半导体制冷组件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及半导体制冷技术，尤其设及一种半导体制冷组件。
【背景技术】
[0002] 半导体制冷忍片（TECJhermoelectric Cooler)是利用巧尔贴(Peltier)效应制 成的一种制冷器件，其主要的结构为半导体电偶对(也称为P-N电偶对），当向半导体电偶对 加设一定的电压之后，半导体电偶对的冷端和热端会产生一定的溫差。当其热端的热量被 散发出去后，其冷端会产生一定的冷量，实现制冷。
[0003] 图1为现有的一种半导体制冷组件的结构示意图。如图1所示，现有的一种利用半 导体制冷忍片制成的制冷组件包括冷端基板11、半导体电偶对12和热端基板13,其中，半导 体电偶对12的冷端通过冷端电极14与冷端基板11连接，半导体电偶对12的热端通过热端电 极15与热端基板13的一侧表面连接，具体通过焊接的方式进行连接。热端基板13的另一侧 表面焊接有散热结构，该散热结构包括散热基板16和翅片17,其中，散热基板16焊接在热端 基板13上。半导体电偶对12热端的热量经过焊料先传导至热端基板13,再通过散热基板16 传导至翅片17,通过翅片17与周围的空气进行热交换，降半导体电偶对12热端的热量。
[0004] 上述制冷组件中，由于热端基板13与散热基板16是通过焊接的方式固定的，半导 体电偶对12热端的热量依次经过热端基板13、焊料和散热基板16进行传导，除去热端基板 13和散热基板16自身所具有的热阻之外，二者之间的焊料也存在较大的热阻，严重影响了 热量的传导速率。并且，翅片与周围空气进行热交换的速率也非常低，也在很大程度上影响 了半导体电偶对12热端热量的散发。因此，受焊料具有较大热阻和翅片与空气进行热交换 速度较慢的影响，现有的半导体制冷组件只适用于小功率制冷，而无法实现大功率制冷。
【发明内容】
[0005] 本发明提供一种半导体制冷组件，用于提高半导体电偶对热端的散热速率，能够 实现大功率制冷。
[0006] 本发明提供一种半导体制冷组件，包括:半导体电偶对、与半导体电偶对冷端相连 的冷端基板、与半导体电偶对热端相连的热端基板、W及液体冷却器件;其中，所述热端基 板包括金属基板、W及连接在金属基板与半导体电偶对之间的导热绝缘层；
[0007] 所述液体冷却器件包括:与金属基板相连的液体冷却基体，所述液体冷却基体与 金属基板相连的安装面上开设置液槽，所述置液槽与金属基板之间设有流动的冷却液体。 [000引如上所述的半导体制冷组件，所述液体冷却基体远离金属基板的底壁内表面设有 抵顶在所述底壁内表面和金属基板之间的至少一个隔板，至少一个隔板将置液槽划分为蛇 形的液体流道，所述冷却液体在所述液体流道内流动。
[0009] 如上所述的半导体制冷组件，所述金属基板朝向所述液体冷却基体的表面上设有 凹坑，所述凹坑的数量为至少两个，至少两个凹坑与液体流道的位置对应。
[0010] 如上所述的半导体制冷组件，所述液体冷却基体上与所述底壁相邻的一侧壁上设 有进液口和出液口，所述进液口和出液口分别与所述液体流道的始端和末端的位置对应； 所述进液口和出液口还与外部的冷却管路连通形成冷却回路，所述冷却回路上设有液体 累。
[0011] 如上所述的半导体制冷组件，所述冷却回路上还设有热交换器，所述热交换器内 设有与所述冷却管路连通的液体通道。
[0012] 如上所述的半导体制冷组件，所述液体冷却器件还包括用于对所述热交换器进行 散热的冷却风扇。
[0013] 如上所述的半导体制冷组件，所述金属基板为侣基板。
