封装散热系统结构及功率半导体技术方案

本申请涉及一种封装散热系统结构及功率半导体

【技术实现步骤摘要】
封装散热系统结构及功率半导体


[0001]本申请涉及半导体
，特别是涉及一种封装散热系统结构及功率半导体
。

技术介绍

[0002]目前现有功率半导体模块为
U、V、W
三相并联，功率半导体模块正面焊接有基板，器件在工作中产生的绝大部分热量都是靠高导热性的基板传导出去，具有较高的热导率，温度循环性好和耐热冲击；绝缘性能优异，可靠性高
。
电子元件对基板的一个最基本的要求是高电阻率，因为基板电阻越大，电子系统的封装可靠性越高；陶瓷的介电系数较小，高频特性能好
。
陶瓷材料的介电常数和介电损耗较低，可以减少信号延迟时间，热膨胀性系数小
。
[0003]因此，想要器件正常工作，产生的热量需要通过底板底面的散热结构进行散热，底板的底部开设有冷却通道，冷却液从一侧进入冷却通道内，流经整个底板后，再从另一侧流出
。
但是由于目前散热器采用串连的方式，即冷却液从
U
相流到
W
相，冷却液在流动过程中，吸收热量后温度上升，从而导致在相同的结构和发热功率下，
W
相的温度最高，而
U、V
相温度低于
W
相，导致性能浪费
。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对散热性能浪费的问题，提供一种封装散热系统结构
。
[0005]根据本申请的一个方面，提供一种封装散热系统结构，包括：
[0006]底板，开设有冷却通道，所述冷却通道内设有多个间隔设置的散热针翅；
[0007]所述底板的相对两端分别开设有进水口和出水口，所述进水口和所述出水口均与所述冷却通道相连通；
[0008]所述底板在开设有所述出水口的一端设有用于加速冷却液流动的加速件
。
[0009]在其中一个实施例中，位于所述出水口旁侧的散热针翅的长度大于位于所述进水口旁侧的散热针翅的长度
。
[0010]在其中一个实施例中，所述出水口设有两个或两个以上
。
[0011]在其中一个实施例中，所述加速件设置在相邻两个所述出水口之间
。
[0012]在其中一个实施例中，自所述进水口指向所述出水口的方向上，所述冷却通道相对两侧壁之间的距离逐渐减小
。
[0013]在其中一个实施例中，所述冷却通道包括匀速腔
、
过渡腔和加速腔，自所述进水口指向所述出水口的方向上，所述匀速腔
、
所述过渡腔和所述加速腔依次连通，并且自所述进水口指向所述出水口的方向上，所述匀速腔的相对两侧壁之间的距离大于所述加速腔的相对两侧壁之间的距离
。
[0014]在其中一个实施例中，所述加速件朝向所述进水口的一端设有两个斜面，两个所述斜面用于使所述冷却液向所述加速件的两侧导流
。
[0015]在其中一个实施例中，自所述进水口指向所述出水口的方向上，所述加速件的侧壁与所述底板的侧壁之间的距离逐渐减小
。
[0016]在其中一个实施例中，所述散热针翅的截面为圆形
、
椭圆形或菱形
。
[0017]根据本申请的另一方面，提供一种功率半导体，包括本体和上述封装散热系统结构，所述本体与所述封装散热系统结构可拆卸连接
。
[0018]上述封装散热系统结构及功率半导体，通过在出水口一侧的中部设置加速件，进水口在设置相同的水流跟压强下，加速件能够增强出水口处的流速，提高对流换热效率，提高出水口处的散热效果
。
经过仿真对比，本申请封装散热系统结构相较于传统封装散热系统结构，在芯片最高温度基本不变的情况下，热阻降低幅度可以达到2％，芯片的最高结温可以从传统的封装散热系统结构的
164℃
降到
161℃
，有助于实现更好的散热效果，使功率半导体散热均匀，减小散热面积的浪费
。
附图说明
[0019]图1为本申请实施例一中功率半导体的顶面结构示意图
。
[0020]图2为本申请实施例一中功率半导体的底面结构示意图
。
[0021]图3为本申请实施例二中功率半导体的底面结构示意图
。
[0022]图4为本申请实施例二中封装散热系统结构的内部结构剖视图
。
[0023]图5为本申请实施例三中功率半导体的底面结构示意图
。
[0024]附图标记说明：
[0025]1、
封装散热系统结构；
10、
底板；
100、
冷却通道；
110、
进水口；
120、
出水口；
130、
排水管；
140、
匀速腔；
150、
过渡腔；
160、
加速腔；
20、
基板；
30、
散热针翅；
40、
挡板；
400、
斜面；
50、
芯片
。
具体实施方式
[0026]为使本申请的上述目的
、
特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明
。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请
。
但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制
。
[0027]在本申请的描述中，需要理解的是，若有出现这些术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等，这些术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位
、
以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制
。
[0028]此外，若有出现这些术语“第一”、“第二”，这些术语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量
。
由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征
。
在本申请的描述中，若有出现术语“多个”，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定
。
[0029]在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，这些术语应做广义理解
。
例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种封装散热系统结构，其特征在于，包括：底板，开设有冷却通道，所述冷却通道内设有多个间隔设置的散热针翅；所述底板的相对两端分别开设有进水口和出水口，所述进水口和所述出水口均与所述冷却通道相连通；所述底板在开设有所述出水口的一端设有用于加速冷却液流动的加速件
。2.
根据权利要求1所述的封装散热系统结构，其特征在于，位于所述出水口旁侧的散热针翅的长度大于位于所述进水口旁侧的散热针翅的长度
。3.
根据权利要求1所述的封装散热系统结构，其特征在于，所述出水口设有两个或两个以上
。4.
根据权利要求3所述的封装散热系统结构，其特征在于，所述加速件设置在相邻两个所述出水口之间
。5.
根据权利要求1所述的封装散热系统结构，其特征在于，自所述进水口指向所述出水口的方向上，所述冷却通道相对两侧壁之间的距离逐渐减小
。6.
根据权利要求1所述的封装散热系统结构，其特征在于，所述冷却通道包括匀速腔
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘成振，崔晓，赵焕铭，朱贤龙，闫鹏修，刘军，
申请(专利权)人：广东芯聚能半导体有限公司，
类型：新型
国别省市：