專利名稱：一種半導(dǎo)體器件散熱結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種散熱結(jié)構(gòu)，具體是適用于外殼接地的半導(dǎo)體器件散熱結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體器件在工作時(shí)所產(chǎn)生的熱量限制器件性能和可靠性，散熱是半導(dǎo)體器件生 產(chǎn)和應(yīng)用的重點(diǎn)工作之一。常規(guī)散熱措施是將器件安裝在具有較大散熱面積的散熱器上， 或同時(shí)對(duì)散熱器進(jìn)行風(fēng)冷或者水冷。半導(dǎo)體器件與散熱器之間可以通過螺絲緊固硬接觸， 有時(shí)也墊塞軟金屬薄片來改善接觸，減小熱阻；或者直接將半導(dǎo)體器件焊接在散熱器上。由 于焊接方式容易損傷器件外觀，不適合于產(chǎn)品交付，因此半導(dǎo)體器件生產(chǎn)測試和篩選過程 中只能采用螺絲緊固的硬接觸方式。這種散熱方式器件與散熱器之間接觸熱阻較大，散熱 效率低下，造成半導(dǎo)體器件結(jié)溫較高，嚴(yán)重限制器件性能和可靠性。為了增大熱量耗散能 力，散熱器的面積和體積往往較大，而且每只器件與散熱器的接觸熱阻不易相同，結(jié)溫和性 能測試結(jié)果不一致，限制器件性能和可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提出一種可有效減小半導(dǎo)體 功率器件與散熱器之間的熱阻，并改善熱阻的一致性的大功率半導(dǎo)體器件散熱結(jié)構(gòu)。技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的一種半導(dǎo)體器件散熱結(jié)構(gòu)包括半 導(dǎo)體器件和散熱器。半導(dǎo)體器件嵌入散熱器，形成一個(gè)通道；半導(dǎo)體器件和散熱器通過螺絲 緊固連接，并采用硅橡膠密封圈密封或焊接密封；散熱器內(nèi)部設(shè)有一條冷卻水通道，冷卻水 通道與通道相通，形成循環(huán)水回路；冷卻水流經(jīng)通道與半導(dǎo)體器件外殼直接接觸。循環(huán)冷卻 水及時(shí)將半導(dǎo)體器件所產(chǎn)生的熱量帶走，達(dá)到給器件降溫的目的。同一臺(tái)水冷機(jī)組可以同 時(shí)給不同器件并聯(lián)供水，保證水溫相同。采用去離子水做循環(huán)冷卻水，消除沉積物對(duì)水管道 的影響。采用硅橡膠密封圈密封方式適用于器件生產(chǎn)過程中的測試、篩選工序和實(shí)際應(yīng)用 電路中；采用焊接密封方式適用于器件研究和實(shí)際應(yīng)用電路中。有益效果本發(fā)明提出的一種半導(dǎo)體器件散熱結(jié)構(gòu)由于把冷卻水直接引至半導(dǎo)體 器件外殼，有效地減小了器件與散熱器之間的接觸熱阻，提高散熱效率，縮小散熱器的面積 和體積，改善器件散熱的一致性，提高器件的耗散功率。


圖1是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖1的俯視示意圖；圖4是圖2的俯視示意圖；圖5是本發(fā)明的裝配俯視示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。如圖1、圖3和圖5所示的一種半導(dǎo)體器件散熱結(jié)構(gòu)，包括半導(dǎo)體器件1，散熱器2。半導(dǎo)體器件1嵌入散熱器2，形成一個(gè)通道5 ；在通道進(jìn)出水口 6外圍設(shè)計(jì)加工一個(gè)密封卡 槽7，密封卡槽7的周長小于半導(dǎo)體器件1外殼底面周長，硅橡膠密封圈8鑲嵌在密封卡槽 7中；通過螺絲11將半導(dǎo)體器件1壓緊在硅橡膠密封圈8上；散熱器2內(nèi)部設(shè)有一條冷卻 水通道3 ；冷卻水通道3與通道5相通，形成密封的循環(huán)水回路；冷卻水從冷卻水進(jìn)出口 4 進(jìn)出，流經(jīng)通道5與半導(dǎo)體器件1外殼直接接觸。循環(huán)冷卻水及時(shí)將半導(dǎo)體器件1所產(chǎn)生的熱量帶走，達(dá)到給器件降溫的目的。同 一臺(tái)水冷機(jī)組可以同時(shí)給不同半導(dǎo)體器件1并聯(lián)供水，保證水溫相同。采用去離子水做循 環(huán)冷卻水，消除沉積物對(duì)水管道的影響。采用硅橡膠密封方式適用于半導(dǎo)體器件1生產(chǎn)過 程中的測試、篩選工序和實(shí)際應(yīng)用電路中。