半导体散热结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种半导体散热结构，尤其涉及一种通过辐射自然散热提高半导体散热效能的半导体散热结构。
【背景技术】
[0002]现行移动装置(如薄型笔电、平板、智慧手机等)随着运算速率越快，其内部计算执行单元半导体芯片所产生的热量也相对大幅提升，且其又为了具有能携带方便的前提考量下，这类装置是越作越薄化；此外所述移动装置为能防止异物及水气进入内部，该等移动装置除耳机孔或连接器的设置孔外，甚少具有呈开放的孔口与外界空气形成对流，故因薄化的先天因素下，这些移动装置内部因计算执行单元及电池所产生的热量无法向外界快速排出，而又因为移动装置的内部呈密闭空间，很难产生对流散热，进而易于移动装置内部产生积热或聚热等情事，严重影响移动装置的工作效率或产生热当等问题，严重则令半导体芯片过度积热而烧毁。
[0003]再者，由于有上述问题，也有存在于这类移动装置内部设置被动式散热元件:诸如热板、均温板、散热器等被动散热元件对改等计算单元芯片进行解热，但仍由于移动装置被要求设计薄化的原因，致使该装置内部的空间受到限制而狭隘，因此设置于该空间内的散热元件势必缩减至超薄的尺寸厚度，方可设置于狭隘有限之内部空间中，但随着尺寸受限缩减的热板、均温板，则其内部的毛细结构及蒸汽通道更因为设置成超薄的要求也相同受限缩减，致使令这些热板、均温板在整体热传导的工作效率上大打折扣，无法有效达到提升散热效能；因此当移动装置的内部计算单元功率过高时，现有热板、均温板均无法有效的因应对其进行解热或散热，故如何在狭窄的密闭空间内提出有效的解热方法，则为本领域技术人员目前首要改良的技术。
【发明内容】
[0004]因此，为有效解决上述问题，本发明的主要目的在于提供一种通过辐射自然散热提升半导体元件散热效能的半导体散热结构。
[0005]为达成上述目的，本发明提供一种半导体散热结构，包括:一半导体元件；一盖体，具有一第一侧及一第二侧与一辐射散热层，通过该第一侧覆盖于前述半导体元件外部并与该半导体元件的一侧接触，所述辐射散热层形成于该第二侧。
[0006]所述盖体为铜或铝或铜及铝的复合材料其中任一。
[0007]所述半导体元件与该盖体通过胶合接合或无介质扩散接合其中任一方式相互贴八口 ο
[0008]所述辐射散热层为一种多孔结构或奈米结构体其中任一。
[0009]所述福射散热层通过微弧氧化(Micro Arc Oxidat1n，MO)或电衆电解氧化(Plasma Electrolytic Oxidat1n，PEO)、阳极火花沉积(Anodic Spark Deposit1n，ASD)，火花沉积阳极氧化(Anodic Oxidat1n by Spark Deposit1n，AN0F)其中任一于该壳体的第二侧形成多孔性结构。
[0010]所述辐射散热层为通过珠击所产生之凹凸结构。
[0011]所述辐射散热层为一多孔性陶瓷结构或多孔性石墨结构其中任一。
[0012]所述辐射散热层呈黑色或亚黑色或深色系之颜色其中任一。
[0013]所述辐射散热层为一种高辐射陶瓷结构或高硬度陶瓷结构其中任一。
[0014]本发明主要通过在半导体元件外部贴设一具高效率导热及高效率散热性质的盖体，并通过该盖体的辐射散热层的大幅提高辐射散热效率令半导体元件于密闭的容置空间中能形成有自然辐射对流散热，借此大幅增加半导体元件整体的散热效能。
【附图说明】
[0015]图1为本发明的散热装置的第一实施例的立体分解图；
[0016]图2为本发明的散热装置的第一实施例的组合剖视图；
[0017]图3为本发明的散热装置的第二实施例的组合剖视图；
[0018]符号说明
[0019]半导体散热结构I
[0020]半导体元件11
[0021]盖体12
[0022]第一侧121
[0023]第二侧122
[0024]辐射散热层123
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明进一步详细描述:
[0026]本发明的上述目的及其结构与功能上的特性，将依据所附图式的较佳实施例予以说明。
[0027]请参阅图1、2，为本发明的半导体散热结构的第一实施例的立体图及组合剖视图，如图所示，本发明的半导体散热结构1，包括:一半导体元件11、一盖体12 ；
[0028]所述盖体12具有一第一侧121及一第二侧122与一辐射散热层123，该盖体12的第一侧盖覆于前述半导体元件11的外部并贴附于半导体的一侧表面，所述的辐射散热层123形成于该盖体12的第二侧122，所述盖体12可为铜或铝或铜及铝的复合材质其中任一，并所述盖体12通过该第一侧121与该半导体元件11贴设传导热量。
