导热金属件与第二导热金属件，通过第一导热金属件与第一散热部的连接以及第二导热金属件与第二散热部的连接使得，芯片的散热面积变大，且保证芯片的接触面能够实现通流的效果，并且由于设置第一导热金属件与第二导热金属件的原因使得芯片与散热模组的接触面积变大，由于接触面积增大其电阻减小，使得信号的传输的质量和效率变高。

4、本实用新型为一种半导体器件，通过设置外壳的方式将散热模组包覆在该外壳内部，避免其工作时受损，并且在该外壳上开设有与金属块位置大小相对应的开口部，这样使得该金属块能够直接与外界的环境进行接触，使得由芯片传递到金属块上的热量能够进行快速换热，这使得该半导体器件不但能够从两侧的第一引脚与第二引脚进行散热，还能够通过上方的金属块实现散热，提高了散热的效率，避免出现热量累积的情况。

附图说明

图1是本实用新型半导体器件的结构示意图；

图2是本实用新型半导体器件与电路板的连接示意图；

图3是本实用新型导热结构的结构示意图；

图4是本实用新型的第二散热部与芯片的连接示意图；

图5是本实用新型的导热金属件与芯片的连接示意图；

图6是本实用新型的第一散热模组与芯片的连接示意图；

图7是本实用新型的外壳的结构示意图；

图8是本实用新型的外壳的仰视结构示意图。

图标：1-芯片；2-导热金属件；21-第一金属件；22-第二金属件；23-金属块；231-散热片；3-散热部；31-第一散热部；311-金属链接条；312-第一引脚；32-第二散热部；321-底板；322-第二引脚；4-电路板；5-外壳；51-开口部；52-第一安装槽；53-第二安装槽。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图3所示的一种导热结构，该导热结构包括了用于吸取发热工件热量的散热部3，且散热部3的下端连接有电路板4，通过电路板4将散热部3所吸取的热量散发传递到电路板4上，而电路板4又与散热部3之间平行设置，该散热部3上还另设有导热金属件2，散热部3通过导热金属件2与发热工件进行接触，增大了接触面积提升了热量传递的效率，散热部3通过第一散热部31与第二散热部32构成，且第一散热部31与第二散热部32分别连接有导热金属件2。

实施例2

如图3-6所示的一种散热模组，包括上述实施例1中的一种导热结构还包括导热结构内部的芯片1，该芯片1的两端分别设有导热金属件2，通过两端的导热金属件2将芯片1夹住并且使得芯片1的表面完全与导热金属件2进行接触实现通流的效果，并且增大了接触面积，该芯片1通过两端设置的导热金属件2分别与散热部3连接，使得该芯片1在工作时候所产生的热量能够沿着其芯片1的表面传递至与表面连接的导热金属件2上，随后再将热量从导热金属件2传递至与各个导热金属件2连接的散热部3上实现热量的传递，达到降温的效果，避免芯片1工作时的温度聚集在该模组内部，对该散热模组造成损害；

进一步的，该导热金属件2分别为设置在芯片1上端的第一金属件21以及设置在芯片1下端的第二金属件22，也就是该第一金属件21以及第二金属件22分别设置在芯片1的上下两端将芯片1夹持于中部。

其上述的散热部3包括了第一散热部31与第二散热部32，且第一散热部31与第二散热部32分别与芯片1两端的导热金属件2连接，如此设置使得该芯片1在工作进行发热的时候，其热量能够通过导热金属件2分别传递至第一散热部31以及第二散热部32上，在相同的热量下比仅设置一个散热部的散热效果更好，并且可以实现多方位的散热，如图3所示。

其上述的导热金属件2中的第一金属件21与散热模组中的第一散热部31连接，所述导热金属件2中的第二金属件22与散热模组中的第二散热部32连接，用于传递热量，如图5所示。

其上述的该第一散热部31，包括了与导热金属件2相连的金属链接条311，该金属链接条311一端与导热金属件2连接用于吸收导热金属件2上的热量，而该金属链接条311的另一端连接有第一引脚312，并将该金属链接条311上的热量传递至第一引脚312上，且该第一引脚312与电路板4连接，将热量传递到电路板4上进行散热，如图6所示。

其上述的第二散热部32包括了底板321，该底板321一端与芯片1另一端的第二金属件22进行连接，而底板321的另一端连接有第二引脚322，这样使得芯片1的热量通过导热金属件2传递至底板321上，再从底板321将热量传递至第二引脚322上；

进一步的，第二引脚322设置在电路板4的上方并与电路板4进行连接，用于散热；

可选的，该第二引脚322与底板321以及位于底板321上方的第二金属件22可以为一体成型的结构件，如图4所示。

其上述的金属链接条311在远离第一金属件21的一面设有金属块23用于吸收一部分从芯片1传递至金属链接条311上的热量，而该金属块23在远离金属链接条311的一面设有散热片231，通过散热片231来进行散热。