[0014] 如上所述的半导体制冷组件，所述金属基板朝向所述液体冷却基体的表面上设有 相互隔开的至少两个金属片，所述金属片与液体流道的位置对应，且每个金属片沿与其对 应的液体流道的长度方向延伸。
[0015] 如上所述的半导体制冷组件，所述金属基板朝向所述液体冷却基体的表面上设有 相互隔开的凸出于该表面上的至少两个金属肋条，所述金属肋条与液体流道的位置对应。
[0016] 如上所述的半导体制冷组件，所述液体冷却基体的安装面上还设有密封槽，所述 密封槽内设有密封圈，用于密封所述液体冷却基体与金属基板之间的间隙。
[0017] 本实施例采用的技术方案通过采用液体冷却基体与金属基板的热端表面相连，且 在液体冷却基体与金属基板之间设有流动的冷却液体，该流动的冷却液体直接与金属基板 接触，能够迅速吸收金属基板的热量，降低金属基板的溫度，也进一步迅速降低了半导体电 偶对热端的溫度。
[0018] 与现有技术中热端基板与散热基板焊接的方式相比，本实施例所提供的技术方案 中流动的冷却液体直接与金属基板接触，可迅速对金属基板进行散热，一方面金属基板的 热端不存在任何如现有技术中焊料或散热基板自身所具有的热阻，另一方面流动的冷却液 体的热容量较大，可大量快速吸收热量，进而能够快速地降低半导体电偶对热端的溫度，有 利于实现大功率制冷。
【附图说明】
[0019] 图1为现有的一种半导体制冷组件的结构示意图；
[0020] 图2为本发明实施例提供的半导体制冷组件的爆炸视图；
[0021] 图3为本发明实施例提供的半导体制冷组件的结构示意图；
[0022] 图4为图3中A-A截面的剖视图；
[0023] 图5为本发明实施例提供的半导体制冷组件的又一结构示意图；
[0024] 图6为本发明实施例提供的半导体制冷组件中金属基板的结构示意图；
[0025] 图7为图6中B-B截面的剖视图；
[0026] 图8为本发明实施例提供的半导体制冷组件中金属基板的又一结构示意图；
[0027] 图9为图8中C-C截面的剖视图；
[0028] 图10为本发明实施例提供的半导体制冷组件中金属基板的另一结构示意图；
[0029] 图11为图10中D-D截面的剖视图。
[0030] 附图标记：
[0031] 11-冷端基板； 12-半导体电偶对；13-热端基板；
[0032] 14-冷端电极； 15-热端电极； 16-散热基板；
[0033] 17-翅片； 18-金属基板； 21-液体冷却基体；
[0034] 22-置液槽； 23-隔板； 24-进液口；
[0035] 25-出液口； 26-冷却管路； 27-液体累；
[0036] 28-热交换器； 29-冷却风扇； 210-密封槽；
[0037] 211-密封圈； 31-凹坑； 32-凹槽；
[003引33-金属肋条。
【具体实施方式】
[0039] 图2为本发明实施例提供的半导体制冷组件的爆炸视图，图3为本发明实施例提供 的半导体制冷组件的结构示意图，图4为图3中A-A截面的剖视图。本实施例提供一种半导体 制冷组件，包括:半导体电偶对12、与半导体电偶对12冷端相连的冷端基板11、与半导体电 偶12对热端相连的热端基板、W及液体冷却器件。
[0040] 其中，半导体电偶对(也称为P-N电偶对）12的冷端通过冷端电极14连接至冷端基 板11上，例如可焊接在冷端基板11上。冷端基板11可W为Al2〇3陶瓷基板或侣基板，其面积为 70mm X 50mm。半导体电偶对12的热端通过热端电极15连接至热端基板上，例如通过焊接的 方式连接至热端基板上。
[0041] 热端基板包括金属基板18W及连接在金属基板18与半导体电偶对12之间的导热 绝缘层(图中未示出）。具体的，将金属基板18中朝向半导体电偶对12的表面称为冷端表面， 背离半导体电偶对12的表面称为热端表