微型热电模块的制作方法
专利名称:微型热电模块的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种微型热电模块，微型热电模块包括热电堆，热电堆包括第一电极层、第二电极层和夹设在第一电极层和第二电极层之间的热电材料层，热电材料层包括交替排列的P型热电片和N型热电片，热电堆还包括：多个隔离层，各隔离层夹设在相邻的P型热电片和N型热电片之间，相应的隔离层穿过第一电极层或第二电极层，以使P型热电片或N型热电片首尾串连。本实用新型中的微型热电模块解决了现有技术中的微型热电模块的生产成本较高的问题。
【专利说明】
微型热电模块
技术领域
[0001]本实用新型涉及热电领域，具体而言，涉及一种微型热电模块。
【背景技术】
[0002]目前，热电模块的制作工艺流程主要包括热电材料阵列(热电堆)的制作和连接金属电极的制作两个核心步骤。热电材料阵列的常见制作方法是将PN型热电材料分别切割成立方形体或圆柱体的热电臂，然后再按照P、N相间的顺序排列起来。连接金属电极的制作是指在完成的热电堆上、下两个表面上制作出将热电臂串联或并联起来的电极，常用的方法是先将热电臂端面金属化，然后用按照电极图案形状涂好的焊料进行焊接。
[0003]然而，对于加工热电臂的尺度小于Imm的微型热电模块，上述工艺会遇到技术上的困难:
[0004]首先，热电材料一般比较脆和软，通常的机械加工工艺很难实现亚毫米级别热电臂的切割，需要采用高精度机械加工设备才能完成，这样的设备不仅昂贵而且在国内很少见；
[0005]其次，图案化焊接工艺也难以达到亚毫米的尺寸，需要采用微电子行业的光刻或丝网印刷技术才能实现，这样所需的设备和人工成本都会大大增加。
[0006]现有技术的缺点主要体现在:
[0007]1、所用设备比较昂贵，一次性投入成本高;设备比较特殊，部分属于专门为某种微型热电模块制作工艺而设计的设备，不易实现大批量生产。
[0008]2、制作工艺不是以市场上可以低价买到的热电块体的材料为原料，而是以粉体或元素单质为原料，利用冷凝、粉体烧结、薄膜等制备技术进行合成，这就加大了技术难度和产品的质量风险。
[0009]3、工艺步骤较多，有的工艺跨越材料合成、精密机械加工和微电子等多个技术领域，产品质量管理不易进行。
[0010]4、部分工艺对操作人员的技术水平和熟练程度要求较高，运营成本高。
[0011]5、利用微电子工艺制作的微型热电模块结构上普遍存在的有效传热面积低的问题，导致功率密度一般较低。
【实用新型内容】
[0012]本实用新型的主要目的在于提供一种微型热电模块，以解决现有技术中的微型热电模块的生产成本较高的问题。
[0013]为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种微型热电模块，包括热电堆，热电堆包括第一电极层、第二电极层和夹设在第一电极层和第二电极层之间的热电材料层，热电材料层包括交替排列的P型热电片和N型热电片，热电堆还包括:多个隔离层，各隔离层夹设在相邻的P型热电片和N型热电片之间，相应的隔离层穿过第一电极层或第二电极层，以使P型热电片或N型热电片首尾串连。
[0014]进一步地，P型热电片和N型热电片成对设置，多个隔离层包括:第一隔离层，第一隔离层夹设在成对的P型热电片和N型热电片之间，第一隔离层的一端穿过第一电极层以将每对P型热电片和N型热电片隔开;第二隔离层，第二隔离层夹设在相邻的两对P型热电片和N型热电片之间，第二隔离层的一端穿过第二电极层以将相邻的两对P型热电片和N型热电片隔开。
[0015]进一步地，P型热电片的两端分别与第一电极层和第二电极层连接，N型热电片的两端分别与第一电极层和第二电极层连接;第一隔离层的远离第一电极层的一端与第二电极层的表面相接，第二隔离层的远离第二电极层的一端与第一电极层的表面相接。
[0016]进一步地，第一电极层上设置有第一切槽，第一隔离层插设在第一切槽内；和/或第二电极层上设置有第二切槽，第二隔离层插设在第二切槽内。
[0017]进一步地，热电堆还包括平行设置的第一引线层和第二引线层，第一引线层设置在第一电极层的外表面的第一端，第二引线层设置在第一电极层的外表面的第二端，第一电极层的第一端与第一电极层的第二端相对;第一引线层和第二引线层的延伸方向与P型热电片和N型热电片的延伸方向相同。
[0018]进一步地，微型热电模块还包括用于封装热电堆的第一陶瓷片和第二陶瓷片，第一陶瓷片覆盖在第一电极层的外侧，第二陶瓷片封装在第二电极层的外侧。
[0019]本实用新型中的微型热电模块包括多个隔离层，由于各隔离层夹设在P型热电片和N型热电片之间，相应的隔离层穿过第一电极层或第二电极层，这样，便可以使P型热电片或N型热电片首尾串连，比较方便地形成热电堆的热电材料层，减少了所需设备、降低了工艺成本，从而解决了现有技术中的微型热电模块的生产成本较高的问题。
【附图说明】
[0020]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0021]图1示出了根据本实用新型中的微型热电模块的实施例的主视图；
[0022]图2示出了根据本实用新型中的微型热电模块的实施例的俯视图；
[0023]图3示出了根据本实用新型中的微型热电模块的制造方法中的将P型热电块和N型热电块进行对插时的结构示意图；
[0024]图4示出了向图3中的微型热电模块中的P型热电模块与N型热电模块之间的间隙内注入粘接料时的结构不意图；
[0025]图5示出了对图4中的微型热电模块中的P型热电块进行抛光处理的结构示意图；
[0026]图6示出了在图5中的微型热电模块中的P形热电片上铺设第二电极层并在其上加工第二切槽的结构示意图；
[0027]图7示出了在图6中的微型热电模块中的第二电极层的外侧覆盖第二陶瓷片的结构示意图；
[0028]图8示出了对图7中的微型热电模块中的N型热电块进行抛光处理的结构示意图；
[0029]图9示出了在图8中的微型热电模块中的N型热电片上铺设第一电极层并在其上加工第一切槽的结构示意图；以及
