一种半导体器件的加热方法及装置制造方法及图纸

技术编号:6038660 阅读:216 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种半导体器件的加热方法,其包括利用电加热体对PCB板上的需要加热的半导体器件进行加热的步骤,所述电加热体先将所述PCB板的底座加热,再通过底座传热到所述半导体器件。本发明专利技术的加热方法利用电加热体对PCB板的底座加热,通过底座再传热到半导体器件,因此,系统温升比较均匀,半导体器件上下表面温差较小,焊脚不会产生应力变形等不利影响;并且,半导体器件正常工作时,对半导体器件正常工作的散热没有影响。同时本发明专利技术还公开了一种半导体器件的加热装置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体器件的加热,尤其是一种半导体器件的加热方法及装置
技术介绍
现有半导体器件按正常工作温度范围可以分为军工级、工业级和商业级三种,三种级别的半导体器件适用的温度范围分别为_40°C +125°C、-40°C +100°C和0°C +85°C。大多设备制造商普遍选用商业级半导体器件以降低成本,为了保证商业级半导体器件在低温下能够正常启动,通常采用的方式是对半导体器件进行加热以达到其启动所需的温度。目前常见的半导体器件的加热方法有以下两种。一种是通过加热板热辐射散热的方式加热半导体器件,这种加热技术存在如下缺陷正对加热板的半导体器件能直接受热辐射加热,而背对加热板的半导体器件只能等加热板加热空气,空气受热后再加热半导体器件,因此,这种加热技术对半导体器件正面贴装时有比较好的加热效果,对半导体器件背面贴装时加热效果很不理想,半导体器件升到启动温度需要比较长的时间;而且,加热板成本比较高。另一种是采用加热片直接对半导体器件的表面进行加热。将加热片直接粘贴于半导体器件的表面,或者将导热金属片粘贴于半导体器件的表面,通过大功率电阻加热导热金属片,导热金属片再导热至半导体器件的表面。该加热方法存在如下缺点(1)由于仅对半导体器件的表面加热,因此半导体器件表面的温度很高而底面温度较低,造成半导体器件表面和底面温差很大,导致焊脚会产生应力变形,以致破坏半导体器件和数字板的连接, 因此可靠性不高;(2)虽然采用该加热方法可以迅速把半导体器件表面温度升高到启动温度,但是当半导体器件正常工作时需要散热,加热体设置于半导体器件的表面会造成半导体器件仅与加热体接触,而没有与散热齿接触,因此散出的热量十分有限,很难满足散热的需求,特别是对背面贴装的半导体器件影响更大。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种半导体器件的加热方法,其加热均勻,同时又不影响半导体器件正常工作时的散热。本专利技术的另一个目的在于提供一种导体的加热装置,其加热均勻,同时又不影响半导体器件正常工作时的散热。本专利技术提供的一种半导体器件的加热方法,其包括利用电加热体对PCB板上的需要加热的半导体器件进行加热的步骤,所述电加热体先将所述PCB板的底座加热,再通过底座传热到所述半导体器件。优选地,所述电加热体为PTC加热器。优选地,还包括利用控制模块控制所述电加热体开闭的步骤;所述控制模块监测所述半导体器件表面的温度和/或所述半导体器件所在回路的电流,当该温度小于温度设定值的最小值和/或该电流小于电流设定值的最小值时,所述电加热体开始加热,当该温3度大于温度设定值的最大值和/或该电流大于电流设定值的最大值时,所述电加热体停止加热。本专利技术提供的一种半导体器件的加热装置,其包括导热的底座、固定于底座上的 PCB板、设于PCB板上的需要加热的半导体器件以及电加热体,在所述底座上分别设有第一腔室和第二腔室,所述需要加热的半导体器件容纳于该第一腔室内,且该半导体器件的顶面与该第一腔室的底面直接接触或者通过设于两者之间的导热体接触,所述电加热体固定于该第二腔室内。优选地,所述电加热体为PTC加热器。优选地,所述PTC加热器包括外壳及固定于该外壳内的PTC元件,该外壳经螺钉固定于所述第二腔室的底面上。优选地,所述导热体为导热硅胶垫。优选地,所述电加热体的电源引线上设有插头,在所述PCB板板上设有与该插头相匹配的插座。