专利名称：半导体散热体的制造方法及专用模具的制作方法
技术领域：
本发明有关一种半导体散热座的制造方法及专用模具。
一般有半导体元件10，请参见第一图所示，为避免其工作时的温度过高，而导致半导体元件10的操作功率降低，多是将该半导体元件10灌胶固定于一散热座11内，再将该散热座11接设于一具有大散热面积的散热片上，使该半导体元件10操作时所产生的热量，经由该散热座11而传到散热片上，从而使该半导体元件10产生的热，可藉由该散热片的大幅面积而幅射到空气中。
为使该半导体元件10所产生的热能有效地逸散，该半导体元件10的散热座11与散热片之间接触面积须最大，即该散热座11与散热片的接触面12须非常平整。
然而，一般半导体元件10的散热座11的制造程序为将锌合金块置入地热式压铸机的熔槽内，将该锌合金块溶解成400℃的溶液，再以压铸机将该熔液高速压入一加热温度约180℃-220℃的钢模中，以铸成该散热座11所需的形状。当该熔液的温度下降到锌合金块的凝固温度(约380℃)以下时，再将该成形的散热座11由钢模中取出。
当散热座11成品由钢模取出后，散热座11将会因冷却凝固而收缩变形，造成该散热座11的底部变形，使该散热座11与散热片的接触面12无法达到平整的要求。因此，该成形的散热座11须再由机械研磨的方可达到平整的要求。如此的制造过程不仅导致其制造成本的提高，而且其制程费时、产量低，相对造成产品的竞争力降低；此外，散热座11为一锌合金的材料制成，往往会对半导体元件10产生的磁场效应，进而对精密的半导体工作特性造成负面的影响。
为避免上述习用的锌合金散热座11的缺陷，现有一种胶质的散热座21问市，其结构如图2所示，该胶质散热座21主要以胶质(可为尿素化合物)形成散热座的主体22，而于该主体22的底部有一铝材23，藉该铝材23以供半导体元件的散热用。
该胶质散热座21的制造方法，请参见图3所示，主要是将铝材23置放于该胶质散热座21的铸造模具的底模24中，将顶模25与底模24合模后，藉注入口26以提供熔液状的胶质液高速压入模具中的流通管道，待凝固后以形成散热座的本体，这避免该高压胶质液冲击铝材23而使铝材23倾斜失去平整的要求，如图4所示，该顶模25须向下凸设有复数个顶针251，因此在合模时，由该等顶针251紧抵于该铝材23，使高速胶质液不致冲击铝材23而使其产生任何偏移。
然而，此种制法所产生的胶质散热座21，请参见图2所示，由于顶模25具有复数外顶针251的设置，该成型散热21的主体22的底面上亦相对形成复数个与铝材相贯通的针孔252，当半导体元件设置于该散热座主体22中时，极易因该等针孔252而发生短路、跳电...等情况，而严重影响半导体元件的正常工作。
本发明的目的在于提供一种半导体散热座的制造方法，使之于该半导体散热座的散热材置放于该底模上后，将该散热材紧密吸覆于该底模上，使该散热材恰可平整地连接该散热座的底面，而形成一体，使散热座可藉由该平整的散热材而与散热片紧密连接，从而使散热座的半导体具有良好的散热功效，且具有加工过程简单和成本低的实用价值。
本发明的另一目的，在于提供一种半导体散热座的制造方法，该成型散热座的底面的散热材能绝对的平整，且成型散热座的底座主体底面上无任何针孔产生，具有良好的散热且无短路、跳电等缺失。
本发明的目的是这样实现的一种半导体散热体的制造方法，将一中间设有穿孔的散热材予先放置于底模内，再将一顶模向下压靠在底模上，同时以150℃～195℃温度加热欲注入的胶液，再将已呈熔融状态的胶液以100～130kg/cm的压力由注入口压入，其特征在于，在顶模向底模下压之前，先将散热材与底模间的空气抽光，使该散热材紧密贴覆于底模的底面，完成注入后，将模具冷却至温度降至120℃以下，再打开模具，使散热材平整地连结于该成型散热座的底面，而形成一体，该散热座的胶质主体内部底面，形成平整的平面。
本发明的目的还可由如下措施实现的，一种制造半导体散热体的专用模具，包括有配合散热体设计的底模和与之相配合的顶模，底模的中间设有凸柱，在底模的一侧边上设有注入口，其特征在于该凸柱的周边的适当位置处设有真空设置通道；上述的真空设置通道可为两个以上，并对称地设置于凸柱的周边；所述的顶模上设有一与底模上的凸柱相对且口径较大的凹槽，而凹槽凹入的深度小于凸柱的高度。