[0030]图10示出了在图9中的微型热电模块中的第一电极层的外侧覆盖第一陶瓷片的结构示意图。
[0031]其中，上述附图包括以下附图标记:
[0032]10、热电堆；11、第一电极层；111、第一切槽；12、第二电极层；121、第二切槽；13、热电材料层；131、P型热电片；132、N型热电片；14、第一隔离层；15、第二隔离层；16、第一引线层；17、第二引线层;20、第一陶瓷片；30、第二陶瓷片;40、填充层;50、P型热电块;60、N型热电块;70、粘接料。
【具体实施方式】
[0033]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
[0034]本实施例提供了一种微型热电模块，请参考图1至图10，包括热电堆10，热电堆10包括第一电极层U、第二电极层12和夹设在第一电极层11和第二电极层12之间的热电材料层13，热电材料层13包括交替排列的P型热电片131和N型热电片132，热电堆10还包括:多个隔离层，各隔离层夹设在相邻的P型热电片131和N型热电片132之间，相应的隔离层穿过第一电极层11或第二电极层12，以使P型热电片131或N型热电片132首尾串连。
[0035]本实施例中的微型热电模块包括多个隔离层，由于各隔离层夹设在P型热电片131和N型热电片132之间，相应的隔离层穿过第一电极层11或第二电极层12，这样，便可以使P型热电片131或N型热电片132首尾串连，比较方便地形成热电堆10的热电材料层13，减少了所需设备、降低了工艺成本，从而解决了现有技术中的微型热电模块的生产成本较高的问题。
[0036]在本实施例中，P型热电片131和N型热电片132成对设置，多个隔离层包括:第一隔离层14，第一隔离层14夹设在成对的P型热电片131和N型热电片132之间，第一隔离层14的一端穿过第一电极层11以将每对P型热电片131和N型热电片132隔开;第二隔离层15，第二隔离层15夹设在相邻的两对P型热电片131和N型热电片132之间，第二隔离层15的一端穿过第二电极层12以将相邻的两对P型热电片131和N型热电片132隔开。
[0037]本实施例中的微型热电模块的多个热电层包括第一隔离层14和第二隔离层15，且第一隔离层14夹设在成对的P型热电片131和N型热电片132之间，且第一隔离层14的一端穿过第一电极层11，第二隔离层15的一端穿过第二电极层12，进而比较方便地将P型热电片和N型热电片隔开。这样，便可以形成首尾相连的P型热电片和N型热电片。
[0038]为了保证P型热电片131与N型热电片132之间的串连，P型热电片131的两端分别与第一电极层11和第二电极层12连接，N型热电片132的两端分别与第一电极层11和第二电极层12连接;第一隔离层14的远离第一电极层11的一端与第二电极层12的表面相接，第二隔离层15的远离第二电极层12的一端与第一电极层11的表面相接。
[0039]可见，第一隔离层14穿过第一电极层11的一端，P型热电片131与N型热电片132之间隔开，第一隔离层14与第二电极层12相接的一端，P型热电片131与N型热电片132连通;第二隔离层15穿过第二电极层12的一端，P型热电片131与N型热电片132之间隔开，第二隔离层15与第一电极层11相接的一端，P型热电片131与N型热电片132连通。
[0040]为了使各隔离层穿过相应的电极层，第一电极层11上设置有第一切槽111，第一隔离层14插设在第一切槽111内；和/或，第二电极层12上设置有第二切槽121，第二隔离层15插设在第二切槽121内。
[0041]为了实现该热电堆的引线，如图1和图2所示，热电堆10还包括平行设置的第一引线层16和第二引线层17，第一引线层16设置在第一电极层11的外表面的第一端，第二引线层17设置在第一电极层11的外表面的第二端，第一电极层11的第一端与第一电极层11的第二端相对;第一引线层16和第二引线层17的延伸方向与P型热电片131和N型热电片132的延伸方向相同。
[0042]为了实现该微型热电模块的封装，微型热电模块还包括用于封装热电堆10的第一陶瓷片20和第二陶瓷片30，第一陶瓷片20覆盖在第一电极层11的外侧，第二陶瓷片30封装在第二电极层12的外侧。
[0043]本实施例还提供了一种微型热电模块的制造方法，如图1至图10所示，包括以下步骤:步骤一:获得交替排列的P型热电片和N型热电片的阵列；其中，P型热电片和N型热电片成对设置;步骤二:在成对的P型热电片和N型热电片之间夹设第一隔离层，使第一隔离层的一端伸出相应的P型热电片和N型热电片之间的间隙；步骤三:在相邻的两对P型热电片和N型热电片之间夹设第二隔离层，使第二隔离层的一端伸出相应的两对P型热电片和N型热电片之间的间隙;其中，第一隔离层的伸出方向与第二隔离层的伸出方向相反。
[0044]为了获得交替排列的P型热电片和N型热电片的阵列，如图3所示，在步骤一之前，制造方法还包括:在P型热电块上切割出第一凹槽阵列；在N型热电块上切割出第二凹槽阵列;将P型热电块与N热电块对插以获得交替排列的P型热电片和N型热电片的阵列。
[0045]在将P型热电块50和N型热电块60对插后，还需要将P型热电片和N型热电块隔开，如图4所示，将P型热电块与N型热电块对插后，制造方法还包括:向P型热电块与N型热电块之间的对插间隙内注入粘接料;在P型热电块的远离N型热电块的一端的表面上进行抛光处理，直至露出N型热电片，和/或在N型热电块的远离P型热电块的一端的表面上进行抛光处理，直至露出P型热电片。
[0046]值得注意的是，P型热电块50和N型热电块60最终都要完成抛光处理，可以先抛光P型热电块50，也可以先抛光N型热电块60，还可以在一个步骤中，同时完成P型热电块50和N型热电块60的抛光。
[0047]在本实施例中，进行抛光处理后，如图6所示，制造方法还包括:在P型热电片的外侧铺设第二电极层;和/或在N型热电片的外侧铺设第一电极层。
[0048]同理，第一电极层和第二电极层均要完成铺设，可以跟根据前述抛光处理的选择来进行相应的电极层的铺设。
