[發(fā)明專利]一種IC芯片自控溫機(jī)構(gòu)及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910571984.1
• 申請(qǐng)日: 2019-06-28
• 公開（公告）號(hào): CN110349862A
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張昕
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津榮事順發(fā)電子有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/48
• 分類號(hào): H01L21/48;H01L21/50;H01L23/367;H01L23/373;H01L23/38
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 韓帥

本發(fā)明涉及一種IC芯片自控溫機(jī)構(gòu)及其制備方法，所述的方法包括如下步驟：S1、設(shè)計(jì)IC芯片具有設(shè)計(jì)功能外，同時(shí)包含有自身感溫功能和輸出直流電壓和電流的功能；S2、將主電路板和半導(dǎo)體制冷陶瓷片表面金屬化成相應(yīng)的電路板；S3、用熔點(diǎn)溫度高的錫膏將P粒子和N粒子焊接在主電路板陶瓷板和半導(dǎo)體制冷陶瓷片之間；S4、用熔點(diǎn)溫度低一些的錫膏將IC芯片焊接在主電路板陶瓷片上,該方法通過將自控溫IC芯片、半導(dǎo)體制冷、陶瓷基片有機(jī)的封裝結(jié)合可以實(shí)現(xiàn)電路板高度集成和小型化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及IC芯片散熱技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種IC芯片自控溫機(jī)構(gòu)及其制備方法。

背景技術(shù)

電子產(chǎn)品工作時(shí)，輸入功率只有一部分作有用功輸出，還有很多的電能轉(zhuǎn)化成熱能，使電子產(chǎn)品的無器件溫度升高。而元器件允許的工作溫度都是有限的，如果實(shí)際溫度超過了元器件的允許溫度，則元器件的性能會(huì)變壞，甚至燒毀。晶體管、電阻、電容、變壓器、印制電路板都是如此。尤其是晶體管，其最大的弱點(diǎn)是對(duì)溫度十分敏感。

溫度變化對(duì)電子電路的工作裝態(tài)、電路性能有影響。對(duì)于晶體管，其結(jié)溫越高，放大售數(shù)超高。此外溫度對(duì)晶體管的壽命也有影響。結(jié)溫過高將會(huì)降低晶體管的使用壽命。防止電子元器件的熱失效是熱控制的主要目的。熱失效是指電子元器件由于熱因素而導(dǎo)致完全失去其電氣功能的一種失效形式。電子產(chǎn)品控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本任務(wù)是在熱源至外空間提供一條低熱阻的通道，保證熱量迅速傳遞出去，以便滿足可靠性的要求。

現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)電器散熱采用空間散熱，其存在的弊端：1、能量損耗大；

2、散熱風(fēng)扇長時(shí)間機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)，磨損，壽命有限；3、散熱風(fēng)扇電機(jī)本身散熱和摩擦生熱；4、空間內(nèi)不需要散熱的部件，處于散熱器件的較高溫度環(huán)境；設(shè)計(jì)中會(huì)增加設(shè)計(jì)難度和成本；5、隨著零部件小型化，現(xiàn)有的散熱器加風(fēng)扇的空間散熱方式很難做到與IC同樣小型化，在較小的空間內(nèi)甚至無法使用；6、現(xiàn)有的器件功率越來越大，備動(dòng)散熱和空間散熱的方式往往不能滿足更高的散熱速度；片溫度不可能低于30℃，對(duì)于要保持器件溫度低于20℃的要求，空間制冷不可能達(dá)到。8、特殊情況下，環(huán)境溫度太低時(shí)會(huì)影響器件的功作，空間散熱器不可能短時(shí)間內(nèi)提供加熱環(huán)境功能。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種IC芯片自控溫機(jī)構(gòu)及其制備方法，該機(jī)構(gòu)采用陶瓷電路板與IC芯片緊密接觸，利用陶瓷的絕緣和高的熱導(dǎo)率，使IC芯片與外部建立熱阻很小的散熱通道；采用半導(dǎo)體制冷方式，對(duì)IC芯片采用主動(dòng)散熱；通過IC芯片自身的傳感器感受結(jié)溫，并根據(jù)溫度的高低，IC芯片對(duì)半導(dǎo)體制冷部份通過輸出電流和停止輸出電流進(jìn)行啟動(dòng)和停止動(dòng)作，進(jìn)而提高電子產(chǎn)品壽命。

為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案予以實(shí)施：

一種IC芯片自控溫陶瓷電路機(jī)構(gòu)的制備方法，包括如下步驟：

S1、選取陶瓷基片，將包含IC芯片位置的電路圖層印制陶瓷基片表面上，所述陶瓷基片表面具有經(jīng)過金屬化處理的第一制冷電路圖層制成主電路板陶瓷片；

S2、選取陶瓷基片，所述陶瓷基片表面具有經(jīng)過金屬化處理的第二制冷電路圖層制成半導(dǎo)體制冷陶瓷片；

S3、在主電路板陶瓷片和半導(dǎo)體制冷陶瓷片之間通過P粒子和N粒子進(jìn)行焊接；

S4、將IC芯片焊接在主電路板陶瓷片電路圖層中相應(yīng)位置上。

本發(fā)明還可以采用如下技術(shù)方案實(shí)施：

一種IC芯片自控溫陶瓷電路機(jī)構(gòu)的制備方法，包括如下步驟：

S1、選取陶瓷基片，將包含IC芯片位置的電路圖層印制陶瓷基片表面上，所述陶瓷基片表面具有經(jīng)過金屬化處理的第一制冷電路圖層制成主電路板陶瓷片；

S2、選取陶瓷基片，所述陶瓷基片表面具有經(jīng)過金屬化處理的第二制冷電路圖層制成半導(dǎo)體制冷陶瓷片；