一种用于转移来自半导体管芯（１１１）的热量的半导体冷却装置。所述半导体冷却装置包括可热耦合至待冷却的半导体管芯部件（１１１）的散热器（１１２），用于消散来自所述半导体管芯（１１１）的热量；壳体（１５０），所述半导体管芯（１１１）安装至所述壳体（１５０）之中或之上；用于在所述壳体（１５０）内提供受迫流体流的流体流通道（１５３）；以及布置成引导所述受迫流体流以第一方向在所述流体流通道（１５３）和所述散热器（１１２）之间流动并设置成引导所述流体流沿所述散热器（１１２）在不同于所述第一方向的第二方向上流动的流体流通路（１５５）。在一种特定实施方式中，所述半导体冷却装置用于消散来自ＬＥＤ阵列的热量。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于冷却半导体管芯的冷却装置。具体而言(但并非排他地)，本专利技术 涉及用于冷却光学器件的LED的半导体冷却装置。
技术介绍
在诸如集成电路(IC)或发光二极管(LED)之类的半导体器件中，性能和器件寿命 受所述半导体管芯或芯片的PN结的温度的影响。因此，半导体器件的温度管理在维持可靠 性能和长期运行方面具有重要意义。半导体器件的这种热管理对具有长寿命要求的应用和 包括多个半导体器件的应用尤其重要。例如，在发光应用中，诸如照明设备之类的光学器件可包括诸如LED之类的光源 的阵列。LED的数目以及它们彼此靠近导致更为显著的发热。因此，实现所述装置的冷却对 于长期可靠运行变得越来越至关重要。已提出用于冷却半导体器件的各种方案。例如，W02008/037992描述了热管理灯 组件，其中在壳体内安装了许多高功率LED。因为气流从一个LED热沉组件流向另一 LED热 沉组件，W02008/037992中描述的系统的缺陷是热传递效率不理想。此外，在所述装置的运 行过程中，灰尘可被抽入所述壳体。所存在的这些灰尘对于所述LED的性能可能是有害的。 在一种具体的构造中，每个LED设有风扇以产生气体流从而冷却相应的LED。这种布局因下 列缺陷而受损风扇产生的噪声产生了通常是嘈杂的环境，并且该噪声可对所述半导体器 件的性能有害。此外，鉴于使用多个风扇，整个装置可能是昂贵且笨重的。
技术实现思路
因此，提供一种具有改进的冷却效率的半导体冷却装置是有利的。提供一种如下 的半导体冷却装置也是理想的该半导体冷却装置能以降低灰尘吸入、降低噪声的方式运 行，并且该半导体冷却装置尺寸紧凑并且成本降低。为了更好地说明一个或多个上述关心事项，依据本专利技术的第一方面，提供了一种 用于冷却半导体管芯的冷却装置，所述装置包括用于热耦合至半导体管芯的散热器，所述 散热器设置成消散来自半导体部件的热量；壳体，所述散热器安装于所述壳体内；用于在 所述壳体内提供受迫流体流的第一流体流通道；以及流体流通路，所述流体流通路设置成 沿第一方向在所述第一流体流通道和所述散热器之间引导流体，并还设置成迫使流体在第 二方向沿所述散热器流动，所述第二方向与所述第一方向不同。在本专利技术的一种实施方式中，所述壳体包括用于支撑所述半导体管芯的第一板； 以及与所述第一板相对的第二板，所述第二板具有孔，所述孔设置成容纳通过所述孔的散 热器，其中至少部分的所述流体流通路被所述孔的壁和所述消散器的壁限定，所述至少部 分的所述流体流通路用于在所述第二方向上引导所述流体沿所述散热器流动。在一种具体的实施方式中，所述第一流体流通道布置于所述壳体的横向壁上，所 述横向壁垂直于所述第一板和所述第二板。在另一实施方式中，用于接收所述散热器的孔形成用于从所述壳体排出所述流体 流的第二流体流通道。因此，在这个实施方式中，迫使流体通过沿所述散热器流动离开所述 壳体。所述第二流体流通道还可用于接收流体流进入所述壳体。在一种实施方式中，所述散热器从所述半导体管芯延伸通过所述孔，这样所述散 热器与所述壳体外的流体介质接触。所述流体流通路可被流体通道组件限定。举例而言，所述通道组件可被前板和背 板所限定。在一种实施方式中，所述第一流体流通道与脉冲式喷气产生器流体连通。在一种 具体的实施方式中，所述消散器的空芯与所述脉冲式喷气产生器流体连通。在一种实施方式中，所述散热器通过卡扣结构可与所述壳体连接。在一种具体的实施方式中，所述半导体冷却装置包括至少一个散热器以及至少一 个孔，所述散热器可热耦合至多个半导体管芯，所述至少一个孔限定于所述壳体内用于容 纳至少一个散热器，并且流体流通路设置成将流体从所述第一流体流通道导至所述散热器 上或导至每个散热器上。