半導體散熱結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種半導體散熱結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種通過輻射自然散熱提高半導體散熱效能的半導體散熱結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)行移動裝置(如薄型筆電、平板、智慧手機等)隨著運算速率越快，其內(nèi)部計算執(zhí)行單元半導體芯片所產(chǎn)生的熱量也相對大幅提升，且其又為了具有能攜帶方便的前提考量下，這類裝置是越作越薄化；此外所述移動裝置為能防止異物及水氣進入內(nèi)部，該等移動裝置除耳機孔或連接器的設(shè)置孔外，甚少具有呈開放的孔口與外界空氣形成對流，故因薄化的先天因素下，這些移動裝置內(nèi)部因計算執(zhí)行單元及電池所產(chǎn)生的熱量無法向外界快速排出，而又因為移動裝置的內(nèi)部呈密閉空間，很難產(chǎn)生對流散熱，進而易于移動裝置內(nèi)部產(chǎn)生積熱或聚熱等情事，嚴重影響移動裝置的工作效率或產(chǎn)生熱當?shù)葐栴}，嚴重則令半導體芯片過度積熱而燒毀。
[0003]再者，由于有上述問題，也有存在于這類移動裝置內(nèi)部設(shè)置被動式散熱元件:諸如熱板、均溫板、散熱器等被動散熱元件對改等計算單元芯片進行解熱，但仍由于移動裝置被要求設(shè)計薄化的原因，致使該裝置內(nèi)部的空間受到限制而狹隘，因此設(shè)置于該空間內(nèi)的散熱元件勢必縮減至超薄的尺寸厚度，方可設(shè)置于狹隘有限之內(nèi)部空間中，但隨著尺寸受限縮減的熱板、均溫板，則其內(nèi)部的毛細結(jié)構(gòu)及蒸汽通道更因為設(shè)置成超薄的要求也相同受限縮減，致使令這些熱板、均溫板在整體熱傳導的工作效率上大打折扣，無法有效達到提升散熱效能；因此當移動裝置的內(nèi)部計算單元功率過高時，現(xiàn)有熱板、均溫板均無法有效的因應對其進行解熱或散熱，故如何在狹窄的密閉空間內(nèi)提出有效的解熱方法，則為本領(lǐng)域技術(shù)人員目前首要改良的技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]因此，為有效解決上述問題，本發(fā)明的主要目的在于提供一種通過輻射自然散熱提升半導體元件散熱效能的半導體散熱結(jié)構(gòu)。
[0005]為達成上述目的，本發(fā)明提供一種半導體散熱結(jié)構(gòu)，包括:一半導體元件；一蓋體，具有一第一側(cè)及一第二側(cè)與一輻射散熱層，通過該第一側(cè)覆蓋于前述半導體元件外部并與該半導體元件的一側(cè)接觸，所述輻射散熱層形成于該第二側(cè)。
[0006]所述蓋體為銅或鋁或銅及鋁的復合材料其中任一。
[0007]所述半導體元件與該蓋體通過膠合接合或無介質(zhì)擴散接合其中任一方式相互貼八口 ο
[0008]所述輻射散熱層為一種多孔結(jié)構(gòu)或奈米結(jié)構(gòu)體其中任一。
[0009]所述福射散熱層通過微弧氧化(Micro Arc Oxidat1n，MO)或電衆(zhòng)電解氧化(Plasma Electrolytic Oxidat1n，PEO)、陽極火花沉積(Anodic Spark Deposit1n，ASD)，火花沉積陽極氧化(Anodic Oxidat1n by Spark Deposit1n，AN0F)其中任一于該殼體的第二側(cè)形成多孔性結(jié)構(gòu)。
[0010]所述輻射散熱層為通過珠擊所產(chǎn)生之凹凸結(jié)構(gòu)。
[0011]所述輻射散熱層為一多孔性陶瓷結(jié)構(gòu)或多孔性石墨結(jié)構(gòu)其中任一。
[0012]所述輻射散熱層呈黑色或亞黑色或深色系之顏色其中任一。
[0013]所述輻射散熱層為一種高輻射陶瓷結(jié)構(gòu)或高硬度陶瓷結(jié)構(gòu)其中任一。
