專利名稱：功率半導體的散熱結構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種功率半導體的散熱結構，尤其是指一結構穩(wěn)固、體積小、散熱效率高以及加工制造容易的散熱結構。
背景技術：
舉凡工業(yè)、家電、電力系統(tǒng)、交通、商業(yè)、航空、計算機通訊到軍事用途等，都可見到電力電子使用的蹤跡，在電力電子技術領域當中，常利用功率半導體元件對交、直流電源加以轉換與控制，以期達到各種需求；如圖1所示，即為一常見的功率半導體結構示意圖，其整體結構基本上由以硅(或鍺)為本質材料所制成的晶體層10為主體，并由晶體層10向外延伸必要的電氣接腳11，利用電氣接腳11構成整體功率半導體與電氣電路的接續(xù)。
當功率半導體實際運作時會產(chǎn)生高溫，進而影響功率半導體的運作效能；也因此，一般功率半導體元件多會預先在晶體層10的表面固設一由銅質材料所制的導熱板20，以供使用者依照電路設計的需要加裝布滿鰭片31的散熱器30，由鰭片31增加熱源與空氣接觸的面積，進而達到降低功率半導體溫度的目的。
然而，一般功率半導體的散熱作用由另一外加于導熱板20的散熱器30所達成，因此散熱器30與導熱板20之間必需穩(wěn)固結合，以避免因為散熱器30的脫落而造成短路；再者，體積小、密度低、效率更高且有價格競爭優(yōu)勢的交換式電源供應器已是時勢所趨，故其中的功率半導體元件亦同樣朝向更微小的體積發(fā)展，從而將造成外加散熱器的困難，亦使所欲外加的散熱器加工精度、制造成本增加，因此功率半導體外加散熱器的散熱結構，已不符體積小、密度低的電氣電路所需。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型要解決的技術問題是提供一種功率半導體的散熱結構，可提高功率半導體的散熱效率，降低了制造成本，且不致于有松脫之虞。
本實用新型的技術解決方案是一種功率半導體的散熱結構，其功率半導體于一晶體層向外延伸有復數(shù)個電氣接腳，以及在晶體層的板面固設有導熱板；其中該導熱板上布設有復數(shù)個與晶體層表面平行的孔道，各孔道貫穿導熱板，由復數(shù)孔道成為引導氣流排放的通道，構成適用于微型化功率半導體的散熱結構。
如上所述功率半導體的散熱結構，其中，該導熱板的各孔道以固定的間距縱向配設。
如上所述功率半導體的散熱結構，其中，該導熱板的各孔道以固定的間距縱向及橫向配設。
如上所述功率半導體的散熱結構，其中，該導熱板的表面設有凹凸溝紋。
如上所述功率半導體的散熱結構，其中，該晶體層的兩側表面皆設有導熱板。
本實用新型的特點和優(yōu)點是本實用新型功率半導體的散熱結構，主要在半導體的晶體層表面固設有由銅質材料所制成的導熱板，其導熱板上布設有與晶體層表面平行的復數(shù)孔道，各孔道貫穿導熱板，以成為引導氣流排放的通道，并籍由復數(shù)孔道加速導熱板與空氣的熱交換，在導熱板上構成形同散熱器的構造，從而克服了現(xiàn)有技術的缺陷，可提升功率半導體的散熱效率，導熱板直接固設在晶體層的表面，不致于有松脫之虞，且其結構簡單，降低了產(chǎn)品制造成本。


圖1為公知功率半導體的散熱結構示意圖。
圖2為本實用新型第一實施例的功率半導體散熱結構外觀立體圖。
圖3為本實用新型的散熱結構另一使用狀態(tài)參考圖。
圖4為本實用新型第二實施例的功率半導體散熱結構外觀立體圖。
圖5為本實用新型第三實施例的功率半導體散熱結構外觀立體圖。
圖6為本實用新型第四實施例的功率半導體散熱結構外觀立體圖。
圖7為本實用新型第五實施例的功率半導體散熱結構外觀立體圖。
附圖標號說明10、晶體層 11、電氣接腳 20、導熱板 21、孔道22、凹凸溝紋 30、散熱器 31、鰭片具體實施方式
為了清楚了解本實用新型的結構組成，以及整體運作方式，茲配合附圖說明如下本實用新型的功率半導體的散熱結構，其功率半導體的基本結構如圖2所示，同樣由以硅(或鍺)為本質材料所制成的晶體層10為主體，并由晶體層10向外延伸必要的電氣接腳11，以及在晶體層10的表面固設有由銅質材料所制的導熱板20；其中，導熱板20上布設有復數(shù)個與晶體層10表面平行的孔道21，各孔道21以縱向或橫向配設的方式貫穿導熱板20，因此即可由各孔道21內(nèi)圈的壁面增加導熱板20與空氣接觸的面積，并成為引導氣流排放的通道。