[0049]为了形成第一隔离层，如图6至图8所示，形成第一电极层后，制造方法还包括:在第一电极层上加工第一切槽，使第一切槽与各对P型热电片和N型热电片之间的间隙相对；向第一切槽内注入粘接料，使第一切槽内的粘接料与相应的P型热电片和N型热电片之间的间隙内的粘接料粘接为一体以形成第一隔离层。
[0050]在本实施例中，如图9和图10所示，形成第二电极层后，制造方法还包括:在第二电极层上加工第二切槽，使第二切槽与相邻两对P型热电片和N型热电片之间的间隙相对；向第二切槽内注入粘接料70，使第二切槽内的粘接料70与相应的两对P型热电片和N型热电片之间的间隙内的粘接料70粘接为一体以形成第二隔离层。
[0051]在本实施例中，如图1和图2所示，形成第一电极层之后，制造方法还包括:在第一电极层的外表面上平行地涂覆第一引线层和第二引线层以形成热电堆;其中，使第一引线层和第二引线层分别设置在第一电极层的相对的两端，第一引线层和第二引线层的延伸方向与P型热电片和N型热电片的延伸方向相同。优选地，第一引线层和第二引线层之间设置有填充层40，通过设置填充层40，可以保证热电堆的厚度均匀。
[0052]在本实施例中，如图1所示，制造方法还包括:在第二电极层的外侧覆盖第二陶瓷片;和/或，在第一电极层的外侧覆盖第一陶瓷片。
[0053]值得注意的是，第一陶瓷片和第二陶瓷片是通过粘接料70结在热电堆上的，这样，向相应的切槽内注入粘接料以形成第一隔离层和第二隔离层的步骤，可以直接简化，利用粘结第一陶瓷片和第二陶瓷片时，粘接料的流动来填充相应的切槽。
[0054]本实施例中的微型热电模块仅采用常规的机械加工和热电材料金属化工艺就可以实现亚毫米级微型热电模块的批量化生产，不仅免除了高精度机械加工设备的采购，还减少了所需的工艺步骤，将该产品的全部生产活动限定在了普通机械制造领域。
[0055]该工艺不仅所需的成本投入较低，而且对工人的专业能力和技术熟练度要求也较低，因此，被广泛采用后将明显降低微型热电模块在制造行业的技术和资本门槛，以及产品的生产成本。
[0056]下面参考图3至图10对本实施例中的微型热电模块的具体加工步骤进行说明:
[0057](I)在P型热电块上切割出第一凹槽阵列；
[0058](2)在N型热电块上切割出第二凹槽阵列；
[0059](3)将P型热电块与N热电块对插以获得交替排列的P型热电片和N型热电片的阵列；
[0060 ] (4)向P型热电块与N型热电块之间的对插间隙内注入粘接料；
[0061](5)在P型热电块的远离N型热电块的一端的表面上进行抛光处理，直至露出N型热电片；
[0062](6)在P型热电片的外侧铺设第二电极层；
[0063](7)在第二电极层上加工第二切槽，使第二切槽与相邻两对P型热电片和N型热电片之间的间隙相对；
[0064](8)将第二陶瓷片通过粘接料粘接在第二电极层的外侧，并利用粘接料的流动性，使粘接料流动到第二切槽内，使第二切槽内的粘接料与相应的两对P型热电片和N型热电片之间的间隙内的粘接料粘接为一体以形成第二隔离层；
[0065](9)在N型热电块的远离P型热电块的一端的表面上进行抛光处理，直至露出P型热电片；
[0066](10)在N型热电片的外侧铺设第一电极层；
[0067](11)在第一电极层上加工第一切槽，使第一切槽与各对P型热电片和N型热电片之间的间隙相对；
[0068](12)将第一陶瓷片通过粘接料粘接在第一电极层的外侧，并利用粘接料的流动性，使粘接料流动到第一切槽内，使第一切槽内的粘接料与相应的P型热电片和N型热电片之间的间隙内的粘接料粘接为一体以形成第一隔离层。
[0069]另外，在(11)之前，需要先在第一电极层上涂覆上第一引线层和第二引线层。
[0070]本实施例中的微型热电模块的制造方法是一种低成本制作工艺，简化了工艺、降低了对于材料加工性能的要求，更加易于大规模工业生产，其主要特点是利用切割加工的方法同时完成热电堆和金属连接电极的制作两个核心步骤，工艺的主要内容分为金属-热电材料-金属结构的制作、封装和引线。
[0071]如图3至图10所示，具体的工艺过程如下:
[0072](a)首先，利用机械加工的方法，将块体热电材料(N型)和(P型)切割出凹槽阵列，图中只划了3列，但实际工作中阵列数可以在几十到几百左右。凹槽的深度略大于热电臂的高度，宽度略大于热电臂的宽度，垄高等于热电臂的宽度；
[0073](b)将切割好的P型和N型热电材料对插，并粘接起来，粘接的材料需要可以耐受一定的温度，例如100°C，可选的材料包括:高环氧值(>45)的环氧树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺等等;
[0074](C)待胶固化后，P型和N型材料一维交替排列的阵列，即热电堆就已经加工完成，将上表面抛光漏出热电材料；
[0075](d)在上表面整体进行金属化，即覆盖一层导电金属材料，可选的包括:镍-铜(镍下铜上，下同)、镍-金、镍-铝、镍-铜、钛-铜、铬-铜等等，其中以镍-铜工艺成本最低，金属化的方法包括:化学镀、离子喷涂、化学镀+电镀、热蒸发、磁控溅射、磁控溅射+电镀等等，优选的方案为离子喷涂或磁控溅射+电镀，工艺成本较低；
[0076]然后，利用划片切割机在P和N型材料之间的空隙处切割开，切割的周期为一组P、N对切一次，切割的深度需要控制的较浅，只要确保切割开金属化层即可，刀片的厚度尽量薄，一般不要大于P和N型材料之间的空隙太多；
[0077](e)将切割好金属化层的上表面反过来，利用与前述相同的粘接剂粘接上陶瓷片，粘接剂通过流动，填补刚才切割的刀口空隙；
[0078](f)待固化后，将下表面(现在的上表面)抛光漏出热电材料；
[0079](g)再利用相同的方法，切割开下表面金属化层，切割的间距和刀距与前述相同，但是错开半个P、N对的周期，切割完成后，整个热电堆中的PN阵列，就完成了上、下电极的串联连接；
[0080](h)在下表面制作电极引线(具体方法后述)，并利用与前述相同的粘接剂粘接上陶瓷片，完成热电微型器件的制作工艺。