[0014]本發(fā)明主要通過在半導體元件外部貼設(shè)一具高效率導熱及高效率散熱性質(zhì)的蓋體，并通過該蓋體的輻射散熱層的大幅提高輻射散熱效率令半導體元件于密閉的容置空間中能形成有自然輻射對流散熱，借此大幅增加半導體元件整體的散熱效能。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的散熱裝置的第一實施例的立體分解圖；
[0016]圖2為本發(fā)明的散熱裝置的第一實施例的組合剖視圖；
[0017]圖3為本發(fā)明的散熱裝置的第二實施例的組合剖視圖；
[0018]符號說明
[0019]半導體散熱結(jié)構(gòu)I
[0020]半導體元件11
[0021]蓋體12
[0022]第一側(cè)121
[0023]第二側(cè)122
[0024]輻射散熱層123
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明進一步詳細描述:
[0026]本發(fā)明的上述目的及其結(jié)構(gòu)與功能上的特性，將依據(jù)所附圖式的較佳實施例予以說明。
[0027]請參閱圖1、2，為本發(fā)明的半導體散熱結(jié)構(gòu)的第一實施例的立體圖及組合剖視圖，如圖所示，本發(fā)明的半導體散熱結(jié)構(gòu)1，包括:一半導體元件11、一蓋體12 ；
[0028]所述蓋體12具有一第一側(cè)121及一第二側(cè)122與一輻射散熱層123，該蓋體12的第一側(cè)蓋覆于前述半導體元件11的外部并貼附于半導體的一側(cè)表面，所述的輻射散熱層123形成于該蓋體12的第二側(cè)122，所述蓋體12可為銅或鋁或銅及鋁的復合材質(zhì)其中任一，并所述蓋體12通過該第一側(cè)121與該半導體元件11貼設(shè)傳導熱量。
[0029]并所述蓋體12的第一側(cè)121通過膠合接合或無介質(zhì)擴散接合其中任一方式與該半導體元件11相互貼合。
[0030]所述輻射散熱層123為一種多孔結(jié)構(gòu)或奈米結(jié)構(gòu)體或多孔性陶瓷結(jié)構(gòu)或多孔性石墨結(jié)構(gòu)或高輻射陶瓷結(jié)構(gòu)或高硬度陶瓷結(jié)構(gòu)其中任一。并該多孔性結(jié)構(gòu)通過微弧氧化(Micro Arc Oxidat1n,MAO)或電衆(zhòng)電解氧化(Plasma Electrolytic Oxidat1n, ΡΕ0)、陽極火花沉積(Anodic Spark Deposit1n, ASD),火花沉積陽極氧化(Anodic Oxidat1n bySpark Deposit1n, AN0F)其中任一于該殼體的第二側(cè)形成。
[0031]請參閱圖3，為本發(fā)明半導體散熱結(jié)構(gòu)的第二實施例的組合剖視圖，如圖所示，本實施例與前述第一實施例部分技術(shù)特征相同，故在此將不再贅述，惟本實施例與前述第一實施例的不同處在于所述輻射散熱層123為通過珠擊所產(chǎn)生的凹凸結(jié)構(gòu)。
[0032]所述第一?二實施例中的所述輻射散熱層123呈黑色或亞黑色或深色系之顏色其中任一。
[0033]本發(fā)明主要希望提升半導體元件11的自然輻射散熱的散熱效能，因此，
[0034]通過設(shè)置一具有輻射散熱層123的蓋體12與該半導體元件11蓋覆貼設(shè)，通過該蓋體12的第二側(cè)122設(shè)置黑色的輻射散熱層123增加其散熱接觸面積提升熱輻射散熱效率。
[0035]本發(fā)明應用熱的熱輻射傳導作為散熱的應用，而熱傳導和對流作用，都必須靠物質(zhì)作為媒介，才能傳播熱能。熱輻射則不需要介質(zhì)，即能直接傳播熱能，故在密閉空間中得以在僅存的微小空間中將熱量傳遞至移動裝置的殼體，再通過殼體與外界作熱交換。