因此，即直接在導熱板20上構成形同散熱器的結構，使導熱板20的熱源能夠快速排放，加上導熱板20本身的熱傳導作用持續(xù)將晶體層10所產(chǎn)生的熱源析出/排放，構成一極具散熱效率的散熱結構；尤其，導熱板20直接固設在晶體層10的板面，因此可預先制作既定規(guī)格具有孔道21的導熱板20，并在功率半導體制造時與之一體成型，不但加工制造成本較低，而且不致于有松脫之虞，亦不致于增加功率半導體太大的體積，而更能迎合功率半導體朝向微小化的設計需求。
另外，一般功率半導體的電氣接腳11多由晶體層10的底部向下延伸，而使功率半導體呈直立方式與電氣電路構成聯(lián)結，加上導熱板20上各孔道21呈縱向配置，故可由孔道21的縱向貫穿作用做為引導熱氣向上流通的通道，藉由熱氣向上流通的物理現(xiàn)象形成煙囪效應，進一步產(chǎn)生加速熱源排放及熱交換的氣流。
如圖3所示，有些功率半導體的電氣接腳11由晶體層10的旁側橫向延伸再朝向下彎折，而使功率半導體呈橫臥方式與電氣電路構成聯(lián)結，本實用新型的散熱結構亦適用于此種型式的功率半導體，因為設在晶體層10表面的導熱板20同樣可經(jīng)由各孔道21內(nèi)圈的壁面增加熱源與空氣接觸的面積，并成為引導氣流排放的通道。
另外，本實用新型的導熱板20上所配設的孔道21配設方式亦可以如圖4所示，在導熱板20設有呈縱向配置的復數(shù)個孔道21，以及復數(shù)個呈橫向配置的孔道21，由如此的配設方式增加孔道21的配設數(shù)量，藉以提升導熱板20與空氣的接觸面積，以及增加散熱氣流的流通空間。
再者，如圖5所示，本實用新型的散熱結構可另在導熱板20的表面設有凹凸溝紋22，由凹凸溝紋22較原本單純平整表面所增加的表面積達到輔助熱源排放的作用；當然，整體散熱結構在必要時，亦可以如圖6所示在晶體層10的兩側表面(亦即圖式中晶體層的正、反板面)均固設有具有孔道21以及凹凸溝紋22的導熱板20，以加強功率半導體的散熱效果。
此外，如圖7所示，前述導熱板20的孔道21旨在做為引導熱氣流通的通道，并且進一步產(chǎn)生加速熱源排放及熱交換的氣流，故其形狀亦可如圖所示，以長方形或方形而為之。
雖然本實用新型已以具體實施例揭示，但其并非用以限定本實用新型，任何本領域的技術人員，在不脫離本實用新型的構思和范圍的前提下所作出的等同組件的置換，或依本實用新型專利保護范圍所作的等同變化與修飾，皆應仍屬本專利涵蓋之范疇。
權利要求1.一種功率半導體的散熱結構，其功率半導體于一晶體層向外延伸有復數(shù)個電氣接腳，以及在晶體層的板面固設有導熱板；其特征在于該導熱板上布設有復數(shù)個與晶體層表面平行的孔道，各孔道貫穿導熱板，由復數(shù)孔道成為引導氣流排放的通道，構成適用于微型化功率半導體的散熱結構。
2.如權利要求1所述功率半導體的散熱結構，其特征在于該導熱板的各孔道以固定的間距縱向配設。
3.如權利要求1所述功率半導體的散熱結構，其特征在于該導熱板的各孔道以固定的間距縱向及橫向配設。
4.如權利要求1所述功率半導體的散熱結構，其特征在于該導熱板的表面設有凹凸溝紋。
5.如權利要求1所述功率半導體的散熱結構，其特征在于該晶體層的兩側表面皆設有導熱板。
專利摘要一種功率半導體的散熱結構，在半導體的晶體層表面固設有由銅質材料所制成的導熱板，于導熱板上布設有與晶體層表面平行的復數(shù)孔道，各孔道貫穿導熱板以成為引導氣流排放的通道，并加速導熱板與空氣進行熱交換，為一結構穩(wěn)固、體積小、散熱效率高以及加工制造容易的散熱結構。
文檔編號H05K7/20GK2697824SQ20042005073
公開日2005年5月4日 申請日期2004年5月8日 優(yōu)先權日2004年5月8日
發(fā)明者黃文彬 申請人:美麗微半導體股份有限公司