一种半导体封装结构及其半导体器件的制作方法

1.本实用新型涉及半导体封装技术领域，具体为一种半导体封装结构及其半导体器件。


背景技术：

2.传统的半导体封装结构一般采用实体注塑封装，而在实际使用中，由于使用需要的半导体体积不断减小，用于封装半导体芯片的封装体的厚度也在不断减小。但半导体在使用中具有高频率、大功率和大电流等工作特性，在采用传统封装方法对半导体芯片进行封装时，会因半导体芯片的工作电流过大而发生电击穿或漏电的问题，降低了半导体封装构件的可靠性，也给器件的使用造成安全隐患。
3.现有技术中，申请号为“201320774374.x”的一种半导体封装单元，包括安装在基板上的封装构件，且封装构件的内部和半导体芯片的外表面间形成腔体，利用腔体增强半导体芯片和封装构件之间的电绝缘性能，从而有效防止电击穿和漏电问题的发生。
4.但现有技术仍存在较大缺陷，如：1，半导体芯片在工作过程中会产生大量热量，而腔体为封闭空间，使得半导体芯片在长时间工作过程中堆积过多热量而易损坏；2，封装构件在受到外力碰撞时易损坏，进而使得半导体芯片暴露在外界环境下，甚至封装构件损坏破裂时划伤半导体芯片，给半导体芯片的工作造成不利影响。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种半导体封装结构及其半导体器件，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
7.一种半导体封装结构，包括固定设置在半导体外侧的外箱体，所述外箱体包括顶板和四侧的侧板，且顶板和半导体间设置有存有冷却液的绝缘弹性囊，相对的两个所述侧板沿远离半导体方向对称开设有滑槽，所述顶板滑动插入滑槽中，且顶板伸入滑槽的一端和滑槽内壁间固定连接有弹性支撑块；
8.所述滑槽中部连接有与外界连通的散热孔，且顶板配合挡住散热孔，所述散热孔中转动设置有转动柱，且转动柱外侧固定连接有若干转动叶片，所述散热孔中固定设置有活动插入转动柱内的固定杆，且固定杆和转动柱内壁间固定连接有扭转弹性件，所述顶板固定连接有同位杆，且同位杆固定连接有齿板，所述转动柱外侧固定设置有与齿板啮合连接的轮齿。
9.优选的，所述散热孔远离半导体的侧壁与滑槽通过同位槽连通，且同位杆活动伸入同位槽中，所述散热孔靠近半导体的侧壁连接有齿板槽，且齿板沿远离同位杆方向依次活动穿过同位槽、散热孔并伸入齿板槽中。
10.优选的，所述散热孔内壁固定连接有支杆，且支杆与固定杆固定连接。
11.优选的，所述半导体连接有引线，且引线连接有固定伸出侧板的引脚。
12.一种半导体器件，包括半导体器件主体，还包括上述的半导体封装结构。
13.优选的，所述半导体器件主体包括基板，且侧板和半导体均固定连接在基板上方，且半导体固定插入侧板下部。
14.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
15.本实用新型的半导体封装结构及其半导体器件，通过弹性支撑块对顶板进行缓冲保护，防止顶板破裂给半导体造成不利影响，还通过绝缘弹性囊中的冷却液吸收半导体的热量，并通过支板、转动柱、齿板和顶板的配合设置，使得转动叶片转动引入外界冷空气对绝缘弹性囊和半导体进行冷却，进一步提高对半导体的冷却效果。
附图说明
16.图1为本实用新型整体结构剖面示意图；
17.图2为图1中a区结构放大示意图；
18.图3为本实用新型的顶板下移缓冲碰撞力示意图；
19.图4为本实用新型的绝缘弹性囊膨胀并挤压顶板离开散热孔示意图。
20.图中：1半导体、2侧板、201滑槽、202散热孔、203同位槽、204齿板槽、3顶板、4转动柱、41转动叶片、42轮齿、5固定杆、6扭转弹性件、7同位杆、8齿板、9弹性支撑块、10绝缘弹性囊、11支杆、12引线、13引脚、14基板。
具体实施方式
21.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.请参阅图1
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4，本实用新型提供一种技术方案：
