[发明专利]一种半导体器件

说明书

本申请提供一种半导体器件，涉及半导体技术领域，包括多个依次间隔排列的芯片，沿芯片的输出面的两侧分别设有热沉，热沉包括热沉本体，热沉本体内设有腔室，腔室内设有热管微结构，并填充相变液体，热沉的一端用于浸入冷却液内，热沉的另一端用于和热源连接，热沉本体的热膨胀系数和热源的热膨胀系数匹配；热沉本体两侧分别设有金属层，金属层包括由热沉本体的厚度方向依次向两侧层叠的钛层、铜层、镍层、铂层和金层，热沉远离芯片的一端浸入冷却液。热沉应用于半导体器件时，进一步提高散热性能和稳定性。

技术领域

本申请涉及半导体技术领域，具体涉及一种半导体器件。

背景技术

半导体列阵芯片形成的半导体器件封装后，半导体器件输出功率较大，其列阵芯片的排布较紧密，发热热源集中，因此这种半导体器件的列阵芯片的散热是行业关注的主要问题之一。现有半导体器件散热效率低，导致列阵芯片工作时产生的热量无法及时散出，影响了列阵芯片的工作性能。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种半导体器件，能够提高热源的散热效率和工作性能。

本申请实施例提供了一种半导体器件，包括多个依次间隔排列的芯片，沿所述芯片的输出面的两侧分别设有热沉，所述热沉包括热沉本体，所述热沉本体内设有腔室，所述腔室内设有热管微结构，并填充相变液体，所述热沉的一端用于浸入冷却液内，所述热沉的另一端用于和热源连接，所述热沉本体的热膨胀系数和所述热源的热膨胀系数匹配；所述热沉本体两侧分别设有金属层，所述金属层包括由所述热沉本体的厚度方向依次向两侧层叠的钛层、铜层、镍层、铂层和金层，所述热沉远离所述芯片的一端浸入所述冷却液。

可选地，所述热沉本体为长方体结构。

可选地，所述热沉本体内还设有多个支撑柱，多个所述支撑柱沿所述热沉本体的厚度方向间隔设置。

可选地，所述热沉本体的材料为金刚石铜。

可选地，所述热沉本体浸入所述冷却液的一端的表面为粗化表面。

可选地，所述相变液体包括水、甲醇和乙醇中的任意一种，或任意两种的组合，或任意三种的组合。

可选地，所述芯片的第一面通过金锡焊接层和所述热沉连接以形成结构组，所述结构组的所述芯片的第二面通过铟焊接层和另一个所述结构组的所述热沉连接，所述第一面和所述第二面为所述芯片的两个相对面。

可选地，所述热沉本体和所述金锡焊接层之间、所述热沉本体和所述铟焊接层分别通过所述金属层连接。

可选地，所述热沉本体的材料为金刚石铜；所述金锡焊接层的焊料热膨胀系数为16x10^-6/℃，所述铜层的铜料热膨胀系数为16x10^-6/℃，所述金刚石铜的热膨胀系数为7.8x10^-6/℃，所述芯片的材料为砷化镓，所述砷化镓的热膨胀系数为6.5 x10^-6/℃。

可选地，所述铜层的厚度在10um～12 um之间。

可选地，还包括封装壳体，以及所述封装壳体内相对设置的正极和负极，多个所述芯片位于所述正极和所述负极之间，所述封装壳体内填充有所述冷却液。