一种具有散热功能的半导体器件制造技术

本发明专利技术公开了一种具有散热功能的半导体器件，属于半导体器件技术领域，其包括半导体器件主体，所述半导体器件主体的前后两侧面均设置有一组接线引脚，半导体器件主体的上表面设置有导热组件，所述导热组件为工字形设计，所述导热组件的上方设置有排热盒。本发明专利技术中，通过设置导热组件、排热盒和热传导机构，通过弹性件对导热棒进行支撑，使多个导热棒充分贴紧半导体器件主体，导热棒将热量传递至排热盒内的导热介质内，导热介质吸收热量后再由半导体制冷片进行换热处理，有效对半导体器件主体进行散热，适用于对不同规格半导体器件主体进行使用，即使平面设计的导热板与半导体器件主体之间出现缝隙，依然不影响散热效果。依然不影响散热效果。依然不影响散热效果。

【技术实现步骤摘要】
一种具有散热功能的半导体器件


[0001]本专利技术属于半导体器件
，具体为一种具有散热功能的半导体器件。

技术介绍

[0002]半导体器件是导电性介于良导电体与绝缘体之间，利用半导体材料特殊电特性来完成特定功能的电子器件，可用来产生、控制、接收、变换、放大信号和进行能量转换，半导体器件的半导体材料是硅、锗或砷化镓，可用作整流器、振荡器、发光器、放大器、测光器等器材，为了与集成电路相区别，有时也称为分立器件。
[0003]绝大部分二端器件（即晶体二极管）的基本结构是一个PN结，半导体器件通常利用不同的半导体材料、采用不同的工艺和几何结构，已研制出种类繁多、功能用途各异的多种晶体二极，晶体二极管的频率覆盖范围可从低频、高频、微波、毫米波、红外直至光波，三端器件一 般是有源器件，典型代表是各种晶体管（又称晶体三极管），晶体管又可以分为双极型晶体管和场效应晶体管两类，根据用途的不同，晶体管可分为功率晶体管微波晶体管和低噪声晶体管，除了作为放大、振荡、开关用的一般晶体管外，还有一些特殊用途的晶体管，如光晶体管、磁敏晶体管，场效应传感器等。这些器件既能把一些 环境因素的信息转换为电信号，又有一般晶体管的放大作用得到较大的输出信号。此外，还有一些特殊器件，如单结晶体管可用于产生锯齿波，可控硅可用于各种大电流的控制电路，电荷耦合器件可用作摄橡器件或信息存储器件等。
[0004]目前，针对半导体器件的散热技术中，随着集成电路的集成度的增加，对于半导体器件的散热提出了更高的要求，据测量，半导体器件的热量分布主要集中在器件的顶部，其可源源不断地产生热量，而当热量不能被有效地耗散时，就会使半导体器件的芯片温度升高，从而降低器件的功率输出与射频性能。
[0005]在半导体器件的散热技术中，散热只能由半导体器件上的固晶材料，进行单向热传导，排热性能较差，芯片长期处于高温状态下工作， 减少其寿命和性能稳定性；同时由于功率半导体器件在生产中存在不可避免的规格尺寸差异，当具有差异的功率半导体器件共同安装在散热结构上时，部分功率半导体器件与散热机构之间不能完全贴合接触，使其存在缝隙，影响其散热性能。