[0081]在步骤(g)中，最左和最右的两个电极作为对外接线的接线点，实际操作中可以将其做的比其它电极宽，以方便操作，制作电极引线和封装的具体工艺如图1和图2所示:在左、右边界电极上方涂敷低温固化导电银浆，然后，粘接上等宽的金属箔作为对外的引线，金属箔的材料可以选择铝箔、铜箔等。
[0082]需要确保银浆层和金属箔尽量薄，总厚度一般不要超过50um，否则会因后续的工艺引入额外的热阻;待银浆固化后，在利用前述的粘接剂，粘接上陶瓷片，粘接剂通过流动，填补因为银浆和金属箔的高度而产生的陶瓷片和热电堆之间厚度空隙，即形成填充层40，并对金属箔和电极形成保护，防止因外力导致引线的拔出损坏(单纯银浆的粘接强度较低)。
[0083 ]步骤(a)和(b)并非制作热电堆的唯一方法，也可以将P、N型块体热电材料分别切割成薄片，薄片的厚度基本等于制作好热电臂的宽度，然后利用粘接的方法制作成热电堆。
[0084]本实施例中的微型热电模块的制作工艺的主要特点是:
[0085]利用切割加工的方法同时完成热电堆和金属连接电极的制作两个核心步骤，工艺的主要内容分为金属-热电材料-金属结构的制作、封装和引线。
[0086]通过切割和对插的方法，形成热电堆，切割时凹槽的深度略大于热电臂的高度，宽度略大于热电臂的宽度，垄高等于热电臂的宽度。
[0087]利用划片切割的方法完成整个热电堆中的P、N阵列的串联，切割时，切割的周期为一组P、N对切一次，切割的深度需要控制的较浅，只要确保切割开金属化层即可，刀片的厚度尽量薄，一般不要大于P和N型材料之间的空隙太多。
[0088]利用银浆粘接金属箔+粘接剂灌封的方法，形成高强度、低电阻的外接引线，方便电能的外送。
[0089]本实施中的微型热电模块的制造方法的主要优势在于:
[0090]1、将二维的热电堆改为一维，大大简化了工艺步骤，降低了加工成本；
[0091]2、降低了切割时的精度要求，提高了成品率;同时，降低了对于作为原料的热电材料的机械性能要求，降低了采购成本。
[0092]3、虽然由于将二维热电堆改为一维，理论上加大了漏热损失和电线损，但在实际生产中发现，由于减少了电极的数量，避免了电极加工时出现的热、电学接触不良的几率，其功率密度反而有所提高。
[0093]4、对于封装步骤，也可以不用树脂等永久固化的粘接剂来粘接，可以在陶瓷片上涂敷导热硅脂，然后粘接。导热硅脂的热导率大大高于粘接剂，从而减小热阻，提高发电效率。
[0094]然而，由于硅脂不会固化，上方的陶瓷片随时可以取下来，而且对引线保护不足，容易因外力导致被拔出。这种封装方法适用于制作好器件即刻安装成发电机，通过机械力固定好陶瓷片和引线，不再拆卸的应用场合。
[0095]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种微型热电模块，包括热电堆(10)，所述热电堆(10)包括第一电极层(11)、第二电极层(12)和夹设在所述第一电极层(11)和所述第二电极层(12)之间的热电材料层(13)，所述热电材料层(13)包括交替排列的P型热电片(131)和N型热电片(132)，其特征在于，所述热电堆(10)还包括: 多个隔离层，各所述隔离层夹设在相邻的所述P型热电片(131)和N型热电片(132)之间，相应的所述隔离层穿过所述第一电极层(11)或所述第二电极层(12)，以使所述P型热电片(131)或所述N型热电片(132)首尾串连。2.根据权利要求1所述的微型热电模块，其特征在于，所述P型热电片(131)和所述N型热电片(132)成对设置，所述多个隔离层包括: 第一隔离层(14)，所述第一隔离层(14)夹设在成对的所述P型热电片(131)和所述N型热电片(132)之间，所述第一隔离层(14)的一端穿过所述第一电极层(11)以将每对所述P型热电片(131)和所述N型热电片(141)隔开； 第二隔离层(15)，所述第二隔离层(15)夹设在相邻的两对所述P型热电片(131)和所述N型热电片(132)之间，所述第二隔离层(15)的一端穿过所述第二电极层(12)以将相邻的两对所述P型热电片(131)和所述N型热电片(132)隔开。3.根据权利要求2所述的微型热电模块，其特征在于: 所述P型热电片(131)的两端分别与所述第一电极层(11)和所述第二电极层(12)连接，所述N型热电片(132)的两端分别与所述第一电极层(11)和所述第二电极层(12)连接； 所述第一隔离层(14)的远离所述第一电极层(11)的一端与所述第二电极层(12)的表面相接，所述第二隔离层(15)的远离所述第二电极层(12)的一端与所述第一电极层(11)的表面相接。4.根据权利要求2所述的微型热电模块，其特征在于， 所述第一电极层(11)上设置有第一切槽(111)，所述第一隔离层(14)插设在所述第一切槽(111)内；和/或 所述第二电极层(12)上设置有第二切槽(121)，所述第二隔离层(15)插设在所述第二切槽(121)内。5.根据权利要求1所述的微型热电模块，其特征在于，所述热电堆(10)还包括平行设置的第一引线层(16)和第二引线层(17)，所述第一引线层(16)设置在所述第一电极层(11)的外表面的第一端，所述第二引线层(17)设置在所述第一电极层(11)的外表面的第二端，所述第一电极层(11)的第一端与所述第一电极层(11)的第二端相对;所述第一引线层(16)和所述第二引线层(17)的延伸方向与所述P型热电片(131)和所述N型热电片(132)的延伸方向相同。6.根据权利要求1至4中任一项所述的微型热电模块，其特征在于，所述微型热电模块还包括用于封装所述热电堆(10)的第一陶瓷片(20)和第二陶瓷片(30)，所述第一陶瓷片(20)覆盖在所述第一电极层(11)的外侧，所述第二陶瓷片(30)封装在所述第二电极层(12)的外侧。
【文档编号】H01L35/32GK205723633SQ201620308045
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年4月13日
【发明人】刘大为, 李启明, 彭文博, 高虎, 朱连峻, 金安君
【申请人】中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司
