软质致冷组件结构的制作方法

文档序号:4765175阅读:211来源:国知局
专利名称:软质致冷组件结构的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种软质致冷组件结构。
背景技术
致冷芯片(Thermoelectric Cooling Module)又名珀尔帖致冷器、珀尔帖单体,也有人称为热泵。致冷芯片的理论基础早在19世纪初即被科学家发现,其中,泛致冷组件是利用法国人Jean Charles AthansePeltier所发现的珀尔帖效应(或称热电致冷效应),其是将电流通过两种不同导体所连接的电路时,其接点的温度会下降;换言之,当直流电流通过两种不同的金属材料时,会产生吸热及放热的现象,金属接口与电流流入该热电电路顺向时,即产生吸热的作用(冷却),反之,则产生放热的作用(加热)。且致冷组件除具有体积小、无噪音及无使用方向(倒立或侧立)的限制等特性、更因为无需使用冷煤,所以无环保公害以及温度控制的准确度高的优点,故目前已被广泛应用于电子器物容易发热的电子组件中(如中央处理器、雷射发光头)的散热冷却,或需致冷或致热器物(如冷/热开饮机)等,需要高效率及高精准度热交换,且使用面积受限的电器产品中。
如图1所示,为一般现有致冷组件1的结构,其由温差电偶所组成,所述温差电偶由一P型及N型半导体(11、12),配合其间的电路层(13、14)布置加以连接而成,当导通电源时,该N型半导体12因有多余的电子,具有负温差电势,反之,P型半导体11因具有多余的电洞,使其具有正温差的电势;当电子从P型半导体11界面穿过N型半导体12界面时,结点的温度会降低,换言之,其能量必然增加,而且其所增加的能量相当于结点所消耗的能量;反之,若电子由N型半导体12界面通过P型半导体11界面时,结点温度就会升高。当温差电偶接上一直流电源时,接头处就会产生温差及热量的移转,即致冷面15(上层基板TopLayer Baseboard)就会产生吸热作用,而散热面16(下层基板Bottom Layer Baseboard)就会放热。因此,上述的P型及N型半导体(11、12)之间是以一般的导体组件相连接而成一完整线路,当施加一预定电流时,该每一个P型及N型半导体(11、12)晶粒会产生珀尔帖效应,再由一绝缘材料,一般为陶瓷,制成的基板将P型及N型半导体(11、12)予以封装;而能利用通电时,致使上、下层基板所产生的温度差,视需求应用于所需要加热或致冷的产品上。
诚如前段所述,一般现有的致冷组件,其用以包覆P型或N型半导体(11、12)的基板,几乎都是以坚硬的陶瓷来作为绝缘的材料,例如含量为96%的氧化铝(Al2O3)陶瓷;因此所述陶瓷材料作为基板所烧结形成的界面,其材性相当硬且脆,在成形及组装加工时容易产生脆裂,且极不易被加工附着于曲弧状物体表面,大幅局限了该致冷组件在运用态样的可变化性,发展条件仍存在太大的限制性。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足,提供一种以软质绝缘材料来制成上、下绝缘界面的基层,使所述软质的绝缘基层,具有适应依贴于非平坦表面物体而使用的作用,以改善传统硬质软质绝缘基层无法有效应用在非平坦表面物体的缺失的软质致冷组件结构。
为了解决上述技术问题,本实用新型所采用的技术方案是一种软质致冷组件结构,包含有两电路层及复数个N型半导体及P型半导体,还包括第一软质绝缘基层及第二软质绝缘基层,所述两电路层分别布置于两软质绝缘基层的相对内面,所述复数个N型半导体及P型半导体以交相间隔排列的方式设置连接于两相对应面的电路层之间。
所述软质绝缘基层以一具导热性及电绝缘性的软质材料所制成。所述软质绝缘基层采用一软质导体材料层,在至少其相对布置电路层的表面上被覆盖以绝缘层而形成。
与现有技术相比,本实用新型的优点是藉由上、下两软质绝缘基层,乃可具有适应依贴于物体的非平坦表面而使用的机能,以改善传统致冷组件的硬质绝缘基层,无法有效应用在物体上的非平坦表面的缺失。
至于本实用新型的详细构造、应用原理、特征及功效,则请参照下列依附图所作的说明,而趋于了解
图1是一般现有致冷组件结构的剖示图。
