一种密封器件的散热装置的制作方法

1.本技术涉及散热技术领域，特别涉及一种对密封器件的散热装置。


背景技术：

2.随着半导体技术的不断发展，高功率体积比的半导体器件在工业、消费电子和车载等领域的应用越来越广泛。因此高功率体积比带来的器件散热问题也越来越受到重视，散热成为制约半导体器件小型化和高功率化的一个重要制约因素。
3.目前半导体器件应用时散热主要通过优化设计结构件的外形、尺寸和材料，将热量从器件发热点传导出去，再辅以一些能加快散热的措施，如加风扇、水冷装置等。但在有密封要求的场景下，器件结构件上不能开孔，只能采用热传导的方式先将热导出来再向外散热，这对高功率的器件来说散热效率远不够，所以亟需一种新的散热结构或者散热方法来解决高功率的器件的散热问题。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种密封器件的散热结构，以解决高功率的密封器件的散热问题。
5.为实现上述目的，本技术实施例采用的技术方案如下：
6.本技术实施例提供了一种密封器件的散热装置，其特征在于，包括：外壳体、散热块、半导体器件、pcb、密封圈、上封板以及下封板；
7.其中所述散热块固定在所述外壳体上；
8.所述半导体器件及pcb固定在所述外壳体上；
9.使用螺钉将所述上封板锁紧于所述外壳体上部的密封槽内；
10.使用螺钉将所述下封板锁紧于所述外壳体下部的密封槽内；
11.所述散热块具有冷流进入管与冷流流出管，所述冷流进入管与所述冷流流出管穿过所述下封板的过孔。
12.可选地，所述密封圈嵌入所述外壳体。
13.可选地，还包括上封板，所述密封圈通过所述上封板并使用螺钉锁紧于所述外壳体上部的密封槽内。
14.可选地，还包括下封板，所述密封圈通过所述下封板并使用螺钉锁紧于所述外壳体下部的密封槽内。
15.可选地，还包括冷源，所述冷源具有出口与入口，所述冷源的入口与出口分别与所述冷流流出管与冷流进入管对接套合。
16.可选地，还包括冷源，所述冷源具有出口与入口，所述散热块内部具有相互连接的毛细管道。
17.可选地，所述外壳体表面具有散热翅结构。
18.可选地，所述外壳体由高导热材料制成。
19.可选地，所述散热块由高导热材料制成。
20.本技术的有益效果是：
21.1.本技术实施例提供的一种密封器件的散热装置，其特征在于，包括：外壳体、散热块、半导体器件、pcb、密封圈、上封板以及下封板；
22.其中所述散热块固定在所述外壳体上；
23.所述半导体器件及pcb固定在所述外壳体上；
24.使用螺钉将所述上封板锁紧于所述外壳体上部的密封槽内；
25.使用螺钉将所述下封板锁紧于所述外壳体下部的密封槽内；
26.所述散热块具有冷流进入管与冷流流出管，所述冷流进入管与所述冷流流出管穿过所述下封板的过孔；通过本发明的方案，可以有效解决高功率密封器件的散热问题。
附图说明
27.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
28.图1为本技术实施例提供的密封的高功率半导体器件散热结构示意图；
29.图2为本技术实施例提供的一种高功率半导体器件次级散热结构剖视图；
30.图3为本技术实施例提供的一种散热块结构的示意图；
31.图4为本技术实施例提供的一种散热块中毛细管道的示意图；
32.图5为本技术实施例提供的一种冷源结构的示意图。
具体实施方式
33.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
34.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
35.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
36.加装风扇可增加散热器表面的空气流动速度，以有效快速地带走散热器上的热量，提高散热效率，从而降低芯片结温。但普通风扇功耗高、噪音大、安全性能低，且风扇带动周围的旋转磁场会因漏磁或者电火花而干扰周围电子元件的正常工作。因此现有技术进一步提出了利用小型压电风扇进行强迫对流换热的方案，并研究了风扇与热源距离、振幅、共振频率偏移等参数对热传导速率的影响，指出风扇共振频率偏移和风扇振幅是对热传导速率最重要的影响因素。利用压电原理，在压电材料制成的振动肋片上覆盖薄铜层。当电压
作用于压电肋片时，肋片会随电压和频率的变化产生振动，从而破坏热边界层达到提高换热系数的目的。但风冷技术主要在较低功率的器件中得到运用，在大功率器件散热方面还需寻找其它辅助散热方式。
37.液冷是依靠泵驱动液体流动来带走热量，从而实现散热的目的。液冷散热体系的结构简单、功率大、噪音低、冷却效果好，散热效率为传统风冷的20倍以上。液冷散热主要包括水冷、多孔微散热块冷却、微通道冷
