[發明專利]非矩形熱電微型組件和使用它的晶片用冷卻裝置

有效

• 申請號: 01143832.0
• 申請日: 2001-12-14
• 公開（公告）號: CN1359161A
• 公開（公告）日: 2002-07-17
• 發明（設計）人: 財賀正生
• 申請（專利權）人: 速睦喜股份有限公司
• 主分類號: H01L35/00
• 分類號: H01L35/00;H01L23/38
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 陳健

技術領域

本發明涉及半導體晶片冷卻用非矩形熱電微型組件和使用這種組件形成的冷卻裝置。

現有技術

用于冷卻半導體晶片的冷卻裝置，一般如圖12、圖13所示，在用于冷卻晶片W的圓板形冷卻板1、和用于向外部散熱的散熱塊2間配置多個熱電微型組件3，并將它們以多個小螺釘4固定為一體來形成。在上述冷卻板1的上面有支承晶片W的多個升頂銷5貫通上述散熱塊2與冷卻板1可上下自由動地突出出來。圖中6是制冷劑流路。

在現有這種冷卻裝置中，如圖13所示，上述熱電微型組件3做成正方形或長方形，將該矩形熱電微型組件3配置于冷卻板1的圓形面內。因此，難以將上述熱電微型組件3無間隙的緊密配置，存在許多閉置區，在有、無熱電微型組件存在的場所之間不免產生溫度梯度，故有著難以均勻冷卻晶片、使得冷卻效率惡化的缺點。而且，在上述小螺釘4的緊固位置與升頂銷5的設置位置，為了避開它們不能設置熱電微型組件3，從而不設置熱電微型組件的部分變得更多。而且，上述之溫度梯度，隨著為了減輕重量、降低熱容量等將上述冷卻板的變薄，而表現為更加顯著。

另外，上述冷卻板1，為了降低熱容量和縮短冷卻時間而希望使其變薄，隨著其變薄，當以小螺釘4緊固時、在該位置容易變形，還有著平面度降低的問題。

再者，在組合上述冷卻板1與熱電微型組件3的情況下，由于不能在冷卻板1的規定位置正確配置各熱電微型組件3而產生不均勻的溫度分布，為將熱電微型組件固定于上述冷卻板上要設置凹部，或以襯墊固定熱電微型組件的位置。但在即使采取這些措施的情況下，由于上述凹部周邊或襯墊上裝上熱電微型組件而往往產生組裝不良現象，因此，希望在正確配置熱電微型組件的同時，還要防止組裝不良發生。

發明目的

本發明的目的在于提供可緊密設置于冷卻裝置的圓板形冷卻板的圓形面內的、可望有效提高冷卻能力并降低溫度分布不均的熱電微型組件。

本發明的另一目的在于提供通過用上述熱電微型組件提高冷卻能力并降低溫度分布不均的冷卻裝置。

技術方案

為實現上述目的，本發明所提供的熱電微型組件，其特征在于，該組件由在相對的一對傳熱板間配設多個珀爾貼元件形成；上述傳熱板具有呈圓弧狀或直線狀的外周側輪廓部與內周側輪廓部、以及將這些外周側輪廓部與內周側輪廓部相互連接的左右側緣側輪廓部，上述外周側輪廓部形成得比內周側輪廓部要長；另外，上述左右側緣側輪廓部在其至少一部分上含有向著上述內周側輪廓部側相互間的間距變窄地傾斜的相互不平行的第一直線部。

上述熱電微型組件的傳熱板的左右側緣側輪廓部可以全部由上述第一直線部形成；也可以以上述第一直線部形成靠近內周側輪廓部的部分，以相互平行的第二直線部形成靠近外周側輪廓部的部分。

上述多個珀爾貼元件也可以從上述傳熱板的內周側輪廓部向外周側輪廓部在配置密度上具有梯度的進行設置。

另外，可在上述熱電微型組件上設置貫通上述一對傳熱板的貫通孔。

還有，本發明所提供的晶片用冷卻裝置，其特征在于，以相鄰熱電微型組件的上述第一直線部相互平行并相互靠近的狀態同心圓狀將具有上述構成的多個熱電微型組件設置于冷卻晶片用的圓板形冷卻板、和用于向外部散熱的散熱塊間。

在上述冷卻裝置中，位于內側圓周上的熱電微型組件與位于外側圓周上的熱電微型組件也可以有相互不同的形狀與尺寸。

上述冷卻板、熱電微型組件與散熱塊，在至少一部分熱電微型組件設置位置，最好以貫通這些熱電微型組件的螺釘相互固定起來。

在本發明中，最好是，通過以導線將配置成圓環狀的熱電微型組件的相鄰件彼此依次連接起來，用上述導線將這些熱電微型組件保持為必要的設置圖案。

附圖簡要說明

圖1是表示本發明熱電微型組件第一實施例的俯視圖；

圖2是圖1的II-II剖視圖；

圖3是表示圖1熱電微型組件中的珀爾貼元件排列例的俯視圖；

圖4是表示本發明熱電微型組件第二實施例的珀爾貼元件排列例的俯視圖；

圖5是表示本發明熱電微型組件第三實施例的珀爾貼元件排列例的俯視圖；

圖6是表示本發明熱電微型組件第四實施例的珀爾貼元件排列例的俯視圖；

圖7是表示本發明冷卻裝置的第一實施例的概略剖面圖，是在圖8的VII-VII線位置的剖面；

圖8是表示上述第一實施例的熱電微型組件排列例的俯視圖；

圖9是表示第二實施例冷卻裝置的熱電微型組件排列例的俯視圖；