如圖2、圖4和圖5中所示的一種半導(dǎo)體器件散熱結(jié)構(gòu)，包括半導(dǎo)體器件1，散熱器 2 ；半導(dǎo)體器件1嵌入散熱器2，形成一個(gè)通道5 ；在通道進(jìn)出水口 6四周留有一圈供半導(dǎo)體 器件1與散熱器2焊接的焊接面平臺(tái)9 ；半導(dǎo)體器件1和散熱器2通過螺絲11緊固連接，并 通過金屬焊料將半導(dǎo)體器件1密封焊接在焊接面平臺(tái)9上；散熱器2內(nèi)部設(shè)有一條冷卻水 通道3 ；冷卻水通道3與通道5相通，形成密封的循環(huán)水回路；冷卻水從冷卻水進(jìn)出口 4進(jìn) 出，流經(jīng)通道5與半導(dǎo)體器件1外殼直接接觸。循環(huán)冷卻水及時(shí)將半導(dǎo)體器件1所產(chǎn)生的熱量帶走，達(dá)到給器件降溫的目的。同 一臺(tái)水冷機(jī)組可以同時(shí)給不同半導(dǎo)體器件1并聯(lián)供水，保證水溫相同。采用去離子水做循 環(huán)冷卻水，消除沉積物對(duì)水管道的影響。采用焊接密封方式適用于半導(dǎo)體器1件研究和實(shí) 際應(yīng)用電路中。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng) 視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種半導(dǎo)體器件散熱結(jié)構(gòu)，包括半導(dǎo)體器件(1)和散熱器(2)，其特征在于半導(dǎo)體器件(1)外殼和散熱器(2)形成一個(gè)通道(5)，散熱器(2)內(nèi)的冷卻水流經(jīng)通道(5)與半導(dǎo)體器件(1)外殼直接接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半導(dǎo)體器件散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于所述散熱器(2)內(nèi) 部設(shè)有一條冷卻水通道(3)；冷卻水通道(3)與通道(5)相通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半導(dǎo)體器件散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的半導(dǎo)體器件 (1)嵌入散熱器⑵。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種半導(dǎo)體器件散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的半導(dǎo)體器件 (1)和散熱器⑵通過螺絲(11)緊固連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種半導(dǎo)體器件散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的半導(dǎo)體 器件(1)與散熱器(2)之間密封連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種半導(dǎo)體器件散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的半導(dǎo)體器件 (1)與散熱器(2)之間采用硅橡膠密封圈密封。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種半導(dǎo)體器件散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的半導(dǎo)體器件 (1)與散熱器(2)之間采用焊接密封。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種半導(dǎo)體器件散熱結(jié)構(gòu)，采用水冷卻方式，將冷卻水直接引入到半導(dǎo)體器件外殼，與其直接接觸，形成循環(huán)水回路。其有益效果是減小器件與散熱器之間的接觸熱阻，提高散熱效率，縮小散熱器的面積和體積，改善器件散熱的一致性，提高器件的耗散功率。
文檔編號(hào)H01L23/367GK101800203SQ201010105768
公開日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2010年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月2日
發(fā)明者傅義珠 申請(qǐng)人:中國電子科技集團(tuán)公司第五十五研究所