一种半导体器件水冷散热结构制造技术

本实用新型专利技术涉及半导体器件水冷散热结构，包括：散热壳体，所述散热壳体上设置有冷却液进口和冷却液出口；底板，与所述散热壳体连接以密封所述散热壳体，所述底板同时作为半导体器件的基板；所述底板与所述散热壳体组成的腔体内设置有由一组开口方向相反的圆弧挡板交替套叠后形成的冷却液槽，所述冷却液槽分别与所述冷却液进口和所述冷却液出口连通，所述冷却液槽内设置有挡板。本实用新型专利技术的半导体器件水冷散热结构与半导体器件形成为一体，结构非常紧凑，一体封装的形式避免了低导热系数硅胶产生的热阻，大大提高了半导体器件的散热效果。果。果。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体器件水冷散热结构


[0001]本技术属于散热装置
，具体涉及一种半导体器件水冷散热结构。

技术介绍

[0002]半导体器件在工作时所产生的热量限制器件性能和可靠性，散热是半导体器件生产和应用的重点工作之一。温度过高会影响包括IGBT模块在内的大多半导体器件的使用性能，甚至造成功率器件的不可逆转的损坏不可逆转的损坏，影响元器件的正常使用。10℃法则表明，当器件温度降低10℃，器件的可靠性将增长一倍。因此，从提高半导体器件的使用可靠性的角度出发，如何对半导体器件进行散热已经成为各国研究的热点。
[0003]常规散热措施是将器件安装在具有较大散热面积的散热器上，或同时对散热器进行风冷或者水冷。传统水冷散热器，水冷腔体的水冷板壁与功率器件基板通过导热硅脂连接，由于导热硅脂的导热系数较低，且在涂抹时易产生气泡等，从而形成了较大热阻且极易造成局部温度过高，进而导致功率元件的整体散热效果较差。而且，传统的水冷散热器，多由多边形柱状散热片形成散热通道，会存在水循环不均匀、散热片之间容易被水沟堵塞、以及清洗困难等缺陷。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术中存在的上述问题，本技术提供了一种半导体器件水冷散热结构。本技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
[0005]本技术提供了一种半导体器件水冷散热结构，包括：
[0006]散热壳体，所述散热壳体上设置有冷却液进口和冷却液出口；
[0007]底板，与所述散热壳体连接以密封所述散热壳体，所述底板同时作为半导体器件的基板；
[0008]所述底板与所述散热壳体组成的腔体内设置有由一组开口方向相反的圆弧挡板交替套叠后形成的冷却液槽，所述冷却液槽分别与所述冷却液进口和所述冷却液出口连通，所述冷却液槽内设置有挡板。
[0009]在本技术的一个实施例中，所述圆弧挡板的弧度在180
°‑
360
°
之间。
[0010]在本技术的一个实施例中，所述底板的内部设置真空腔体，所述真空腔体的内部装有液态相变介质。
[0011]在本技术的一个实施例中，所述真空腔体内靠近半导体器件的面上设置有若干均匀分布的毛细结构。
[0012]在本技术的一个实施例中，所述毛细结构的截面形状为三角形、梯形或矩形。
[0013]在本技术的一个实施例中，所述底板采用AlSiC制成。
[0014]在本技术的一个实施例中，所述散热壳体的边缘设置密封凹槽，所述密封凹槽内设置密封圈，所述底板的边缘与所述密封凹槽内的所述密封圈压紧配合以实现密封固定。
[0015]与现有技术相比，本技术的有益效果在于：
[0016]1.本技术的半导体器件水冷散热结构，底板与散热壳体组成的腔体内设置有冷却液槽，同时，底板的另一侧成为半导体器件的基板，即，本技术中水冷散热结构与半导体器件形成为一体，结构非常紧凑，一体封装的形式避免了低导热系数硅胶产生的热阻，大大提高了半导体器件的散热效果。
[0017]2.本技术的半导体器件水冷散热结构，冷却液槽由一组开口方向相反的圆弧挡板交替套叠后形成，使得冷却液流动轨迹类似锯齿状，增大了散热面积，散热效果更好，同时，在冷却液槽内设置挡板，使得冷却液循环更加均匀，避免出现部分冷却液不流动的问题。
