[发明专利]半导体模块、包括其的温度控制系统以及温度控制方法

权利要求书

1.一种半导体模块，其包括：

半导体封装件，所述半导体封装件设置在衬底之上；

珀尔帖元件，所述珀尔帖元件设置在所述半导体封装件之上，并且具有吸热部和发热部，所述吸热部与所述半导体封装件相邻，并且所述发热部与冷却元件相邻；以及

所述冷却元件，所述冷却元件设置在所述珀尔帖元件之上。

2.根据权利要求1所述的半导体模块，其中，所述冷却元件被驱动，使得所述珀尔帖元件的发热部具有比所述半导体封装件的目标冷却温度更高的温度。

3.根据权利要求1所述的半导体模块，其中，根据流经所述冷却元件的冷却液的流量来控制所述半导体封装件的目标冷却温度。

4.根据权利要求3所述的半导体模块，还包括：

冷却液供应管线，所述冷却液供应管线具有连接至所述冷却元件的一个端部，并且将所述冷却液供应至所述冷却元件；以及

冷却液回收管线，所述冷却液回收管线具有连接至所述冷却元件的一个端部，并且从所述冷却元件中回收所述冷却液。

5.根据权利要求4所述的半导体模块，还包括：

流量控制阀，所述流量控制阀连接至所述冷却液供应管线的另一个端部，并且控制供应至所述冷却元件的所述冷却液的流量。

6.根据权利要求1所述的半导体模块，其中，通过控制供应至所述珀尔帖元件的功率来控制所述半导体封装件的目标冷却温度。

7.根据权利要求6所述的半导体模块，还包括：

互连器，所述互连器将所述珀尔帖元件和所述衬底电连接，

其中，所述珀尔帖元件经由所述互连器接收来自所述衬底的功率。

8.根据权利要求1所述的半导体模块，

其中，所述珀尔帖元件占据所述半导体封装件与所述冷却元件之间的空间的一部分，以及

温度传感器设置在所述半导体封装件与所述冷却元件之间的未被所述珀尔帖元件占据的空间中。

9.根据权利要求8所述的半导体模块，其中，所述温度传感器包括热电偶。

10.根据权利要求8所述的半导体模块，还包括：

互连器，所述互连器将所述温度传感器和所述衬底电连接，

其中，由所述温度传感器测量的温度信息经由所述互连器发送至所述衬底。

11.根据权利要求1所述的半导体模块，还包括：

热阻隔壳体，所述热阻隔壳体围绕所述衬底、所述半导体封装件、所述珀尔帖元件和所述冷却元件的层叠结构。

12.根据权利要求11所述的半导体模块，还包括：

热阻隔材料，所述热阻隔材料形成在所述层叠结构的表面上，并且填充所述热阻隔壳体的内部的至少一部分。

13.根据权利要求12所述的半导体模块，其中，所述热阻隔材料包括混合有真空陶瓷球和硅微球的热阻隔涂料。

14.根据权利要求11所述的半导体模块，还包括：

附加衬底，所述附加衬底电连接至所述衬底，并且与所述衬底物理上分离，其中，所述附加衬底的部分从所述热阻隔壳体中突出。

15.根据权利要求14所述的半导体模块，其中，所述半导体模块经由所述附加衬底的所述部分连接至外部组件。

16.根据权利要求14所述的半导体模块，其中，所述衬底和所述附加衬底通过接合线电连接。