【专利摘要】本实用新型提供了一种微型热电模块，微型热电模块包括热电堆，热电堆包括第一电极层、第二电极层和夹设在第一电极层和第二电极层之间的热电材料层，热电材料层包括交替排列的P型热电片和N型热电片，热电堆还包括：多个隔离层，各隔离层夹设在相邻的P型热电片和N型热电片之间，相应的隔离层穿过第一电极层或第二电极层，以使P型热电片或N型热电片首尾串连。本实用新型中的微型热电模块解决了现有技术中的微型热电模块的生产成本较高的问题。
【专利说明】
微型热电模块
技术领域
[0001]本实用新型涉及热电领域，具体而言，涉及一种微型热电模块。
【背景技术】
[0002]目前，热电模块的制作工艺流程主要包括热电材料阵列(热电堆)的制作和连接金属电极的制作两个核心步骤。热电材料阵列的常见制作方法是将PN型热电材料分别切割成立方形体或圆柱体的热电臂，然后再按照P、N相间的顺序排列起来。连接金属电极的制作是指在完成的热电堆上、下两个表面上制作出将热电臂串联或并联起来的电极，常用的方法是先将热电臂端面金属化，然后用按照电极图案形状涂好的焊料进行焊接。
[0003]然而，对于加工热电臂的尺度小于Imm的微型热电模块，上述工艺会遇到技术上的困难:
[0004]首先，热电材料一般比较脆和软，通常的机械加工工艺很难实现亚毫米级别热电臂的切割，需要采用高精度机械加工设备才能完成，这样的设备不仅昂贵而且在国内很少见；
[0005]其次，图案化焊接工艺也难以达到亚毫米的尺寸，需要采用微电子行业的光刻或丝网印刷技术才能实现，这样所需的设备和人工成本都会大大增加。
[0006]现有技术的缺点主要体现在:
[0007]1、所用设备比较昂贵，一次性投入成本高;设备比较特殊，部分属于专门为某种微型热电模块制作工艺而设计的设备，不易实现大批量生产。
[0008]2、制作工艺不是以市场上可以低价买到的热电块体的材料为原料，而是以粉体或元素单质为原料，利用冷凝、粉体烧结、薄膜等制备技术进行合成，这就加大了技术难度和产品的质量风险。
[0009]3、工艺步骤较多，有的工艺跨越材料合成、精密机械加工和微电子等多个技术领域，产品质量管理不易进行。
[0010]4、部分工艺对操作人员的技术水平和熟练程度要求较高，运营成本高。
[0011]5、利用微电子工艺制作的微型热电模块结构上普遍存在的有效传热面积低的问题，导致功率密度一般较低。
【实用新型内容】
[0012]本实用新型的主要目的在于提供一种微型热电模块，以解决现有技术中的微型热电模块的生产成本较高的问题。
[0013]为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种微型热电模块，包括热电堆，热电堆包括第一电极层、第二电极层和夹设在第一电极层和第二电极层之间的热电材料层，热电材料层包括交替排列的P型热电片和N型热电片，热电堆还包括:多个隔离层，各隔离层夹设在相邻的P型热电片和N型热电片之间，相应的隔离层穿过第一电极层或第二电极层，以使P型热电片或N型热电片首尾串连。
[0014]进一步地，P型热电片和N型热电片成对设置，多个隔离层包括:第一隔离层，第一隔离层夹设在成对的P型热电片和N型热电片之间，第一隔离层的一端穿过第一电极层以将每对P型热电片和N型热电片隔开;第二隔离层，第二隔离层夹设在相邻的两对P型热电片和N型热电片之间，第二隔离层的一端穿过第二电极层以将相邻的两对P型热电片和N型热电片隔开。
[0015]进一步地，P型热电片的两端分别与第一电极层和第二电极层连接，N型热电片的两端分别与第一电极层和第二电极层连接;第一隔离层的远离第一电极层的一端与第二电极层的表面相接，第二隔离层的远离第二电极层的一端与第一电极层的表面相接。
[0016]进一步地，第一电极层上设置有第一切槽，第一隔离层插设在第一切槽内；和/或第二电极层上设置有第二切槽，第二隔离层插设在第二切槽内。
[0017]进一步地，热电堆还包括平行设置的第一引线层和第二引线层，第一引线层设置在第一电极层的外表面的第一端，第二引线层设置在第一电极层的外表面的第二端，第一电极层的第一端与第一电极层的第二端相对;第一引线层和第二引线层的延伸方向与P型热电片和N型热电片的延伸方向相同。
[0018]进一步地，微型热电模块还包括用于封装热电堆的第一陶瓷片和第二陶瓷片，第一陶瓷片覆盖在第一电极层的外侧，第二陶瓷片封装在第二电极层的外侧。
[0019]本实用新型中的微型热电模块包括多个隔离层，由于各隔离层夹设在P型热电片和N型热电片之间，相应的隔离层穿过第一电极层或第二电极层，这样，便可以使P型热电片或N型热电片首尾串连，比较方便地形成热电堆的热电材料层，减少了所需设备、降低了工艺成本，从而解决了现有技术中的微型热电模块的生产成本较高的问题。
【附图说明】
[0020]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0021]图1示出了根据本实用新型中的微型热电模块的实施例的主视图；
[0022]图2示出了根据本实用新型中的微型热电模块的实施例的俯视图；
[0023]图3示出了根据本实用新型中的微型热电模块的制造方法中的将P型热电块和N型热电块进行对插时的结构示意图；
[0024]图4示出了向图3中的微型热电模块中的P型热电模块与N型热电模块之间的间隙内注入粘接料时的结构不意图；
[0025]图5示出了对图4中的微型热电模块中的P型热电块进行抛光处理的结构示意图；
[0026]图6示出了在图5中的微型热电模块中的P形热电片上铺设第二电极层并在其上加工第二切槽的结构示意图；
[0027]图7示出了在图6中的微型热电模块中的第二电极层的外侧覆盖第二陶瓷片的结构示意图；
[0028]图8示出了对图7中的微型热电模块中的N型热电块进行抛光处理的结构示意图；
[0029]图9示出了在图8中的微型热电模块中的N型热电片上铺设第一电极层并在其上加工第一切槽的结构示意图；以及
[0030]图10示出了在图9中的微型热电模块中的第一电极层的外侧覆盖第一陶瓷片的结构示意图。
[0031]其中，上述附图包括以下附图标记:
[0032]10、热电堆；11、第一电极层；111、第一切槽；12、第二电极层；121、第二切槽；13、热电材料层；131、P型热电片；132、N型热电片；14、第一隔离层；15、第二隔离层；16、第一引线层；17、第二引线层;20、第一陶瓷片；30、第二陶瓷片;40、填充层;50、P型热电块;60、N型热电块;70、粘接料。
【具体实施方式】
[0033]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
[0034]本实施例提供了一种微型热电模块，请参考图1至图10，包括热电堆10，热电堆10包括第一电极层U、第二电极层12和夹设在第一电极层11和第二电极层12之间的热电材料层13，热电材料层13包括交替排列的P型热电片131和N型热电片132，热电堆10还包括:多个隔离层，各隔离层夹设在相邻的P型热电片131和N型热电片132之间，相应的隔离层穿过第一电极层11或第二电极层12，以使P型热电片131或N型热电片132首尾串连。
[0035]本实施例中的微型热电模块包括多个隔离层，由于各隔离层夹设在P型热电片131和N型热电片132之间，相应的隔离层穿过第一电极层11或第二电极层12，这样，便可以使P型热电片131或N型热电片132首尾串连，比较方便地形成热电堆10的热电材料层13，减少了所需设备、降低了工艺成本，从而解决了现有技术中的微型热电模块的生产成本较高的问题。
[0036]在本实施例中，P型热电片131和N型热电片132成对设置，多个隔离层包括:第一隔离层14，第一隔离层14夹设在成对的P型热电片131和N型热电片132之间，第一隔离层14的一端穿过第一电极层11以将每对P型热电片131和N型热电片132隔开;第二隔离层15，第二隔离层15夹设在相邻的两对P型热电片131和N型热电片132之间，第二隔离层15的一端穿过第二电极层12以将相邻的两对P型热电片131和N型热电片132隔开。
[0037]本实施例中的微型热电模块的多个热电层包括第一隔离层14和第二隔离层15，且第一隔离层14夹设在成对的P型热电片131和N型热电片132之间，且第一隔离层14的一端穿过第一电极层11，第二隔离层15的一端穿过第二电极层12，进而比较方便地将P型热电片和N型热电片隔开。这样，便可以形成首尾相连的P型热电片和N型热电片。
[0038]为了保证P型热电片131与N型热电片132之间的串连，P型热电片131的两端分别与第一电极层11和第二电极层12连接，N型热电片132的两端分别与第一电极层11和第二电极层12连接;第一隔离层14的远离第一电极层11的一端与第二电极层12的表面相接，第二隔离层15的远离第二电极层12的一端与第一电极层11的表面相接。
[0039]可见，第一隔离层14穿过第一电极层11的一端，P型热电片131与N型热电片132之间隔开，第一隔离层14与第二电极层12相接的一端，P型热电片131与N型热电片132连通;第二隔离层15穿过第二电极层12的一端，P型热电片131与N型热电片132之间隔开，第二隔离层15与第一电极层11相接的一端，P型热电片131与N型热电片132连通。
[0040]为了使各隔离层穿过相应的电极层，第一电极层11上设置有第一切槽111，第一隔离层14插设在第一切槽111内；和/或，第二电极层12上设置有第二切槽121，第二隔离层15插设在第二切槽121内。
[0041]为了实现该热电堆的引线，如图1和图2所示，热电堆10还包括平行设置的第一引线层16和第二引线层17，第一引线层16设置在第一电极层11的外表面的第一端，第二引线层17设置在第一电极层11的外表面的第二端，第一电极层11的第一端与第一电极层11的第二端相对;第一引线层16和第二引线层17的延伸方向与P型热电片131和N型热电片132的延伸方向相同。
[0042]为了实现该微型热电模块的封装，微型热电模块还包括用于封装热电堆10的第一陶瓷片20和第二陶瓷片30，第一陶瓷片20覆盖在第一电极层11的外侧，第二陶瓷片30封装在第二电极层12的外侧。
[0043]本实施例还提供了一种微型热电模块的制造方法，如图1至图10所示，包括以下步骤:步骤一:获得交替排列的P型热电片和N型热电片的阵列；其中，P型热电片和N型热电片成对设置;步骤二:在成对的P型热电片和N型热电片之间夹设第一隔离层，使第一隔离层的一端伸出相应的P型热电片和N型热电片之间的间隙；步骤三:在相邻的两对P型热电片和N型热电片之间夹设第二隔离层，使第二隔离层的一端伸出相应的两对P型热电片和N型热电片之间的间隙;其中，第一隔离层的伸出方向与第二隔离层的伸出方向相反。
[0044]为了获得交替排列的P型热电片和N型热电片的阵列，如图3所示，在步骤一之前，制造方法还包括:在P型热电块上切割出第一凹槽阵列；在N型热电块上切割出第二凹槽阵列;将P型热电块与N热电块对插以获得交替排列的P型热电片和N型热电片的阵列。
[0045]在将P型热电块50和N型热电块60对插后，还需要将P型热电片和N型热电块隔开，如图4所示，将P型热电块与N型热电块对插后，制造方法还包括:向P型热电块与N型热电块之间的对插间隙内注入粘接料;在P型热电块的远离N型热电块的一端的表面上进行抛光处理，直至露出N型热电片，和/或在N型热电块的远离P型热电块的一端的表面上进行抛光处理，直至露出P型热电片。
[0046]值得注意的是，P型热电块50和N型热电块60最终都要完成抛光处理，可以先抛光P型热电块50，也可以先抛光N型热电块60，还可以在一个步骤中，同时完成P型热电块50和N型热电块60的抛光。
[0047]在本实施例中，进行抛光处理后，如图6所示，制造方法还包括:在P型热电片的外侧铺设第二电极层;和/或在N型热电片的外侧铺设第一电极层。
[0048]同理，第一电极层和第二电极层均要完成铺设，可以跟根据前述抛光处理的选择来进行相应的电极层的铺设。
[0049]为了形成第一隔离层，如图6至图8所示，形成第一电极层后，制造方法还包括:在第一电极层上加工第一切槽，使第一切槽与各对P型热电片和N型热电片之间的间隙相对；向第一切槽内注入粘接料，使第一切槽内的粘接料与相应的P型热电片和N型热电片之间的间隙内的粘接料粘接为一体以形成第一隔离层。