在本实施例中，金属块23通过焊接连接物与金属链接条311连接，可选的，焊接连接物为锡膏或焊片。

在其他实施例中，金属块23还可以与金属链接条311一体成型。

可选的，该散热片231可以为金属板件结构，也可以设置为带锯齿的金属件结构，增大散热面积。

此处的热量传递方向为，通过芯片1工作产生热量，将热量传递到下与金属链接条311相连的第一金属件21上，此时金属链接条311将一部分热量传递到与其相连的第一引脚322上，并通过与第一引脚312连接的电路板进行散热，另一部分热量传递到金属链接条311上方连接的金属块23上，并依靠连接在金属块23上方的散热片231进行散热，这样提升了散热效率，如图3所示。

实施例3

如图1-2所示的一种半导体器件，包括了上述实施例1中描述的一种散热模组，该散热模组外部设有外壳5，并且该外壳5设有开口部51。

进一步的，开口部51的尺寸位置与散热模组中的金属块23相对应，这样使得散热模组在安装入外壳5后，其中的金属块23能透过开口部51直接与外界的环境进行接触，通过与外界环境的接触进行散热。

其上述的开口部51设置在外壳5远离电路板4的一面。

其上述的金属块23一部分透过开口部51超出外壳5的上端面，这样能保证金属块23与外界环境的接触面积更大，散热的效果更好，如图1与图7所示。

其上述的外壳5靠近电路板4的一面开设有第一安装槽52以及第二安装槽53，且第一安装槽52与第二安装槽53相对设置，

进一步的，第一安装槽52尺寸与散热模组中的第一引脚312尺寸相匹配，第二安装槽53尺寸与散热模组中的第二引脚322的尺寸相匹配，用于散热模组与安装在外壳5中时放置第一引脚312与第二引脚322，如图8所示。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种导热结构，其特征在于，包括散热部(3)，所述散热部(3)上还设有导热金属件(2)，所述散热部(3)包括第一散热部(31)与第二散热部(32)，且所述第一散热部(31)与所述第二散热部(32)分别连接有导热金属件(2)。

2.一种散热模组，其特征在于，包括权利要求1所述的一种导热结构，所述散热模组还包括被所述导热结构夹持的芯片(1)，所述芯片(1)两端设有用于传递热量的导热金属件(2)，所述导热金属件(2)连接有散热部(3)，所述散热部(3)下端与外界散热部件配合进行散热，所述第一散热部(31)一端设有金属块(23)。

3.根据权利要求2所述的一种散热模组，其特征在于，所述散热部(3)连接的所述导热金属件(2)本体为铜制结构件，且所述导热金属件(2)包括第一金属件(21)与第二金属件(22)，所述第一金属件(21)与所述第二金属件(22)分别相对设置在所述芯片(1)的表面。

4.根据权利要求3所述的一种散热模组，其特征在于，所述第一金属件(21)与所述第一散热部(31)连接，所述第二金属件(22)与所述第二散热部(32)连接，所述金属块(23)设置于所述第一散热部(31)远离所述芯片(1)的一端。

5.根据权利要求4所述的一种散热模组，其特征在于，所述第一散热部(31)包括金属链接条(311)，所述金属链接条(311)一端与所述第一金属件(21)连接，所述金属链接条(311)的另一端连接有第一引脚(312)，所述金属链接条(311)远离所述第一金属件(21)的一面连接有金属块(23)，所述金属块(23)在远离所述金属链接条(311)的一面连接有散热片(231)。

6.根据权利要求4所述的一种散热模组，其特征在于，所述第二散热部(32)包括底板(321)，所述底板(321)一端与第二金属件(22)连接，另一端连接有第二引脚(322)。

7.一种半导体器件，其特征在于，包括权利要求2-6任一项所述的一种散热模组，所述散热模组外部设有外壳(5)，所述外壳(5)将所述散热模组的一部分包覆，所述散热模组包括金属块(23)，所述外壳(5)靠近所述金属块(23)的一面设有开口部(51)。

8.根据权利要求7所述的一种半导体器件，其特征在于，所述开口部(51)与所述金属块(23)尺寸相匹配，且所述金属块(23)的一部分穿过所述开口部(51)超出所述外壳(5)表面，直接与外界接触。

9.根据权利要求7所述的一种半导体器件，其特征在于，所述外壳(5)一面设有第一安装槽(52)与第二安装槽(53)，用于安装设置在所述半导体器件内的第一引脚(312)与第二引脚(322)。