[0036]熱福射就是物質(zhì)以電磁波的形式來傳播，但電磁波以光速傳播，需要介質(zhì)傳播，物體會持續(xù)產(chǎn)生熱輻射，同時也吸收外界給予的熱輻射。物體發(fā)出熱的能力，與其表面溫度、顏色與粗糙程度有關(guān)，故本發(fā)明所設(shè)置的輻射散熱層則是利用相關(guān)應用原理設(shè)置一可提升表面散熱面積及散熱效率的自然散熱的輻射散熱層，物體表面的熱輻射強度，除了與溫度有關(guān)之外，也和其表面的特性有關(guān)，例如黑色表面的物體容易吸收，也容易發(fā)出熱輻射，故本發(fā)明輻射散熱層設(shè)置為黑色或令其表面為黑色更可進一步提升其熱輻射效率。
[0037]雖然本發(fā)明以實施方式揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此項技術(shù)的人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可作各種的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍當以權(quán)利要求書所定為準。
【主權(quán)項】
1.一種半導體散熱結(jié)構(gòu)，包括: 一半導體兀件； 一蓋體，具有一第一側(cè)及一第二側(cè)與一輻射散熱層，通過該第一側(cè)覆蓋于前述半導體元件外部并與該半導體元件的一側(cè)接觸，所述輻射散熱層形成于該第二側(cè)。
2.如權(quán)利要求1所述的半導體散熱結(jié)構(gòu)，其中所述蓋體為銅或鋁或銅及鋁的復合材料其中任一。
3.如權(quán)利要求1所述的半導體散熱結(jié)構(gòu)，其中所述半導體元件與該蓋體通過膠合接合或無介質(zhì)擴散接合其中任一方式相互貼合。
4.如權(quán)利要求1所述的半導體散熱結(jié)構(gòu)，其中所述輻射散熱層為一種多孔結(jié)構(gòu)或奈米結(jié)構(gòu)體其中任一。
5.如權(quán)利要求1所述的半導體散熱結(jié)構(gòu)，其中所述輻射散熱層通過微弧氧化或電漿電解氧化、陽極火花沉積，火花沉積陽極氧化其中任一于該殼體的第二側(cè)形成多孔性結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求1所述的散熱結(jié)構(gòu)，其中所述輻射散熱層為通過珠擊所產(chǎn)生的凹凸結(jié)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求1所述的半導體散熱結(jié)構(gòu)，其中所述輻射散熱層為一多孔性陶瓷結(jié)構(gòu)或多孔性石墨結(jié)構(gòu)其中任一。
8.如權(quán)利要求1或7的半導體散熱結(jié)構(gòu)，其中所述輻射散熱層呈黑色或亞黑色或深色系的顏色其中任一。
9.如權(quán)利要求1所述的半導體散熱結(jié)構(gòu)，其中所述輻射散熱層為一種高輻射陶瓷結(jié)構(gòu)或高硬度陶瓷結(jié)構(gòu)其中任一。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種半導體散熱結(jié)構(gòu)，包括：一半導體元件、一蓋體；所述蓋體具有一第一側(cè)及一第二側(cè)與一輻射散熱層，其中蓋體通過該第一側(cè)覆蓋于前述半導體元件的外部并與該半導體元件接觸，而所述輻射散熱層形成于該蓋體的第二側(cè)，通過本發(fā)明的半導體散熱結(jié)構(gòu)可令被蓋體覆蓋的半導體元件所產(chǎn)生的熱量能快速被導出，并借由輻射散熱快速解熱而不產(chǎn)生積熱。
【IPC分類】H01L23-373, H01L23-367
【公開號】CN104752375
【申請?zhí)枴緾N201310741780
【發(fā)明人】林志曄, 陳志明
【申請人】奇鋐科技股份有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2013年12月27日