[0018]3.本技术的半导体器件水冷散热结构，底板的内部设置真空腔体，真空腔体的内部装有液态相变介质，可以将半导体器件中核心较大的发热量通过蒸发及冷凝过程快速传导至基板(即散热壳体的底板)，另外，真空腔体内靠近半导体器件的面上设置有若干均匀分布的毛细结构，以便于液态相变介质均匀分布，有利于将来自于半导体器件的热量快速转移入散热壳体的冷却液中，进一步提高散热效率和效果。
[0019]上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
[0020]图1是本技术实施例提供的一种半导体器件水冷散热结构的示意图；
[0021]图2是本技术实施例提供的一种冷却液槽的结构示意图；
[0022]图3是本技术实施例提供的另一种半导体器件水冷散热结构的示意图。
具体实施方式
[0023]为了进一步阐述本技术为达成预定技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及具体实施方式，对依据本技术提出的一种半导体器件水冷散热结构进行详细说明。
[0024]有关本技术的前述及其他
技术实现思路
、特点及功效，在以下配合附图的具体实施方式详细说明中即可清楚地呈现。通过具体实施方式的说明，可对本技术为达成预定目的所采取的技术手段及功效进行更加深入且具体地了解，然而所附附图仅是提供参考与说明之用，并非用来对本技术的技术方案加以限制。
[0025]实施例一
[0026]请结合参见图1和图2，图1是本技术实施例提供的一种半导体器件水冷散热结构的示意图；图2是本技术实施例提供的一种冷却液槽的结构示意图。如图所示，本实施例的半导体器件水冷散热结构，包括：散热壳体1和底板2，其中，散热壳体1上设置有冷却液进口101和冷却液出口102；底板2与散热壳体1连接以密封散热壳体1，底板2同时作为半导体器件的基板；底板2与散热壳体1组成的腔体内设置有由一组开口方向相反的圆弧挡板201交替套叠后形成的冷却液槽202，冷却液槽202分别与冷却液进口101和冷却液出口102连通，冷却液槽202内设置有挡板203。
[0027]在本实施例中，半导体器件4通过散热胶与本实施例的底板2粘结。
[0028]具体地，散热壳体1由顶壁和两个侧壁一体成型为一个开口槽，开口槽的边缘设置密封凹槽(图中未示出)，所述密封凹槽内设置密封圈，底板2的边缘与密封凹槽内的密封圈压紧配合以实现底板2与散热壳体1的密封固定，进而形成用于盛装冷却液的腔体。其中，一个侧壁上开设有两个窗口，以分别作为冷却液进口101和冷却液出口102，冷却液通过冷却液进口101导入到散热壳体1的腔体中，使用完成后通过冷却液出口102导出散热壳体1的腔体。
[0029]在本实施例中，圆弧挡板201的弧度在180
°‑
360
°
之间，而且圆弧挡板201的表面是光滑的，以减小流动阻力并避免结垢。在工作过程中，冷却液从冷却液进口101进入冷却液槽202后形成一个类似锯齿状的流动轨迹，最后从冷却液出口102流出。
[0030]在本实施例中，底板2采用AlSiC制成。
[0031]本实施例的半导体器件水冷散热结构，底板2与散热壳体1组成的腔体内设置有冷却液槽202，同时，底板2的另一侧成为半导体器件的基板，即，本实施例的水冷散热结构与半导体器件4形成为一体，结构非常紧凑，一体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件水冷散热结构，其特征在于，包括：散热壳体(1)，所述散热壳体(1)上设置有冷却液进口(101)和冷却液出口(102)；底板(2)，与所述散热壳体(1)连接以密封所述散热壳体(1)，所述底板(2)同时作为半导体器件的基板；所述底板(2)与所述散热壳体(1)组成的腔体内设置有由一组开口方向相反的圆弧挡板(201)交替套叠后形成的冷却液槽(202)，所述冷却液槽(202)分别与所述冷却液进口(101)和所述冷却液出口(102)连通，所述冷却液槽(202)内设置有挡板(203)。2.根据权利要求1所述的半导体器件水冷散热结构，其特征在于，所述圆弧挡板(201)的弧度在180
°‑
360
°
之间。3.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨进，姚强，李洁，薛娜，
申请(专利权)人：西安精匠华鹤电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：