本发明是利用抽真空的方法，使散热材紧密地吸附于底模上，因此在成型之后，能使该散热材平整地连结于成型散热座的底平面，而形成一体，藉由散热材与散热片的紧密连接，使该散热座中的半导体具有良好的散热功效；另，由于本发明的专用模具上设有真空设置通道，可方便地完成散热材与底模间的抽真空，以确散热材被吸覆于底模上，使之在成型后，该散热材即能平整地处于散热座的底平面，又不会因散热座它结构而影响散热座的使用功能。
附面说明
图1半导体散热座的组装示意图；图2习用装置的立体剖视图；图3习用装置的制造程序示意图；图4习用装置的制造程序示意图；图5为本发明的制造程序示意图；图6为本发明成品的立体剖视图；图7为本发明成品的侧面剖视图。
下面将结合实施例及其附图详细说明本发明；请参见图5所示，本发明的一种半导体散热座的制造方法，配合散热座而设计的模具上设有对合的底模31及顶模35。其中，底模31内设有一凸柱36，而底模31在凸柱36周边的适当处则设有相对称的真空设置道32，且在底模31的一侧边上设有注入口34，另在底模31上，并该配合底模31设计有顶模35，该顶模35上设有一与凸柱36相对且口径较大的凹槽37，而凹槽37凹入的深度并较凸柱36的高度浅。
当制造时，可先将中间设有穿孔38的散热材33置放在底模31内，使散热材33在套设于凸柱36上的穿孔38的周边部份恰好在底模31的真空设置道32上，以使散热材33可由真空设置道32将其底模31间的空气抽光，而使散热材33可紧密地贴附于底模31的底平面内，再将顶模35向下压靠在底模31上，等到底模31的凸柱36顶端抵靠在顶模35的凹槽37的底面时，同时以155℃～195℃温度加热欲注入胶液，再将已呈熔融状态的胶液(如环氧树脂)由入口34以100～130kg/cm的压力压入模具中，经2～5秒后即将胶液停止灌入，同时将模具冷却2～5分钟，待其温度降至120℃以下，凝固后将顶模35和底模31打开，即形成散热座的本体，此时，该散热材33恰可平整地连结于该成型散热座的底面，而形成一体，由该散热座可藉由该平整的散热材33而与散热片紧密地连结，使设于该散热座中的半导体具有良好的散热功能。
本发明的成品，请参见图6和图7所示，该散热座4有胶质本体41顶面，是与散热材33相连接成一体，且由于该散热材33是藉由真空吸覆于底模31上，故可保持绝对的平整；另，由于本发明的顶模无须现有技术中的顶针结构，因此，于成型后的散热座4的主体底面上无任何针孔产生，绝对不会产生如现有技术中的短路及跳电的情况发生。
综上所述，本发明的一种半导体散热座的制造方法，在产业上具有很大的利用价值，且可改进现有技术中的缺陷，使利用本发明中的方法制造出的散热座，可具有良好的散热功能，而且加工过程简单，成本低廉。
权利要求
1.一种半导体散热体的制造方法，将一中间设有穿孔的散热材予先放置于底模内，再将一顶模向下压靠在底模上，同时以150℃～195℃温度加热欲注入的胶液，再将已呈熔融状态的胶液以100～130kg/cm的压力由注入口压入，其特征在于，在顶模向底模下压之前，先将散热材与底模间的空气抽光，使该散热材紧密贴覆于底模的底面，完成注入后，将模具冷却至温度降至120℃以下，再打开模具，使散热材平整地连结于该成型散热座的底面，而形成一体，该散热座的胶质主体内部底面，形成平整的平面。
2.根据权利要求1所述的一种半导体散热体的制造方法，其特征在于所述的散热材可为铝合金材质所制成。
3.一种依权利要求1所述的制造半导体散热体的方法的专用模具，包括有配合散热体设计的底模和与之相配合的顶模，底模的中间设有凸柱，在底模的一侧边上设有注入口，其特征在于该凸柱的周边的适当位置处设有真空设置通道。
4.根据权利要求3所述的一种制造半导体散热座的专用模具，其特征在于，上述的真空设置通道可为两个以上，并对称地设置于凸柱的周边。
5.根据权利要求3所述的一种制造半导体散热座的专用模具，其特征在于所述的顶模上设有一与底模上的凸柱相对且口径较大的凹槽，而凹槽凹入的深度小于凸柱的高度。
全文摘要
一种半导体散热体的制造方法,将一中间设有穿孔的散热材预先放置于底模内,再将一顶模向下压靠在底模上,同时加热欲注入的胶液,再将已呈熔融状态的胶液以100～130kg/cm的压力由注入口压入,其特征在于,在顶模向底模下压之前,先将散热材与底模间的空气抽光,使该散热材紧密贴覆于底模的底面,完成注入后,将模具冷却后再打开模具,使散热材平整地连结于该成型散热座的底面,而形成一体,该散热座的胶质主体内部底面,形成平整的平面。
文档编号B29C45/26GK1187036SQ97100219
公开日1998年7月8日 申请日期1997年1月3日 优先权日1997年1月3日
发明者李旻鸿 申请人:李旻鸿