中科鑫源的半导体直接冷却器专利，采用半导体温控芯片控制反应室温度，显著提高了温控精度和能耗。

作为大功率热电温控系统应用的唯一本土领导者，中科鑫源的半导体直冷器响应灵敏，精度高，能显著提高温控精度和能耗。

在半导体制造业中，工艺反应室(即晶圆卡盘)的温度控制通常采用直接冷却器。然而，现有的直接冷却器通常采用常规压缩机，不仅能耗大，而且控温精度差，不能满足高精度半导体生产的要求。

为此，中科鑫源于2019年1月11日申请了一项名为“用于半导体设备反应腔温度控制的热交换器和直接冷却器”的发明专利(申请号:201910026792.2)，申请人为江苏中科鑫源半导体科技有限公司。

图1换热器结构示意图

图1是热交换器的结构示意图，即单个单元热交换器包括制冷芯片、散热块和换热板，其中制冷芯片包括多个制冷模块，制冷模块还包括P型和N型材料，P型和N型材料的两端分别通过金属导体连接。

制冷芯片的冷端与反应腔相连，热端面与散热块的底座相连，散热块的散热面与换热板内的冷却液相连。制冷芯片上电后工作(制冷芯片的两个管脚导通)，施加在N型材料上的正电压驱动电子从P型材料到N型材料，再回到电压源。此时冷端的温度随着热量的吸收而降低，然后热量传导到热端，通过散热器散发出去。如果电压反向，上述过程也反向。制冷芯片控制反应室温度时，控温精度和能耗明显提高。

当热交换器包括两个电并联的制冷芯片时，相邻的制冷芯片共用一个换热板，即换热板的两侧分别连接两个散热块的散热面；制冷芯片的冷端分别与反应腔相连。其工作原理与单单元换热器相同；电路按并联关系设置，其冷却效果可以调节。

当热交换器包括12个串联电连接的制冷芯片时，即热交换板上有6个串联的制冷芯片，其中有2个热交换板并联，所以总共有12个制冷芯片。制冷芯片的热端面与散热块的一侧相连，散热块的散热面分别与换热板中的冷却液相连；制冷芯片的冷端与反应腔相连。其工作原理仍与单单元换热器相同；根据串联关系设置电路，可以调节制冷效果；并且可以根据实际需要增加或减少制冷芯片的数量，进一步优化制冷效果。

图2液体冷却通道结构示意图

图2是液体冷却通道的结构示意图。上述任一热交换器的换热板内部都有液冷通道，液冷通道浸没在散热块的散热面内。散热面为多个并排平行的散热板。换热板侧面的两端分别设有进水口和出水口，两者之间设有液体冷却通道。液体通道浸没在散热块外围与散热面之间的空空间内，其中的冷却液可以快速带走散热面的热量。换热板设有安装口，安装口的一侧连接冷却液，另一侧连接散热块，散热块的散热面浸入冷却液中。安装口与散热块底座的连接面上设有密封圈。密封圈将冷却液与制冷芯片隔开，保证了水密性。

简而言之，在中科鑫源的半导体直冷器专利中，采用半导体温控芯片来控制反应室的温度，显著提高了温控精度和能耗。

中科鑫源是热电温控系统产品和解决方案的提供商。其核心团队拥有近20年的半导体领域工作经验，在半导体行业同类产品竞争中处于绝对领先地位。展望未来，中科新源将以半导体领域为护城河，不断探索和拓展当前的研究领域和市场。