优选地,还包括用于控制所述电加热体开闭的控制模块,该控制模块监测所述半导体器件表面的温度和/或所述半导体器件所在回路的电流,当该温度小于温度设定值的最小值和/或该电流小于电流设定值的最小值时,打开所述电加热体的电源,当该温度大于温度设定值的最大值和/或该电流大于电流设定值的最大值时,关闭所述电加热体的电源。优选地,在所述底座上设有散热齿片。与现有技术相比,本专利技术的优点是。( 1)本专利技术的加热方法及装置利用电加热体对PCB板的底座加热,通过底座再传热到半导体器件,因此,系统温升比较均勻,半导体器件上下表面温差较小,焊脚不会产生应力变形等不利影响。(2)本专利技术的加热装置,其半导体器件与底座直接接触或通过导热硅胶垫接触,半导体器件正常工作时仍然通过底座散热,因此对半导体器件正常工作时的散热没有影响。(3)本专利技术的加热方法及装置其采用的电加热体为PTC加热器,其以PTC元件为热源,由于PTC元件的正温度系数的特性,在低温下其电阻小、功耗大,随着温度的升高,电阻值急剧增大,功耗变得很小,很适合应用在低温下的加热场合。(4)本专利技术的加热方法及装置,通过控制模块监测半导体器件表面的温度和/或半导体器件回路的电流,两者有一个条件满足即停止加热,避免温度过高,系统可靠性高。附图说明图1是本专利技术实施例的半导体器件的加热装置的原理框图。图2是本专利技术实施例的半导体器件的加热装置的结构示意图。附图标记说明1-导热硅胶垫、2-半导体器件、3-第一腔室、4-PCB板、5-第二腔室、6-外壳、7-PTC元件、8-螺钉、9-底座。具体实施例方式本专利技术的半导体器件的加热方法及装置,通过加热底座来达到加热半导体器件的目的,因此,系统温升比较均勻,半导体器件上下表面温差很小,焊脚不会因温差过大产生应力变形等不利影响,加热十分可靠。电加热体在低温下将半导体器件加热到启动温度,当半导体器件正常工作时电加热体关闭,对半导体器件的散热也不会受到影响,特别适合于半导体器件背贴安装时的加热需求。下面结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明。图1所示为本专利技术的半导体器件的加热装置的原理框图,该加热装置包括电源模块、控制模块、开关和加热模块,电源模块利用PCB板的供电电压,不需要采用独立的电源, 减少了成本并节约空间。控制模块用于分别监测芯片表面的温度和/或芯片所在回路的电流,当该温度小于温度设定值的最小值和/或该电流小于电流设定值的最小值时,打开电加热体,当该温度大于温度设定值的最大值和/或该电流大于电流设定值的最大值时,关闭所述电加热体,不但可以防止一直加热芯片温度过高,还可以节约能源。图2所示为本专利技术的半导体器件2的加热装置的结构示意图,本专利技术的半导体器件2的加热装置主要由导热的底座9、固定于底座9上的PCB板4、设于PCB板4上的需要加热的半导体器件2、电加热体以及控制模块组成。底座9由金属材料及其它导热材料制成,在底座9上设有散热齿片(图上未示出)。对于具有底座9的设备,可以利用原有的底座 9,对于没有底座9的设备,可以增设底座9。在底座9上设置分别用于容纳半导体器件2和电加热体的第一腔室3和第二腔室5。需要加热的半导体器件2容纳于该第一腔室3内,半导体器件2的顶面与该第一腔室3的底面直接接触,或者通过设于两者之间的导热硅胶垫 1接触,以增加热传导效率。电加热体固定于第二腔室5内,电加热体为PTC加热器,该PTC加热器包括外壳6 及固定于该外壳6内的PTC元件7(Positive Temperature Coefficient,正温度系数热敏材料),外壳6经螺钉8固定于第二腔室5的底面上。电加热体除了采用PTC加热器之外, 还可以是其它的通过电加热的加热器。本实施例中直接利用PCB板4上的电源对电加热体进行供电,而不必设置单独的直流电源。电加热体的电源引线(图未示出)可以直接焊接在PC本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种半导体器件的加热方法,其包括利用电加热体对PCB板上的需要加热的半导体器件进行加热的步骤,其特征在于:所述电加热体先将所述PCB板的底座加热,再通过底座传热到所述半导体器件。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王晓忠于广梁建长
申请(专利权)人:京信通信技术广州有限公司
类型:发明
国别省市:81

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