在一种实施方式中，所述装置可包括多个散热器并且每个散热器 可热耦合至对应的半导体管芯，并且所述装置还可包括多个孔，其中每个孔可设置成容纳 通过所述孔的对应的散热器。举例而言，所述多个散热器可设置成矩阵形式。依据本专利技术的另一方面，提供了一种电子设备，该电子设备包括半导体部件和冷 却装置，所述冷却装置如前所述地用于冷却所述半导体部件。本专利技术的又一方面提供了光学器件，该光学器件包括至少一个半导体管芯，所述 至少一个半导体管芯具有光发射性能。举例而言，所述半导体管芯可以是LED。依据本专利技术的另一方面，提供了一种冷却半导体管芯的方法，所述方法包括将散 热器热耦合至所述半导体部件以消散来自所述半导体部件的热量；将所述半导体部件安装 至壳体；在所述壳体内提供受迫流体流；沿流体通路以第一方向在限定于所述壳体上的第 一孔和所述散热器之间弓I导所述受迫流体流，并沿所述散热器在第二方向上引导所述受迫 流体，所述第二方向与所述第一方向不同。举例而言，在所述壳体内提供受迫流体流可包括 产生受迫流体流和接收所述受迫流体流进入所述壳体。在一个具体实施方式中，迫使所述流体流沿所述散热器在第二方向上通过第二孔 排出所述壳体，所述散热器被容纳于所述第二孔中。在又一实施方式中，以脉冲式流体射流的形式提供所述受迫气流。流体可从所述 散热器周围吸入并排至所述散热器上。流体可从所述散热器的空芯的周围吸入并通过所述 散热器的空芯排出。附图说明现仅通过实施例并参考下列附图描述本专利技术的实施方式，其中图1是依据本专利技术第一实施方式的半导体冷却装置的示意图；图2是图1的半导体冷却装置的热沉的横截面图；图3是图1半导体冷却装置的通道组件的示意图；图4A是依据本专利技术的第一实施方式的半导体冷却装置的示意图，该图显示了流 体流方向；图4B是与图4A的示意图相垂直的视图，该图显示了所述流体流方向；图5是依据本专利技术的第二实施方式的半导体冷却装置的示意图；图6A是依据本专利技术的第二实施方式的半导体冷却装置的示意图，该图显示了吸 气冲程期间的流体流方向；图6B是依据本专利技术的第二实施方式的半导体冷却装置的示意图，该图显示了吹 气冲程期间的流体流方向；图7是依据本专利技术第三实施方式的半导体冷却装置的示意图；图8A是依据本专利技术的第三实施方式的半导体冷却装置的示意图，该图显示了运 行的第一阶段期间的流体流方向；图8B是依据本专利技术的第三实施方式的半导体冷却装置的示意图，该图显示了运 行的第二阶段期间的流体流方向；图9是依据本专利技术第四实施方式的LED消散器组件的立体图；图10是依据本专利技术第四实施方式的LED消散器组件的示意图；图IlA是依据本专利技术第四实施方式的半导体冷却装置的示意图；图IlB是图IlA的半导体冷却装置的示意图，该图显示了流体流；图12A是依据本专利技术第五实施方式的半导体冷却装置的示意图；图12B是图12A的半导体冷却装置的示意图，该图显示了流体流；图13A是依据本专利技术第六实施方式的半导体冷却装置的示意图；图13B是图13A的半导体冷却装置的示意图，该图显示了流体流；图14A是图13A的半导体器件的前板的外侧的平面图；图14B是图13A的半导体器件的前板的内侧的平面图，该图显示了通道组件的布 局；图15是依据本专利技术又一实施方式的半导体冷却装置的分解图；以及图16是依据本专利技术的一个备选实施方式的半导体冷却装置的分解图。具体实施例方式参考图1至图4B描述依据本专利技术第一实施方式的半导体冷却装置。参考图1，依据本专利技术第一实施方式的半导本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种用于冷却半导体管芯的冷却装置，所述装置包括：可热耦合至半导体管芯（１１１）的散热器（１１２），所述散热器（１１２）设置成消散来自所述半导体管芯（１１１）的热量；壳体（１５０），所述散热器（１１２）安装至所述壳体（１５０）；用于在所述壳体（１５０）内提供受迫流体流的第一流体流通道（１５３）；以及流体流通路，所述流体流通路设置成以第一方向在所述第一流体流通道（１５３）和所述散热器（１１２）之间引导流体，并还设置成迫使流体以与所述第一方向不同的第二方向沿所述散热器（１１２）流动。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：BH·修斯曼，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL
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