[0029]并所述盖体12的第一侧121通过胶合接合或无介质扩散接合其中任一方式与该半导体元件11相互贴合。
[0030]所述辐射散热层123为一种多孔结构或奈米结构体或多孔性陶瓷结构或多孔性石墨结构或高辐射陶瓷结构或高硬度陶瓷结构其中任一。并该多孔性结构通过微弧氧化(Micro Arc Oxidat1n,MAO)或电衆电解氧化(Plasma Electrolytic Oxidat1n, ΡΕ0)、阳极火花沉积(Anodic Spark Deposit1n, ASD),火花沉积阳极氧化(Anodic Oxidat1n bySpark Deposit1n, AN0F)其中任一于该壳体的第二侧形成。
[0031]请参阅图3，为本发明半导体散热结构的第二实施例的组合剖视图，如图所示，本实施例与前述第一实施例部分技术特征相同，故在此将不再赘述，惟本实施例与前述第一实施例的不同处在于所述辐射散热层123为通过珠击所产生的凹凸结构。
[0032]所述第一?二实施例中的所述辐射散热层123呈黑色或亚黑色或深色系之颜色其中任一。
[0033]本发明主要希望提升半导体元件11的自然辐射散热的散热效能，因此，
[0034]通过设置一具有辐射散热层123的盖体12与该半导体元件11盖覆贴设，通过该盖体12的第二侧122设置黑色的辐射散热层123增加其散热接触面积提升热辐射散热效率。
[0035]本发明应用热的热辐射传导作为散热的应用，而热传导和对流作用，都必须靠物质作为媒介，才能传播热能。热辐射则不需要介质，即能直接传播热能，故在密闭空间中得以在仅存的微小空间中将热量传递至移动装置的壳体，再通过壳体与外界作热交换。
[0036]热福射就是物质以电磁波的形式来传播，但电磁波以光速传播，需要介质传播，物体会持续产生热辐射，同时也吸收外界给予的热辐射。物体发出热的能力，与其表面温度、颜色与粗糙程度有关，故本发明所设置的辐射散热层则是利用相关应用原理设置一可提升表面散热面积及散热效率的自然散热的辐射散热层，物体表面的热辐射强度，除了与温度有关之外，也和其表面的特性有关，例如黑色表面的物体容易吸收，也容易发出热辐射，故本发明辐射散热层设置为黑色或令其表面为黑色更可进一步提升其热辐射效率。
[0037]虽然本发明以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此项技术的人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当以权利要求书所定为准。
【主权项】
1.一种半导体散热结构，包括: 一半导体兀件； 一盖体，具有一第一侧及一第二侧与一辐射散热层，通过该第一侧覆盖于前述半导体元件外部并与该半导体元件的一侧接触，所述辐射散热层形成于该第二侧。
2.如权利要求1所述的半导体散热结构，其中所述盖体为铜或铝或铜及铝的复合材料其中任一。
3.如权利要求1所述的半导体散热结构，其中所述半导体元件与该盖体通过胶合接合或无介质扩散接合其中任一方式相互贴合。
4.如权利要求1所述的半导体散热结构，其中所述辐射散热层为一种多孔结构或奈米结构体其中任一。
5.如权利要求1所述的半导体散热结构，其中所述辐射散热层通过微弧氧化或电浆电解氧化、阳极火花沉积，火花沉积阳极氧化其中任一于该壳体的第二侧形成多孔性结构。
6.如权利要求1所述的散热结构，其中所述辐射散热层为通过珠击所产生的凹凸结构。
7.如权利要求1所述的半导体散热结构，其中所述辐射散热层为一多孔性陶瓷结构或多孔性石墨结构其中任一。
8.如权利要求1或7的半导体散热结构，其中所述辐射散热层呈黑色或亚黑色或深色系的颜色其中任一。
9.如权利要求1所述的半导体散热结构，其中所述辐射散热层为一种高辐射陶瓷结构或高硬度陶瓷结构其中任一。
【专利摘要】本发明涉及一种半导体散热结构，包括：一半导体元件、一盖体；所述盖体具有一第一侧及一第二侧与一辐射散热层，其中盖体通过该第一侧覆盖于前述半导体元件的外部并与该半导体元件接触，而所述辐射散热层形成于该盖体的第二侧，通过本发明的半导体散热结构可令被盖体覆盖的半导体元件所产生的热量能快速被导出，并借由辐射散热快速解热而不产生积热。
【IPC分类】H01L23-373, H01L23-367
【公开号】CN104752375
【申请号】CN201310741780
【发明人】林志晔, 陈志明
【申请人】奇鋐科技股份有限公司
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2013年12月27日