[发明专利]一种半导体器件的加热方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件的加热，尤其是一种半导体器件的加热方法及装置。

背景技术

现有半导体器件按正常工作温度范围可以分为军工级、工业级和商业级三种，三种级别的半导体器件适用的温度范围分别为-40℃ ～ +125℃、-40℃ ～ +100℃和0℃ ～ +85℃。大多设备制造商普遍选用商业级半导体器件以降低成本，为了保证商业级半导体器件在低温下能够正常启动，通常采用的方式是对半导体器件进行加热以达到其启动所需的温度。目前常见的半导体器件的加热方法有以下两种。

一种是通过加热板热辐射散热的方式加热半导体器件，这种加热技术存在如下缺陷：正对加热板的半导体器件能直接受热辐射加热，而背对加热板的半导体器件只能等加热板加热空气，空气受热后再加热半导体器件，因此，这种加热技术对半导体器件正面贴装时有比较好的加热效果，对半导体器件背面贴装时加热效果很不理想，半导体器件升到启动温度需要比较长的时间；而且，加热板成本比较高。

另一种是采用加热片直接对半导体器件的表面进行加热。将加热片直接粘贴于半导体器件的表面，或者将导热金属片粘贴于半导体器件的表面，通过大功率电阻加热导热金属片，导热金属片再导热至半导体器件的表面。该加热方法存在如下缺点：（1）由于仅对半导体器件的表面加热，因此半导体器件表面的温度很高而底面温度较低，造成半导体器件表面和底面温差很大，导致焊脚会产生应力变形，以致破坏半导体器件和数字板的连接，因此可靠性不高；（2）虽然采用该加热方法可以迅速把半导体器件表面温度升高到启动温度，但是当半导体器件正常工作时需要散热，加热体设置于半导体器件的表面会造成半导体器件仅与加热体接触，而没有与散热齿接触，因此散出的热量十分有限，很难满足散热的需求，特别是对背面贴装的半导体器件影响更大。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种半导体器件的加热方法，其加热均匀，同时又不影响半导体器件正常工作时的散热。

本发明的另一个目的在于提供一种导体的加热装置，其加热均匀，同时又不影响半导体器件正常工作时的散热。

本发明提供的一种半导体器件的加热方法，其包括利用电加热体对PCB板上的需要加热的半导体器件进行加热的步骤，所述电加热体先将所述PCB板的底座加热，再通过底座传热到所述半导体器件。

优选地，所述电加热体为PTC加热器。

优选地，还包括利用控制模块控制所述电加热体开闭的步骤；所述控制模块监测所述半导体器件表面的温度和/或所述半导体器件所在回路的电流，当该温度小于温度设定值的最小值和/或该电流小于电流设定值的最小值时，所述电加热体开始加热，当该温度大于温度设定值的最大值和/或该电流大于电流设定值的最大值时，所述电加热体停止加热。

本发明提供的一种半导体器件的加热装置，其包括导热的底座、固定于底座上的PCB板、设于PCB板上的需要加热的半导体器件以及电加热体，在所述底座上分别设有第一腔室和第二腔室，所述需要加热的半导体器件容纳于该第一腔室内，且该半导体器件的顶面与该第一腔室的底面直接接触或者通过设于两者之间的导热体接触，所述电加热体固定于该第二腔室内。

优选地，所述电加热体为PTC加热器。

优选地，所述PTC加热器包括外壳及固定于该外壳内的PTC元件，该外壳经螺钉固定于所述第二腔室的底面上。

优选地，所述导热体为导热硅胶垫。

优选地，所述电加热体的电源引线上设有插头，在所述PCB板板上设有与该插头相匹配的插座。

优选地，还包括用于控制所述电加热体开闭的控制模块，该控制模块监测所述半导体器件表面的温度和/或所述半导体器件所在回路的电流，当该温度小于温度设定值的最小值和/或该电流小于电流设定值的最小值时，打开所述电加热体的电源，当该温度大于温度设定值的最大值和/或该电流大于电流设定值的最大值时，关闭所述电加热体的电源。

优选地，在所述底座上设有散热齿片。

与现有技术相比，本发明的优点是。

（1）本发明的加热方法及装置利用电加热体对PCB板的底座加热，通过底座再传热到半导体器件，因此，系统温升比较均匀，半导体器件上下表面温差较小，焊脚不会产生应力变形等不利影响。

（2）本发明的加热装置，其半导体器件与底座直接接触或通过导热硅胶垫接触，半导体器件正常工作时仍然通过底座散热，因此对半导体器件正常工作时的散热没有影响。