半导体致冷组件及具有其的半导体致冷器的制造方法

文档序号:8997013
半导体致冷组件及具有其的半导体致冷器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及半导体致冷技术领域,尤其涉及一种半导体致冷组件及具有其的半导体致冷器。
【背景技术】
[0002]半导体致冷又称温差电致冷或者热电致冷。由于具有热电能量转换特性的材料在通过直流电时具有致冷功能,因此称为热电致冷。总的热电效应由同时发生的五种不同的效应组成,这五种不同的效应分别是:赛贝克效应、珀尔帖效应、汤姆逊效应、焦耳效应以及富里叶效应。
[0003]半导体按导电类型分为N型和P型,将较大数量的N型元件和P型元件串联成电路并且相邻的两个元件为不同的类型,这样就形成了半导体致冷组件,其具体结构可以参见图1和图2。
[0004]从图1和图2中可以看出,现有的半导体致冷组件包括冷面瓷板1、致冷元件2、导流片3、热面瓷板4、正极引出线5以及负极引出线6。其中,导流片3分别连接在冷面瓷板I的下表面和热面瓷板4的上表面,致冷元件2设置在上下两个导流片3之间,正极引出线5和负极引出线6连接在热面瓷板4上,起到引入电源的作用。
[0005]从图1和图2中还可以看出,现有的冷面瓷板I和热面瓷板4均为整体的板状结构,由于半导体致冷组件在工作时冷面瓷板I温度降低而产冷,热面瓷板4温度升高而产热,二者的温度差可以在几十摄氏度到300摄氏度的范围内变化,使得冷面瓷板I收缩,热面瓷板4膨胀。以主要成分为三氧化二铝、尺寸为40mmX40mm的瓷板为例,其膨胀系数为
7.5xlO_6/°C,在温度差为300°C的条件下工作时,冷面瓷板I和热面瓷板4之间将会产生约0.1mm的偏移,多次的膨胀收缩会造成焊点细小的裂纹,时间久了裂纹会越来越大,直至致冷组件断路失效。
[0006]因此,需要一种半导体致冷组件,以解决现有技术中存在的问题。
【实用新型内容】
[0007]为了解决上述技术问题,本实用新型提供一种半导体致冷组件,包括:上下相对设置的冷面瓷板和热面瓷板;其中,所述冷面瓷板和所述热面瓷板中的一个包括多个间隔排列的独立的冷面瓷板片或热面瓷板片。
[0008]优选地,多个所述冷面瓷板片或热面瓷板片以直列方式、横排方式或者矩阵方式间隔排列。
[0009]优选地,所述冷面瓷板和所述热面瓷板中的一个包括多个将所述冷面瓷板或所述热面瓷板切割为多个所述冷面瓷板片或热面瓷板片的切口。
[0010]优选地,该半导体致冷组件还包括导流片,其分别连接在所述冷面瓷板朝向所述热面瓷板的表面上,以及所述热面瓷板朝向所述冷面瓷板的表面上;其中:多个所述切口的宽度小于所述导流片中的相邻的两个N型半导体和P型半导体之间的距离。
[0011]优选地,多个所述切口沿所述冷面瓷板或热面瓷板的纵向分布、横向分布或者纵向和横向交叉分布。
[0012]优选地,相邻两个所述切口之间的距离相等。
[0013]优选地,所述半导体致冷组件还包括正极引出线和负极引出线,所述正极引出线和所述负极引出线连接在所述冷面瓷板和所述热面瓷板中的另一个上。
[0014]优选地,在所述冷面瓷板远离所述热面瓷板的表面上,以及在所述热面瓷板远离所述冷面瓷板的表面上设置有导热装置。
[0015]根据本实用新型的半导体致冷组件,由于冷面瓷板与热面瓷板中的一个包括多个间隔排列的独立的冷面瓷板片或者热面瓷板片,这样,因冷面瓷板的收缩和热面瓷板的膨胀而产生的两块瓷板之间的偏移将会被多个冷面瓷板片或者热面瓷板片所分散。于是,本实用新型的半导体致冷元件的焊点所受到的损伤可以得到减小,从而有效地提高了半导体致冷组件在高温差下的可靠性。
[0016]本实用新型还提供一种半导体致冷器,该半导体致冷器具有上述的半导体致冷组件,因此能够稳定可靠地工作。
【附图说明】
[0017]图1为现有的半导体致冷组件的结构示意图;
[0018]图2为现有的半导体致冷组件的分解结构示意图;
[0019]图3为本实用新型的半导体致冷组件的结构示意图;
[0020]图4为切口沿瓷板的纵向分布的结构示意图;
[0021]图5为切口沿瓷板的横向分布的结构示意图;以及
[0022]图6为切口同时沿瓷板的横向和纵向交叉分布的结构示意图。
[0023]附图标记说明:
[0024]1、10_冷面瓷板 2、90_致冷元件
[0025]3、50_导流片 4、30_热面瓷板
[0026]5、40_正极引出线6、60_负极引出线
[0027]20-切口
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细描述,但不作为对本实用新型的限定。
[0029]本实用新型提供了一种半导体致冷组件,其结构如图3所示,主要包括冷面瓷板10和热面瓷板30,二者上下相对设置。为了避免由于冷面瓷板10与热面瓷板30之间的偏移而导致焊点出现裂纹,本实用新型的半导体致冷组件将冷面瓷板10与热面瓷板30中的一个构造为包括多个间隔排列的独立的冷面瓷板片或者热面瓷板片。即,或者将冷面瓷板10构造为包括多个间隔排列的独立的冷面瓷板片,或者将热面瓷板30构造为包括多个间隔排列的独立的热面瓷板片。至于所提到的间隔,根据目前常用的半导体致冷组件,该间隔可以设置在大于O且小于0.8mm的范围内。优选地,半导体致冷组件还可以包括正极引出线40和负极引出线60,并且正极引出线40和负极引出线60均联接在不包括多个冷面瓷板片或热面瓷板片的冷面瓷板10或热面瓷板30上。S卩,正极引出线40与负极引出线60连接在呈整体结构的冷面瓷板10或者热面瓷板30上,以起到为半导体致冷组件引入电源的作用。
[0030]根据本实用新型的半导体致冷组件,由于冷面瓷板10与热面瓷板30中的一个包括多个间隔排列的独立的冷面瓷板片或者热面瓷板片,这样,因冷面瓷板10的收缩和热面瓷板30的膨胀而产生的两块瓷板之间的偏移将会被多个冷面瓷板片或者热面瓷板片所分散。于是,本实用新型的半导体致冷元件的焊点所受到的损伤可以得到减小,从而有效地提高了半导体致冷组件在高温差下的可靠性。
[0031]优选地,如图4至6所示,多个冷面瓷板片或者热面瓷
再多了解一些
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