[0050]在本实施例中，如图9和图10所示，形成第二电极层后，制造方法还包括:在第二电极层上加工第二切槽，使第二切槽与相邻两对P型热电片和N型热电片之间的间隙相对；向第二切槽内注入粘接料70，使第二切槽内的粘接料70与相应的两对P型热电片和N型热电片之间的间隙内的粘接料70粘接为一体以形成第二隔离层。
[0051]在本实施例中，如图1和图2所示，形成第一电极层之后，制造方法还包括:在第一电极层的外表面上平行地涂覆第一引线层和第二引线层以形成热电堆;其中，使第一引线层和第二引线层分别设置在第一电极层的相对的两端，第一引线层和第二引线层的延伸方向与P型热电片和N型热电片的延伸方向相同。优选地，第一引线层和第二引线层之间设置有填充层40，通过设置填充层40，可以保证热电堆的厚度均匀。
[0052]在本实施例中，如图1所示，制造方法还包括:在第二电极层的外侧覆盖第二陶瓷片;和/或，在第一电极层的外侧覆盖第一陶瓷片。
[0053]值得注意的是，第一陶瓷片和第二陶瓷片是通过粘接料70结在热电堆上的，这样，向相应的切槽内注入粘接料以形成第一隔离层和第二隔离层的步骤，可以直接简化，利用粘结第一陶瓷片和第二陶瓷片时，粘接料的流动来填充相应的切槽。
[0054]本实施例中的微型热电模块仅采用常规的机械加工和热电材料金属化工艺就可以实现亚毫米级微型热电模块的批量化生产，不仅免除了高精度机械加工设备的采购，还减少了所需的工艺步骤，将该产品的全部生产活动限定在了普通机械制造领域。
[0055]该工艺不仅所需的成本投入较低，而且对工人的专业能力和技术熟练度要求也较低，因此，被广泛采用后将明显降低微型热电模块在制造行业的技术和资本门槛，以及产品的生产成本。
[0056]下面参考图3至图10对本实施例中的微型热电模块的具体加工步骤进行说明:
[0057](I)在P型热电块上切割出第一凹槽阵列；
[0058](2)在N型热电块上切割出第二凹槽阵列；
[0059](3)将P型热电块与N热电块对插以获得交替排列的P型热电片和N型热电片的阵列；
[0060 ] (4)向P型热电块与N型热电块之间的对插间隙内注入粘接料；
[0061](5)在P型热电块的远离N型热电块的一端的表面上进行抛光处理，直至露出N型热电片；
[0062](6)在P型热电片的外侧铺设第二电极层；
[0063](7)在第二电极层上加工第二切槽，使第二切槽与相邻两对P型热电片和N型热电片之间的间隙相对；
[0064](8)将第二陶瓷片通过粘接料粘接在第二电极层的外侧，并利用粘接料的流动性，使粘接料流动到第二切槽内，使第二切槽内的粘接料与相应的两对P型热电片和N型热电片之间的间隙内的粘接料粘接为一体以形成第二隔离层；
[0065](9)在N型热电块的远离P型热电块的一端的表面上进行抛光处理，直至露出P型热电片；
[0066](10)在N型热电片的外侧铺设第一电极层；
[0067](11)在第一电极层上加工第一切槽，使第一切槽与各对P型热电片和N型热电片之间的间隙相对；
[0068](12)将第一陶瓷片通过粘接料粘接在第一电极层的外侧，并利用粘接料的流动性，使粘接料流动到第一切槽内，使第一切槽内的粘接料与相应的P型热电片和N型热电片之间的间隙内的粘接料粘接为一体以形成第一隔离层。
[0069]另外，在(11)之前，需要先在第一电极层上涂覆上第一引线层和第二引线层。
[0070]本实施例中的微型热电模块的制造方法是一种低成本制作工艺，简化了工艺、降低了对于材料加工性能的要求，更加易于大规模工业生产，其主要特点是利用切割加工的方法同时完成热电堆和金属连接电极的制作两个核心步骤，工艺的主要内容分为金属-热电材料-金属结构的制作、封装和引线。
[0071]如图3至图10所示，具体的工艺过程如下:
[0072](a)首先，利用机械加工的方法，将块体热电材料(N型)和(P型)切割出凹槽阵列，图中只划了3列，但实际工作中阵列数可以在几十到几百左右。凹槽的深度略大于热电臂的高度，宽度略大于热电臂的宽度，垄高等于热电臂的宽度；
[0073](b)将切割好的P型和N型热电材料对插，并粘接起来，粘接的材料需要可以耐受一定的温度，例如100°C，可选的材料包括:高环氧值(>45)的环氧树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺等等;
[0074](C)待胶固化后，P型和N型材料一维交替排列的阵列，即热电堆就已经加工完成，将上表面抛光漏出热电材料；
[0075](d)在上表面整体进行金属化，即覆盖一层导电金属材料，可选的包括:镍-铜(镍下铜上，下同)、镍-金、镍-铝、镍-铜、钛-铜、铬-铜等等，其中以镍-铜工艺成本最低，金属化的方法包括:化学镀、离子喷涂、化学镀+电镀、热蒸发、磁控溅射、磁控溅射+电镀等等，优选的方案为离子喷涂或磁控溅射+电镀，工艺成本较低；
[0076]然后，利用划片切割机在P和N型材料之间的空隙处切割开，切割的周期为一组P、N对切一次，切割的深度需要控制的较浅，只要确保切割开金属化层即可，刀片的厚度尽量薄，一般不要大于P和N型材料之间的空隙太多；
[0077](e)将切割好金属化层的上表面反过来，利用与前述相同的粘接剂粘接上陶瓷片，粘接剂通过流动，填补刚才切割的刀口空隙；
[0078](f)待固化后，将下表面(现在的上表面)抛光漏出热电材料；
[0079](g)再利用相同的方法，切割开下表面金属化层，切割的间距和刀距与前述相同，但是错开半个P、N对的周期，切割完成后，整个热电堆中的PN阵列，就完成了上、下电极的串联连接；
[0080](h)在下表面制作电极引线(具体方法后述)，并利用与前述相同的粘接剂粘接上陶瓷片，完成热电微型器件的制作工艺。
[0081]在步骤(g)中，最左和最右的两个电极作为对外接线的接线点，实际操作中可以将其做的比其它电极宽，以方便操作，制作电极引线和封装的具体工艺如图1和图2所示:在左、右边界电极上方涂敷低温固化导电银浆，然后，粘接上等宽的金属箔作为对外的引线，金属箔的材料可以选择铝箔、铜箔等。
