一种新型结构热电致冷组件的制作方法

文档序号:7123622阅读:240来源:国知局
专利名称:一种新型结构热电致冷组件的制作方法
技术领域
本实用新型涉及到一种热电致冷组件,尤其涉及到一种产品强度大、能承受较大压力和剪切力的新型结构热电致冷组件。
背景技术
随着热电致冷技术的进一步发展,对产品的寿命和可靠性要求越来越高,同时对成本控制的要求也越来越高,低成本、高质量、寿命长的产品才具备更大的竞争优势。现有结构的热电致冷组件,如图I和图2所示,都是将半导体颗粒直接焊接在上、下基板上,在基板的四周均布着半导体颗粒,申请号为CN201110337469. O的、名称为一种半导体致冷器件制造方法的中国发明专利,公开了半导体致冷器件的结构和制造方法,包括下述步骤1、将半导体晶棒切割成片,清洗后,置于传送带上,镍丝经过加温后,均匀喷于晶片表面上;2、喷好镍后将晶片再镀一层镍和一层锡,然后再将晶片切割成粒;3、将晶粒间隔地排列于金属陶瓷片上并使用模具固定,进行熔焊,制得半导体致冷组件;4、将绝缘陶瓷片上侧刮涂胶 水,将半导体致冷元件固定于两块绝缘陶瓷片之间,制得半导体致冷器件半成品,最后,在半导体致冷元件外侧设密封胶带,防止环氧树脂流入半导体致冷器件中部影响性能。由于热电致冷组件在生产、转运和使用过程中,致冷组件边缘的半导体颗粒、尤其是致冷组件短边两侧的半导体颗粒非常容易受到外力的影响而发生异常,如半导体颗粒的Ni盖层脱落、破损,造成产品的功能下降、寿命降低,甚至可能引起致冷组件的失效,尤其是当基板为柔性材料时,因其强度较低,更容易造成这种故障的产生。

实用新型内容本实用新型主要解决常规热电致冷组件生产和周转时基板边缘半导体颗粒容易受到外力的影响而发生异常,造成产品性能下降、寿命降低、甚至失效的技术问题;提供了一种产品强度高、能承受较大压力和剪切力的新型结构热电致冷组件。为了解决上述存在的技术问题,本实用新型主要是采用下述技术方案本实用新型的一种新型结构热电致冷组件,包括上下结构的上基板和下基板、设在上下基板之间的由P型半导体颗粒和N型半导体颗粒组成的电偶对以及与电偶对焊接的导流片,在上下基板之间的边缘设有固定件,所述固定件包括设在上下基板短边侧的POST侧条和设在上下基板长边侧的颗粒POST,所述POST侧条和所述颗粒POST的上下面均与对应基板的导流片连接,采用在基板的边缘与导线焊点处设置POST侧条和颗粒POST作为固定件的设计,使热电致冷组件的结构强度得到很大提高,基板能承受更大的压力和剪切力,而且颗粒POST的排列不受整个电路串联的限制,是独立的。作为优选,所述POST侧条为POST单条或直线排列的若干均匀间隔的POST短条或直线排列的若干均匀间隔的POST块,可根据工艺需要和基板强度要求灵活选用不同结构的POST侧条,在选用整体单条结构时,还可减少两侧的封胶工序,降低用胶成本。作为优选,所述POST短条相互之间的间隔为I 3倍半导体颗粒。[0009]作为优选,所述POST块相互之间的间距为I 3倍半导体颗粒,不受半导体颗粒大小的限制。作为优选,所述颗粒POST的截面呈正方形或长方形。作为优选,所述POST颗粒设在基板长边侧的导线焊点处,在基板受力最大也最容易造成半导体颗粒破损的导线焊点处设置固定件,极大提高了基板抗压能力。作为优选,所述POST侧条的上下面与相应基板的导流片焊接,所述颗粒POST的上下面与相应基板的导流片焊接,固定件直接与基板焊接,简化了生产工艺,降低了制作成本。本实用新型的有益效果是采用在基板的边缘和导线焊点处设置POST侧条和颗粒P0ST,使热电致冷组件的强度提高,能承受更大的压力和剪切力,解决了产品在生产、转运和使用过程中致冷组件边缘的半导体颗粒Ni盖层容易脱落造成产品失效的难题,失效 比例大大降低,成品率提高,产品质量好、使用寿命长。