图2是本实用新型一实施例的结构剖示图。
图3是图2所示实施例的立体分解图。
图4是本实用新型的另一实施例的结构剖示图。
图5是图4所示实施例的立体分解图。
图6是是本实用新型的一较佳实施示意图。
图7是图6的实施放大示意图。
图号说明1、 2....致冷组件3....P型半导体4....N型半导体5....物体11....P型半导体12....N型半导体13、14....电路层15....致冷面16....散热面21....第一软质绝缘基层22....第二软质绝缘基层210、220....软性导体膜211、221....软性导体模的相对表面212、222....绝缘层23、24....电路层50....非平坦表面具体实施方式

请参阅图2至图3,致冷组件2结构主要包括有第一软质绝缘基层21、第二软质绝缘基层22及布置于该两软质绝缘基层(21、22)的相对面间的电路层(23、24)与复数个P型半导体3以及复数个N型半导体4;该两软质绝缘基层(21、22)采用传热效果佳的软性非导体材料或可以软性导体膜(210、220)如图4或图5所示,的相对表面(211、221),被覆盖以绝缘层(212、222)所形成的材料来制成;且该复数个P型半导体3及N型半导体4可以极性交相间隔排列的方式布置架设于两分别布置在两软质绝缘基层(21、22)相对应面上的电路层(23、24)间,而以两软质绝缘基层(21、22)的电路层?(23、24)形成电性连结回路。
因此,当依上述的具有软质绝缘基层(21、22)的致冷组件2,可藉由该等绝缘基层(21、22)的可挠柔软特性,贴附装至于物体5的非平坦表面50上;,如图6及图7所示,且当施以一预定电流时,在贴合处便会产生一温差和热量的转移,倘若电流方向由N型半导体4流向P型半导体3时,此时温度会向下降,并且产生吸热作用,形成一冷端,倘若,电流的方向相反,则此时温度会上升,进而产生放热作用,形成一热端。
如图4及图5所示为本实用新型的另一实施例,两软质绝缘基层(21、22)在型态上可以金属或其它导热特性较佳的非绝缘体作为材料制成的软性导体膜(210、220),再于其至少相对面(211、221)之上被覆绝缘层(212、222),以形成绝缘效果;亦可若将致冷组件2施以胶质或其非导电性材料直接制成该等绝缘基层其间产生的绝缘特性将相同,但依据材性的不同而异有相异的强度与耐受特性。
综合以上所述可知,本实用新型一种软质致冷组件结构,确实具有改良现有致冷组件受限于绝缘基层无法随遇曲折而所导致的应用缺失。
权利要求1.一种软质致冷组件结构,包含有两电路层及复数个N型半导体及P型半导体,其特征在于还包括第一软质绝缘基层及第二软质绝缘基层,所述两电路层分别布置于两软质绝缘基层的相对内面,所述复数个N型半导体及P型半导体以交相间隔排列的方式设置连接于两相对应面的电路层之间。
2.如权利要求1所述的软质致冷组件结构,其特征在于所述软质绝缘基层以一具导热性及电绝缘性的软质材料所制成。
3.如权利要求1所述的软质致冷组件结构,其特征在于所述软质绝缘基层采用一软质导体材料层,在至少其相对布置电路层的表面上被覆盖以绝缘层而形成。
专利摘要本实用新型公开了一种软质致冷组件结构,该结构包含有第一软质绝缘基层、第二软质绝缘基层、电路层、以及复数个配置于所述两软质绝缘基层间,并且交相间隔排列的P型半导体及N型半导体;其中各电路层分别布置于两软质绝缘基层间的相对应面上,并对应P型及N型半导体的上、下端界面以形成接触连接,用以使受限于两软质绝缘基层间的P型半导体及N型半导体可相互连接而导通以形成回路,当施加一预定电流时,上、下两软质软质绝缘基层间产生一温度差,而可用于加热或致冷,且特别藉由上、下两软质绝缘基层,乃可具有适应依贴于物体的非平坦表面而使用的机能,恰可改善传统致冷组件的硬质绝缘基层无法有效应用在物体上的非平坦表面上的缺失。
文档编号F25B21/02GK2773567SQ20052005026
公开日2006年4月19日 申请日期2005年2月4日 优先权日2005年2月4日
发明者林昌亮 申请人:林昌亮
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