[0082]需要确保银浆层和金属箔尽量薄，总厚度一般不要超过50um，否则会因后续的工艺引入额外的热阻;待银浆固化后，在利用前述的粘接剂，粘接上陶瓷片，粘接剂通过流动，填补因为银浆和金属箔的高度而产生的陶瓷片和热电堆之间厚度空隙，即形成填充层40，并对金属箔和电极形成保护，防止因外力导致引线的拔出损坏(单纯银浆的粘接强度较低)。
[0083 ]步骤(a)和(b)并非制作热电堆的唯一方法，也可以将P、N型块体热电材料分别切割成薄片，薄片的厚度基本等于制作好热电臂的宽度，然后利用粘接的方法制作成热电堆。
[0084]本实施例中的微型热电模块的制作工艺的主要特点是:
[0085]利用切割加工的方法同时完成热电堆和金属连接电极的制作两个核心步骤，工艺的主要内容分为金属-热电材料-金属结构的制作、封装和引线。
[0086]通过切割和对插的方法，形成热电堆，切割时凹槽的深度略大于热电臂的高度，宽度略大于热电臂的宽度，垄高等于热电臂的宽度。
[0087]利用划片切割的方法完成整个热电堆中的P、N阵列的串联，切割时，切割的周期为一组P、N对切一次，切割的深度需要控制的较浅，只要确保切割开金属化层即可，刀片的厚度尽量薄，一般不要大于P和N型材料之间的空隙太多。
[0088]利用银浆粘接金属箔+粘接剂灌封的方法，形成高强度、低电阻的外接引线，方便电能的外送。
[0089]本实施中的微型热电模块的制造方法的主要优势在于:
[0090]1、将二维的热电堆改为一维，大大简化了工艺步骤，降低了加工成本；
[0091]2、降低了切割时的精度要求，提高了成品率;同时，降低了对于作为原料的热电材料的机械性能要求，降低了采购成本。
[0092]3、虽然由于将二维热电堆改为一维，理论上加大了漏热损失和电线损，但在实际生产中发现，由于减少了电极的数量，避免了电极加工时出现的热、电学接触不良的几率，其功率密度反而有所提高。
[0093]4、对于封装步骤，也可以不用树脂等永久固化的粘接剂来粘接，可以在陶瓷片上涂敷导热硅脂，然后粘接。导热硅脂的热导率大大高于粘接剂，从而减小热阻，提高发电效率。
[0094]然而，由于硅脂不会固化，上方的陶瓷片随时可以取下来，而且对引线保护不足，容易因外力导致被拔出。这种封装方法适用于制作好器件即刻安装成发电机，通过机械力固定好陶瓷片和引线，不再拆卸的应用场合。
[0095]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种微型热电模块，包括热电堆(10)，所述热电堆(10)包括第一电极层(11)、第二电极层(12)和夹设在所述第一电极层(11)和所述第二电极层(12)之间的热电材料层(13)，所述热电材料层(13)包括交替排列的P型热电片(131)和N型热电片(132)，其特征在于，所述热电堆(10)还包括: 多个隔离层，各所述隔离层夹设在相邻的所述P型热电片(131)和N型热电片(132)之间，相应的所述隔离层穿过所述第一电极层(11)或所述第二电极层(12)，以使所述P型热电片(131)或所述N型热电片(132)首尾串连。2.根据权利要求1所述的微型热电模块，其特征在于，所述P型热电片(131)和所述N型热电片(132)成对设置，所述多个隔离层包括: 第一隔离层(14)，所述第一隔离层(14)夹设在成对的所述P型热电片(131)和所述N型热电片(132)之间，所述第一隔离层(14)的一端穿过所述第一电极层(11)以将每对所述P型热电片(131)和所述N型热电片(141)隔开； 第二隔离层(15)，所述第二隔离层(15)夹设在相邻的两对所述P型热电片(131)和所述N型热电片(132)之间，所述第二隔离层(15)的一端穿过所述第二电极层(12)以将相邻的两对所述P型热电片(131)和所述N型热电片(132)隔开。3.根据权利要求2所述的微型热电模块，其特征在于: 所述P型热电片(131)的两端分别与所述第一电极层(11)和所述第二电极层(12)连接，所述N型热电片(132)的两端分别与所述第一电极层(11)和所述第二电极层(12)连接； 所述第一隔离层(14)的远离所述第一电极层(11)的一端与所述第二电极层(12)的表面相接，所述第二隔离层(15)的远离所述第二电极层(12)的一端与所述第一电极层(11)的表面相接。4.根据权利要求2所述的微型热电模块，其特征在于， 所述第一电极层(11)上设置有第一切槽(111)，所述第一隔离层(14)插设在所述第一切槽(111)内；和/或 所述第二电极层(12)上设置有第二切槽(121)，所述第二隔离层(15)插设在所述第二切槽(121)内。5.根据权利要求1所述的微型热电模块，其特征在于，所述热电堆(10)还包括平行设置的第一引线层(16)和第二引线层(17)，所述第一引线层(16)设置在所述第一电极层(11)的外表面的第一端，所述第二引线层(17)设置在所述第一电极层(11)的外表面的第二端，所述第一电极层(11)的第一端与所述第一电极层(11)的第二端相对;所述第一引线层(16)和所述第二引线层(17)的延伸方向与所述P型热电片(131)和所述N型热电片(132)的延伸方向相同。6.根据权利要求1至4中任一项所述的微型热电模块，其特征在于，所述微型热电模块还包括用于封装所述热电堆(10)的第一陶瓷片(20)和第二陶瓷片(30)，所述第一陶瓷片(20)覆盖在所述第一电极层(11)的外侧，所述第二陶瓷片(30)封装在所述第二电极层(12)的外侧。
【文档编号】H01L35/32GK205723633SQ201620308045
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年4月13日
【发明人】刘大为, 李启明, 彭文博, 高虎, 朱连峻, 金安君
【申请人】中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司
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