38.却、微喷射流技术等。在散热器上安装一个微泵浦系统来解决散热问题。在封闭系统中，水在微泵浦的作用下进入器件的底板小槽吸热，然后又回到小型的水容器中，通过风扇散热。这种微泵浦结构可以将外部热阻降低。其结构的制冷性较好，但如果内部接口热阻很大，热传导性能就会大打折扣，除此之外，该结构还是相对较为复杂。
39.热管是一种热效率极高的换热元件，依靠自身内部工作液体的相变来实现传热，通过较小的温差就能获得较大的热传导率。其优势在于当量导热系数极高，结构简单，单向导热、噪音低，使用寿命长，因此热管技术运用于大功率器件散热方面也较多。热虹吸热管的散热，使结点温度和热阻都得到了较大的降低。然而传统的热虹吸热管由于是汽液同道，因此如果热管弯曲将导致其效能急剧降低。但是，在应用于大功率器件时，热管必须弯曲，因此传统的热管还不能有效地解决大功率器件的散热问题。
40.图1为本技术实施例提供的密封的高功率半导体器件散热结构示意图；如图1所示的散热结构包括：外壳体1；散热块2；半导体器件及pcb 3；密封圈4；上封板5；下封板6；冷源7；螺钉a8；螺钉b 9；螺钉c 10。其中散热块2通过螺钉b 9固定在外壳体1上，底部涂抹导热硅脂；半导体器件及pcb 3通过螺钉c10固定在外壳体1上，底部涂抹导热硅脂；密封圈4嵌入外壳体1上部的密封槽内，通过上封板5压紧并用螺钉a8 锁紧；散热块2上的冷流进入管和流出管穿过下封板6上的过孔，密封圈4 嵌入外壳体1下部的密封槽内，通过下封板6压紧并用螺钉a8锁紧；冷源7上的冷流出口和入口分别和散热块2上的冷流进入管和流出管对接套合。
41.半导体器件及pcb 3产生的热量部分传导到外壳体1上，通过外壳体1 外表面散热；半导体器件及pcb 3产生的热量部分传导到散热块2上，通过散热块内的冷流将热量带出壳体并通过冷源7冷却进行散热。散热块2 上的冷流进入管和流出管穿过下封板6上的过孔后用密封胶堵死过孔，保证外壳体1内部密封。外壳体1表面设计有散热翅结构；外壳体1高导热材料制成。所示散热块2内部设计有互相连接的毛细管道，冷流通过毛细管道时将热量带走；所示散热块2由高导热材料制成。冷源7自动动力源，可不断往散热块2输入冷流。
42.图2为本技术实施例提供的一种高功率半导体器件次级散热结构剖视图；如图2所示的散热结构剖视图包括：外壳体201；散热块202；半导体器件及pcb 203；密封圈204；上封板205；下封板206；冷源207。其中散热块202通过螺钉固定在外壳体201上，底部涂抹导热硅脂；半导体器件及pcb 203通过螺钉固定在外壳体1上，底部涂抹导热硅脂；密封圈 204嵌入外壳体201上部的密封槽内，通过上封板205压紧并用螺钉锁紧；散热块202上的冷流进入管和流出管穿过下封板206上的过孔，密封圈204 嵌入外壳体201下部的密封槽内，通过下封板206压紧并用螺钉锁紧；冷源207上的冷流出口和入口分别和散热块202上的冷流进入管和流出管对接套合。
43.半导体器件及pcb 203产生的热量部分传导到外壳体201上，通过外壳体201外表
面散热；半导体器件及pcb 203产生的热量部分传导到散热块202上，通过散热块内的冷流将热量带出壳体并通过冷源207冷却进行散热。散热块202上的冷流进入管和流出管穿过下封板206上的过孔后用密封较堵死过孔，保证外壳体201内部密封。外壳体201表面设计有散热翅结构；外壳体201高导热材料制成。所示散热块202内部设计有互相连接的毛细管道，冷流通过毛细管道时将热量带走；所示散热块202由高导热材料制成。冷源207自动动力源，可不断往散热块202输入冷流。
44.图3为本技术实施例提供的一种散热块结构的示意图。如图3所示的散热块结构包括：毛细管道21、冷流进入管22以及流出管23。所述散热块(散热块)上的冷流进入管22和流出管23穿过下封板上的过孔后用密封胶堵死过孔，保证外壳体内部密封。所述外壳体表面设计有散热翅结构；所述外壳体由高导热材料制成。所示散热块内部设计有互相连接的毛细管道21，冷流通过毛细管道时将热量带走；所示散热块由高导热材料制成。
45.图4为本技术实施例提供的一种散热块中毛细管道的示意图。如图所示结构内部有纵横排布的微型管道，增大冷流与散热块的流动接触面积，增加换热效率，带走很多的热量。
46.图5为本技术实施例提供的一种冷源结构的示意图。如图5所示的冷源结构包括所述冷源自带的加压微型泵71，冷流入口72、冷流出口73以及散热翅74。所述冷源自带加压微型泵71，可将从冷流流出管出来降温后的流体继续从加压后通过冷流进入管送到散热块，无线循环工作。所述冷源外部设计有散热翅74，可加速冷流冷却。
47.需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
48.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。