图I是常规热电致冷组件结构示意图。图2是图I的剖面示意图。图3是本实用新型的一种热电致冷组件结构示意图。图4是图3的剖面示意图。图5是一种短条状POST侧条的热电致冷组件结构示意图。图6是一种块状POST侧条的热电致冷组件结构示意图。图中I.上基板,2.下基板,3. P型半导体颗粒,4. N型半导体颗粒,5.导流片,6.POST侧条,7.颗粒POST。
具体实施方式
下面通过实施例,并结合附图,对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。实施例I :本实施例I的一种新型结构热电致冷组件,如图3和图4所示,包括上下结构的上基板I和下基板2、设置在上下基板之间的由P型半导体颗粒3和N型半导体颗粒4组成的电偶对以及与电偶对焊接的导流片5,在上下基板的边缘内侧设计有固定件,固定件包括设置在上下基板短边侧的POST侧条6和设置在上下基板长边侧的两粒颗粒P0ST7,颗粒POST的截面呈正方形,固定在基板长边侧的导线焊点处,POST侧条和颗粒POST的上下表面均与相应基板的导流片焊接,POST侧条为整体POST单条。在装配中,先分别在上基板和下基板内侧导流片上涂抹一层特殊焊锡,将P型半导体颗粒和N型半导体颗粒放置到下基板相应位置,再在下基板两侧和导线焊点处分别放置POST侧条及颗粒P0ST,然后盖上上基板,利用专用治具将上下基板夹紧牢固,送入BUT炉加热,完成焊接工序,由此实现半导体颗粒、POST侧条、颗粒POST和上下基板的连接,从而满足热传递和提高致冷组件强度的作用。实施例2 :本实施例2的一种新型结构热电致冷组件,如图5所示,其中POST侧条由若干呈直线排列的POST短条组成,POST短条相互之间的间隔为2倍半导体颗粒,本实施例2的其它部分均与实施例I的相应部分类同,本文不再赘述。[0024]实施例3 :本实施例3的一种新型结构热电致冷组件,如图6所示,其中,POST侧条由若干呈直线排列的POST块组成,POST块相互之间的间隔为2倍半导体颗粒,本实施例3的其它部分均与实施例I的相应部分类同,本文不再赘述。以上说明并非对本实用新型作了限制,本实用新型也不仅限于上述说明的举例,本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、增添或替换,
都应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种新型结构热电致冷组件,包括上下结构的上基板(I)和下基板(2)、设在上下基板之间的由P型半导体颗粒(3)和N型半导体颗粒(4)组成的电偶对以及与电偶对焊接的导流片(5),其特征在于在上下基板之间的边缘设有固定件,所述固定件包括设在上下基板短边侧的POST侧条(6)和设在上下基板长边侧的颗粒POST (7),所述POST侧条和所述颗粒POST的上下面均与对应基板的导流片连接。
2.根据权利要求I所述的一种新型结构热电致冷组件,其特征在于所述POST侧条(6)为POST单条或直线排列的若干均匀间隔的POST短条或直线排列的若干均匀间隔的POST 块。
3.根据权利要求2所述的一种新型结构热电致冷组件,其特征在于所述POST短条相互之间的间隔为I 3倍半导体颗粒。
4.根据权利要求2所述的一种新型结构热电致冷组件,其特征在于所述POST块相互之间的间距为I 3倍半导体颗粒。
5.根据权利要求I所述的一种新型结构热电致冷组件,其特征在于所述颗粒P0ST(7)的截面呈正方形或长方形。
6.根据权利要求I或5所述的一种新型结构热电致冷组件,其特征在于所述颗粒POST (7)设在基板长边侧的导线焊点处。
7.根据权利要求I所述的一种新型结构热电致冷组件,其特征在于所述POST侧条(6)的上下面与相应基板的导流片焊接,所述颗粒POST (7)的上下面与相应基板的导流片焊接。
专利摘要本实用新型公开了一种新型结构热电致冷组件,包括上下结构的上基板和下基板、设在上下基板之间的由P型半导体颗粒和N型半导体颗粒组成的电偶对以及与电偶对焊接的导流片,在上下基板的边缘内侧设有固定件,固定件包括设在上下基板短边侧的POST侧条和设在上下基板长边侧导线焊点处的颗粒POST,本实用新型采用在基板的边缘和导线焊点处设置POST侧条和颗粒POST,使热电致冷组件的强度提高,能承受更大的压力和剪切力,解决了产品在生产、转运和使用时致冷组件边缘的半导体颗粒Ni盖层容易脱落造成产品失效的难题,失效比例大大降低,成品率提高。
文档编号H01L35/04GK202662678SQ20122031682
公开日2013年1月9日 申请日期2012年6月28日 优先权日2012年6月28日
发明者方建军, 吴永庆, 杨梅 申请人:杭州大和热磁电子有限公司
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