[發明專利]一種半導體散熱裝置

無效

• 申請號: 201010502715.9
• 申請日: 2010-10-11
• 公開（公告）號: CN102446877A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 周明杰;馬文波;陳貴堂
• 申請（專利權）人: 海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明技術有限公司
• 主分類號: H01L23/38
• 分類號: H01L23/38;H01L23/367;F25B21/02
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 張全文

技術領域

本發明屬于散熱技術領域，尤其涉及一種半導體散熱裝置。

背景技術

集成電路芯片、發光二極管等都是發熱量較高的電子元器件，由于熱量集中，如果散熱處理不當，則有可能導致這些電子元器件不能正常工作，甚至燒毀。

目前對這些電子元器件的散熱措施主要是采用散熱片，或者是散熱片加風扇的方式，單純采用散熱片方式是有許多缺點：一是需要大面積、大空間；二是熱量回流。對于添加風扇來輔助散熱的方式，包括很多用來驅動風扇的機械零件，這些零件中的任何一個發生故障都有可能造成風扇的不正常工作，這顯然會造成不適當冷卻；此外，風扇送入的空氣中帶有水汽和灰塵，而這些水汽和灰塵會覆蓋在冷卻系統上，并且最終使冷卻系統的部件性能降低而損壞這些部件。

另外一種現有散熱系統是利用水或其他液體冷卻系統即熱管散熱技術，這種熱管散熱技術的缺點是：與普通散熱片相比，散熱的熱阻得到了減少，但由于熱管的體積大，散熱載片的設計要受到熱管形狀的限制，而且發熱電子元器件的熱量是通過熱管對流方式被動傳導，散熱效率并沒有得到徹底提高；此外，由于熱管內毛細管的加工工藝要求較高，導致熱管的成本也較高，影響了實際的應用。

現在，也出現了半導體散熱裝置對發熱電子元器件進行主動冷卻散熱，半導體散熱裝置利用具有熱電能量轉換特性的半導體材料，在通電時就具有制冷功能，主動迅速吸收電子元器件工作時產生的大量熱量，為發熱電子元器件與散熱載片之間提供了一個高效的散熱通道，但是，現有半導體散熱裝置都是采用半導體冷卻片加散熱片的組合方式，這種組合方式的缺點是需要用高導熱材料對冷卻片和散熱片進行粘結起來，而目前這種所謂的高導熱材料的導熱能力較低，即在電子元器件的散熱通道上增加了熱阻，不利于散熱。

發明內容

本發明實施例的目的在于提供一種半導體散熱裝置，旨在解決現有的半導體散熱裝置存在散熱效果不好的問題。

本發明實施例是這樣實現的，一種半導體散熱裝置，所述半導體散熱裝置包括一冷端、一熱端以及位于所述冷端和熱端之間的數對P型半導體和N型半導體，所述數對P型半導體和N型半導體相間排列，每對P型半導體和N型半導體頭尾通過電極連接，形成串聯回路，所述半導體散熱裝置還包括位于所述P型半導體和N型半導體外圍的絕緣絕熱材料，所述熱端和冷端的材質為陶瓷材料。

上述結構中，所述陶瓷材料為Al₂O₃陶瓷、AlN陶瓷、SiC陶瓷、B₄C陶瓷或BN陶瓷。

上述結構中，所述冷端的外形構造為光滑平整的薄板，該薄板的外形構造與若干個相互串聯連接的所述N型半導體和P型半導體所形成平面的外形構造相適配。

上述結構中，所述熱端背向所述冷端的表面上設有規則排列的若干片鰭片。

上述結構中，所述電極為銅或者鋁。

在本發明實施例中，半導體散熱裝置與傳統對發熱電子元器件散熱的風扇、散熱片、熱管等被動散熱方式相比，利用具有熱電能量轉換特性的半導體材料，在通電時就具有制冷功能，主動迅速吸收發熱電子元器件工作時產生的大量熱量，同時，由于半導體散熱裝置的熱端采用的陶瓷具有散熱鰭片，加大了散熱面積，因此散熱效果更好，而且無噪音、無機械部件，使用更方便，從而使得電子元器件的工作效率更高，使用壽命更長。

附圖說明

圖1是本發明實施例提供的半導體散熱裝置的結構圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

圖1示出了本發明實施例提供的半導體散熱裝置的結構，為了便于說明，僅示出了與本發明相關的部分。

半導體散熱裝置包括一冷端1、一熱端2以及位于冷端1和熱端2之間的數對P型半導體3和N型半導體4，數對P型半導體3和N型半導體4相間排列，每對P型半導體3和N型半導體4頭尾通過電極5連接，形成串聯回路，半導體散熱裝置還包括位于P型半導體3和N型半導體4外圍的絕緣絕熱材料6，以便在制作、運輸、使用過程中保護內部元器件，熱端2和冷端1的材質為陶瓷材料。

作為本發明一實施例，陶瓷材料為Al₂O₃陶瓷、AlN陶瓷、SiC陶瓷、B4C陶瓷或BN陶瓷。