23.一种半导体封装结构，包括固定设置在半导体1外侧的外箱体，使得半导体1封装在外箱体内部，将半导体1和外界隔离，外箱体包括顶板3和四侧的侧板2，四侧的侧板2分别设置在半导体1四侧，实现对半导体1四侧的封装，半导体1和四侧的侧板2的底壁固定在同一物体上，实现对半导体1下方的封装，顶板3滑动设置在半导体1上方，实现对半导体1上方的封装，从而实现对半导体1的封装隔离，半导体1连接有引线12，且引线12连接有固定伸出侧板2的引脚13，半导体1通过引线12、引脚13与外界连通并工作，相对的两个侧板2沿远离半导体1方向对称开设有滑槽201，顶板3滑动插入滑槽201中，且顶板3伸入滑槽201的一端和滑槽201内壁间固定连接有弹性支撑块9，弹性支撑块9优选设置在滑槽201底壁和顶板3之间，顶板3可上下滑动，当顶板3受到向下的外力碰撞时，顶板3向下运动并挤压弹性支撑块9，弹性支撑块9发生弹性形变而被压缩，弹性支撑块9对顶板3起到缓冲保护效果，防止顶板3在外力碰撞下而破裂损坏，破坏半导体1的封装效果，也防止破裂后的顶板3划伤半导体1，给半导体1的工作造成不利影响，当外力消除后，弹性支撑块9在自身弹力作用下带动顶板3复位，此外，顶板3在外力压迫下向下滑动一定位移后与绝缘弹性囊10接触，绝缘弹性囊10在顶板3压迫下被压缩，绝缘弹性囊10也对顶板3起到缓冲保护效果；
24.滑槽201中部连接有与外界连通的散热孔202，且顶板3配合挡住散热孔202，在顶
板3不受到外力挤压碰撞时，弹性支撑块9带动顶板3停留在滑槽201中部并挡住散热孔202，防止外界空气通过散热孔202、滑槽201进入外箱体内部，给半导体1的封装效果带来不利影响；
25.顶板3和半导体1间设置有存有冷却液的绝缘弹性囊10，绝缘弹性囊10底壁优选固定连接在半导体1上方以此增大换热效率，半导体1在工作过程中产生大量的热量，绝缘弹性囊10中的冷却液吸收半导体1工作产生的热量，对半导体1起到降温冷却效果，防止半导体1堆积过多热量而烧坏，保证半导体1的正常运行，绝缘弹性囊10中的冷却液吸收半导体1的热量而蒸发形成冷却气体，冷却液汽化形成冷却气体的过程中体积膨胀，从而使得绝缘弹性囊10体积膨胀，绝缘弹性囊10膨胀并向上挤压顶板3，使得顶板3向远离半导体1的方向滑动；
26.散热孔202中转动设置有转动柱4，且转动柱4外侧固定连接有若干转动叶片41，散热孔202中固定设置有活动插入转动柱4内的固定杆5，散热孔202内壁固定连接有支杆11，且支杆11与固定杆5固定连接，支杆11对固定杆5起到固定效果，且固定杆5和转动柱4内壁间固定连接有扭转弹性件6，顶板3固定连接有同位杆7，且同位杆7固定连接有齿板8，转动柱4外侧固定设置有与齿板8啮合连接的轮齿42，顶板3向上滑动并通过同位杆7带动齿板8向上滑动，齿板8通过和轮齿42的啮合连接带动转动柱4转动，而固定杆5保持固定，使得扭转弹性件6扭转蓄力，直至顶板3在绝缘弹性囊10的推动下离开散热孔202时，外箱体内部通过滑槽201、散热孔202与外界连通，齿板8与轮齿42脱离啮合，转动柱4在扭转弹性件6扭转力作用下反向转动复位，转动柱4转动带动转动叶片41转动，转动叶片41转动将外界的冷空气引入外箱体内部，对绝缘弹性囊10和半导体1进行换热冷却，使得绝缘弹性囊10中的冷却气体在外界冷却下再次液化形成冷却液，冷却气体形成冷却液过程中体积缩小，绝缘弹性囊10在自身弹力作用下收缩复位，顶板3失去绝缘弹性囊10的推动力，并在弹性支撑块9的拉动下反向运动复位，顶板3反向复位并再次挡住散热孔202，保证半导体1的封装效果。
27.作为一个优选，散热孔202远离半导体1的侧壁与滑槽201通过同位槽203连通，且同位杆7活动伸入同位槽203中，对同位杆7的下滑行程进行限位，使得同位杆7只能下滑至散热孔202下侧壁处而无法继续下移，从而对顶板3的下滑行程进行限位，防止顶板3在外力碰撞下过度下移使得绝缘弹性囊10挤压破裂，导致冷却液外流而损坏半导体1，也防止绝缘弹性囊10在顶板3挤压下而对半导体1施加过大压力，造成半导体损坏，散热孔202靠近半导体1的侧壁连接有齿板槽204，且齿板8沿远离同位杆7方向依次活动穿过同位槽203、散热孔202并伸入齿板槽204中，齿板槽204为齿板8的滑动提供空间。
28.一种半导体器件，包括半导体器件主体，还包括上述的半导体封装结构，半导体器件主体包括基板14，且侧板2和半导体1均固定连接在基板14上方，且半导体1固定插入侧板2下部，使得侧板2、半导体1和基板14间的连接更为稳固。
29.工作原理：当顶板3受到向下的外力碰撞时，顶板3向下运动并挤压弹性支撑块9，弹性支撑块9发生弹性形变并对顶板3起到缓冲保护效果；
30.绝缘弹性囊10中的冷却液吸收半导体1的热量而蒸发形成冷却气体，冷却液汽化形成冷却气体的过程中体积膨胀，从而使得绝缘弹性囊10体积膨胀，绝缘弹性囊10膨胀并向上挤压顶板3，使得顶板3向远离半导体1的方向滑动；
31.顶板3向上滑动并通过同位杆7带动齿板8向上滑动，齿板8通过和轮齿42的啮合连
接带动转动柱4转动，扭转弹性件6扭转蓄力，直至顶板3在绝缘弹性囊10的推动下离开散热孔202时，齿板8与轮齿42脱离啮合，转动柱4在扭转弹性件6扭转力作用下反向转动复位，转动柱4转动带动转动叶片41转动，转动叶片41转动将外界的冷空气引入外箱体内部，对绝缘弹性囊10和半导体1进行换热冷却。
32.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。