技术实现思路

[0006]（一）解决的技术问题为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术提供了一种具有散热功能的半导体器件，解决了在半导体器件的散热技术中，散热只能由半导体器件上的固晶材料，进行单向热传导，排热性能较差，芯片长期处于高温状态下工作， 减少其寿命和性能稳定性；同时由于功率半导体器件在生产中存在不可避免的规格尺寸差异，当具有差异的功率半导体器件共同安装在散热结构上时，部分功率半导体器件与散热机构之间不能完全贴合接触，使其存在缝隙，影响其散热性能的问题。
[0007]（二）技术方案为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种具有散热功能的半导体器件，包括半导体器件主体，所述半导体器件主体的前后两侧面均设置有一组接线引脚，半导体器件主体的上表面设置有导热组件，所述导热组件为工字形设计，所述导热组件的上方设置有排热盒，所述排热盒的正面和背面分别与两个限位侧板的相对面固定连接，且两个限位侧板的相对面与导热组件的前后两侧搭接，且两个限位侧板位于排热盒前后两侧的下方，所述排热盒的顶部卡接有换热组件，所述换热组件的底部穿过排热盒并且延伸至排热盒的内部，所述排热盒的左右两侧面分别与两个定位组件的相对面固定连接，两个定位组件的底部与导热组件上表面的左右两侧面连接。
[0008]所述排热盒的下表面与隔热底座的上表面固定连接，所述隔热底座的内部卡接有若干个热传导机构，所述热传导机构的顶部穿过隔热底座并且延伸至排热盒内部，若干个热传导机构位于换热组件的下方，若干个热传导机构卡接在同一个导热板内部并且穿过导热板，所述导热板的下表面与导热组件的上表面搭接，所述导热组件的上表面与若干个热传导机构的底端搭接。
[0009]作为本专利技术的进一步方案：所述接线引脚的底部为平面设计，且两组接线引脚关于半导体器件主体的中部对称设置，且每组接线引脚的数量为十个。
[0010]作为本专利技术的进一步方案：所述导热组件包括衬底，所述衬底卡接在半导体器件主体的顶部，所述衬底的中部设置有导热座，所述导热座的中部设置为热传导层，所述热传导层的上表面与导热板和若干个热传导机构的底端搭接，所述导热座的前后两侧分别与两个限位侧板的相对面搭接，两个限位侧板的下表面均与半导体器件主体的上表面搭接。
[0011]作为本专利技术的进一步方案：所述衬底为硅、碳化硅或蓝宝石其中的一种，所述热传导层和导热座为金刚石、石墨烯以及氮化硼中的至少一种，所述热传导层的高度低于导热座的高度，且呈凹状。
[0012]作为本专利技术的进一步方案：所述换热组件包括半导体制冷片，所述半导体制冷片卡接在排热盒的顶部，所述半导体制冷片底部的吸热端延伸至排热盒内部，所述半导体制冷片的排热端设置有若干个散热片，所述散热片为S形弯折设计。
[0013]作为本专利技术的进一步方案：所述排热盒内设有导热介质，且导热介质具体为烷基苯型导热油或烷基萘型导热油中的至少一种，所述排热盒的前后两侧均卡接有导热片，且导热片穿过排热盒并且延伸至排热盒内部。
[0014]作为本专利技术的进一步方案：所述定位组件包括安装支板，所述安装支板的一侧与排热盒的侧面相固定，所述安装支板的下表面与导热座的上表面搭接，所述安装支板的上表面螺纹连接有三个紧固螺栓，所述紧固螺栓穿过导热座并且与半导体器件主体进行连接。
[0015]作为本专利技术的进一步方案：所述热传导机构包括导热棒，所述导热棒外壁的下方套接有限位滑套，所述限位滑套卡接在导热板的内部，所述导热棒外壁的中部套接有密封套筒，所述密封套筒卡接在隔热底座的中部，所述导热棒的外壁套接有弹性件，所述弹性件设置为压簧，所述弹性件的顶端与限位顶块的下表面固定连接，所述限位顶块的下表面与导热棒的顶端固定连接，所述弹性件的底端与密封套筒的上表面固定连接，所述限位顶块的直径大于导热棒的直径。
[0016]作为本专利技术的进一步方案：所述导热棒的底端与挡块的上表面固定连接，所述挡块设置为导热铜板，所述挡块的直径大于限位滑套的直径，所述导热棒外壁的下方套接有支撑件，所述支撑件的顶端与隔热底座的下表面固定连接，所述支撑件的底端与导热板的上表面固定连接，所述支撑件设置为弹簧。
[0017]作为本专利技术的进一步方案：所述导热板下表面开设有若干个硅脂存储仓，所述排热盒的顶部和右侧面分别设置有进液阀管和排液阀管。
[0018]（三）有益效果与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术中，通过设置导热组件、排热盒和热传导机构，在对半导体器件主体进行散热时，半导体制冷片工作，且半导体器件主体在工作的过程中由导热座和热传导层进行导热，排热盒通过安装支板与半导体器件主体固定时，使导热板与热传导层紧密接触，同时通过弹性件使导热棒向下移动并且通过挡块与热传导层紧密接触，由于多个弹性件独立设置在导热棒上，使导热棒能够根据半导体器件主体顶部的形状自由调整高度，再通过弹性件对导热棒进行支撑，使多个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有散热功能的半导体器件，包括半导体器件主体（1），其特征在于：所述半导体器件主体（1）的前后两侧面均设置有一组接线引脚（2），半导体器件主体（1）的上表面设置有导热组件（3），所述导热组件（3）为工字形设计，所述导热组件（3）的上方设置有排热盒（4），所述排热盒（4）的正面和背面分别与两个限位侧板（5）的相对面固定连接，且两个限位侧板（5）的相对面与导热组件（3）的前后两侧搭接，且两个限位侧板（5）位于排热盒（4）前后两侧的下方，所述排热盒（4）的顶部卡接有换热组件（6），所述换热组件（6）的底部穿过排热盒（4）并且延伸至排热盒（4）的内部，所述排热盒（4）的左右两侧面分别与两个定位组件（8）的相对面固定连接，两个定位组件（8）的底部与导热组件（3）上表面的左右两侧面连接；所述排热盒（4）的下表面与隔热底座（10）的上表面固定连接，所述隔热底座（10）的内部卡接有若干个热传导机构（11），所述热传导机构（11）的顶部穿过隔热底座（10）并且延伸至排热盒（4）内部，若干个热传导机构（11）位于换热组件（6）的下方，若干个热传导机构（11）卡接在同一个导热板（9）内部并且穿过导热板（9），所述导热板（9）的下表面与导热组件（3）的上表面搭接，所述导热组件（3）的上表面与若干个热传导机构（11）的底端搭接。2.根据权利要求1所述的一种具有散热功能的半导体器件，其特征在于：所述接线引脚（2）的底部为平面设计，且两组接线引脚（2）关于半导体器件主体（1）的中部对称设置，且每组接线引脚（2）的数量为十个。3.根据权利要求1所述的一种具有散热功能的半导体器件，其特征在于：所述导热组件（3）包括衬底（301），所述衬底（301）卡接在半导体器件主体（1）的顶部，所述衬底（301）的中部设置有导热座（302），所述导热座（302）的中部设置为热传导层（303），所述热传导层（303）的上表面与导热板（9）和若干个热传导机构（11）的底端搭接，所述导热座（302）的前后两侧分别与两个限位侧板（5）的相对面搭接，两个限位侧板（5）的下表面均与半导体器件主体（1）的上表面搭接。4.根据权利要求3所述的一种具有散热功能的半导体器件，其特征在于：所述衬底（301）为硅、碳化硅或蓝宝石其中的一种，所述热传导层（303）和导热座（302）为金刚石、石墨烯以及氮化硼中的至少一种，所述热传导层（303）的高度低于导热座（302）的高度，且呈凹状。5.根据权利要求1所述的一种具有散热功能的半导体器件，其特征在于：所述换热组件（6）包括半导体制冷片...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙昌艳，
申请(专利权)人：深圳正为格智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：