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2021年01月27日 | 中科新源半導體直冷機,精準掌握溫度的變化

發布者:清新時光 來源: 愛集微關鍵字:半導體 手機看文章 掃描二維碼
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中科新源作為本土唯一進入大功率熱電溫控系統應用的領先者,其生產的半導體直冷機反應靈敏且精確度高,能夠使控溫精度以及能耗有一個明顯的改善。

在半導體制造行業中,工藝反應腔體(即晶片卡盤)控溫通常采用直冷機。而現有的直冷機通常采用常規的壓縮機,不僅能耗較大,而且溫控的精度很差,不能滿足高精度的半導體生產要求。

為此,中科新源于2019年1月11日申請了一項名為“用于半導體設備反應腔體控溫的熱交換器和直冷機”的發明專利(申請號: 201910026792.2),申請人為江蘇中科新源半導體科技有限公司。

圖1 熱交換器結構示意圖

圖1為熱交換器的結構示意圖,即單個單元的熱交換器,包括制冷芯片、散熱塊和熱交換板,其中,制冷芯片包括若干制冷模塊,制冷模塊又包括P型、N型材料,P型、N型材料兩端分別由金屬導體連接。

在制冷芯片的冷端接通反應腔體,熱端表面連接散熱塊的底座,而散熱塊的散熱面接通熱交換板內部的冷卻液體。制冷芯片在通電后(接通制冷芯片的兩個引腳)工作,施加到N型材料的正電壓將電子從P型驅動到N型材料并且回到電壓源。此時冷端的溫度隨著吸熱而降低,然后熱量傳導到熱端并通過散熱器耗散。若電壓反向,上述過程亦反向。制冷芯片對反應腔體進行溫控時的控溫精度、能耗有一個明顯的改善。

當熱交換器包括兩個電性并聯的制冷芯片時,相鄰的制冷芯片之間共用一個熱交換板,即熱交換板的兩側分別連接兩個散熱塊的散熱面;而制冷芯片的冷端分別接通反應腔體。其工作原理與單個單元的熱交換器相同;其電路根據并聯關系設置,可以調整其制冷效果。

當熱交換器包括十二個電性串聯的制冷芯片時,即熱交換板設置六個串聯的制冷芯片,其中有兩個并聯關系的熱交換板,因此制冷芯片共計十二個。制冷芯片的熱端表面連接散熱塊的一側,散熱塊的散熱面分別接通熱交換板內部的冷卻液體;而制冷芯片的冷端接通反應腔體。其工作原理依舊與單個單元的熱交換器相同;而其電路根據串聯關系設置,可以調整其制冷效果;并且可以根據實際需要,增加或者減少制冷芯片的數量,進一步優化制冷效果。

圖2 液冷通道結構示意圖

圖2為液冷通道的結構示意圖,上述任一熱交換器中的熱交換板內部設有液冷通道,液冷通道浸沒散熱塊的散熱面。而散熱面為多個并排且平行的散熱板。在熱交換板側邊的兩端分別開設有進水口和出水口,之間為液冷通道。液冷通道浸沒散熱塊的四周和散熱面之間的空間,其中的冷卻液可以快速地帶走從散熱面處出來的熱量,熱交換板設有安裝口,安裝口的一側接通冷卻液體,另一側連接散熱塊,散熱塊的散熱面浸沒于冷卻液體中,安裝口和散熱塊的底座連接面上設有密封圈。密封圈將冷卻液體和制冷芯片隔開,保證了水密性。

簡而言之,中科新源的半導體直冷機專利,利用半導體控溫芯片對反應腔體進行溫控,使控溫精度以及能耗有一個明顯的改善。

中科新源是熱電溫控系統產品及解決方案的提供商,其核心團隊擁有近20年半導體領域工作經驗,在半導體行業同類產品的競爭中處于絕對領先的地位。展望未來,中科新源將以半導體領域為護城河,不斷向外探索擴展當前研究領域和市場。


關鍵字:半導體 引用地址:中科新源半導體直冷機,精準掌握溫度的變化

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