专利名称：热电装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及(包括热电转换器的)热电装置及其制造方法，并且涉及使用P型材料和N型材料的热电装置及其制造方法。更具体地，本发明涉及具有能够利用塞贝克效应进行温差发电(热发电)并能够利用珀尔帖效应进行电子冷却/加热的P型片和N型片的热电装置及其制造方法。
背景技术：
通常，热电装置经由金属电极将P型热电半导体和N型热电半导体接合起来而形成PN结对。其在PN结对上提供温差，以便基于塞贝克效应产生电力，从而使其充当发电机。另外，也可使用所谓的珀尔帖效应而将其用作温度控制器，其中通过向该装置施加电流而冷却接合部分中的一个并加热接合部分中的另一个。
通常，通过将热电装置组装到热电微型组件中而利用该热电装置，其中在热电微型组件中，串联形成几十至几百的PN结对(热电装置)。用于热电微型组件的热电装置保持作为结构体的形状，并由以下组件构成两块板、多个P型和N型热电半导体、和接合材料，其中两块板具有金属电极以形成PN结对；多个P型和N型热电半导体被夹在这些板之间；并且接合材料用于在P型、N型元件和金属电极之间进行接合。
这里，P型和N型热电半导体材料包括Bi-Te型材料、Fe-Si型材料、Si-Ge型材料和Co-Sb型材料。在这些材料中，特别地，优选使用Bi-Te型材料。
如上所述，通过连接两种不同的热电半导体，P型和N型来将热电装置设置为π型(pie型)装置。大量这样的装置串联连接，以形成热电装置的集合体，从而构成热电模块。已经主要将基于Bi2Te3的材料用作如上所述的热电装置的材料。然而，其被认为引起了高材料成本、高温时缺乏稳定性、差的可使用性和高环境负担。另外，当经由铅板(lead plate)形成PN结时，与铅板的接触阻抗增加，从而可能不能完全实现材料自身的原始性能。另一方面，便宜且接触阻抗优秀的基于金属的材料具有小的塞贝克系数。因此，特别优选但是，当将大量PN结对彼此串联连接时，可获得足够的电力。
这些串联连接的多个PN结对是例如设置在两块板之间的多个π形元件(专利文献1)。
专利文献1日本待审查专利申请公开号Hei 11-251649(图1)发明内容发明要解决的问题然而，由基于Bi2Te3的材料组成的P型和N型热电半导体具有差的可使用性，使得其生产率尤其在大规模生产中可能趋于降低。另外，鉴于其高材料成本和大环境负担，这样的半导体并不总适合于大规模生产。
本发明是鉴于上述问题而提出的，并打算提供即使在大规模生产中也具有高生产率、相对低的材料成本和小环境负担的热电装置；并打算提供热电装置的制造方法。
解决问题的手段当将通常用于热电偶的材料用作P型和N型材料时，可获得生产率同时控制成本和环境负担。另外，可通过提供与通常用于热电偶的材料的特性特征相对应的制造方法而期待提高生产率。
通常用于热电偶的材料包括已知通常作为K型热电偶的镍铬-镍铝合金、已知作为R型热电偶的铂-铂铑合金、已知作为T型热电偶的铜-康铜合金、已知作为AF型热电偶的金/铁-镍铬合金、已知作为S型热电偶的铂-铂10％铑合金、已知作为E型热电偶的镍铬-康钢合金、以及已知作为G型热电偶的钨-钨26％铼合金。在这些合金中，考虑到其可用性和价格，优选地使用镍铬-镍铝合金。
更具体地，本发明将提供以下几点根据第一方面，提供了一种热电块体，其包括交替地夹在绝缘层之间并在交替配置的方向上延伸的至少一个由P型材料制成的P片和至少一个由N型材料制成的N片，其中在每个端面与另一端面相对并且在交替配置的方向上被基本平行地设置的、构成热电块体的外表面的端面之间，相邻的P片和N片边界部分被交替地焊接在一起，并且热电块体的P片和N片以一系列的锯齿形电气连接。
这里，术语“P片”或“N片”是指其由P型和N型材料构成，并可作为PN热电装置的结构构件来提供，同时具有预定尺寸。预定尺寸是提供足以允许它们交替地夹在绝缘层之间的尺寸和形状，但不以任何方式特别限制。例如，如果每个片是六面体形状，则其优选地具有0.5至5mm的长度、0.5至5mm的宽度和1至20mm的高度；更优选地为1至5mm的长度、1至5mm的宽度和2至10mm的高度；并且最优选地为1至3mm的长度、1至3mm的宽度和3至7mm的高度。在这种情况下，优选地，夹在P片和N片之间的各绝缘层的邻接表面可具有基本相同的形状。此外，P型和N型材料可包括通常用于热电装置的材料。在这些材料中，更优选的是适于下文中描述的处理的那些材料。
可将绝缘层安装在如果没有设置绝缘层，彼此相邻的P片和N片会彼此接触的邻接表面上。这样的绝缘层可覆盖P片和/或N片的表面。可选地，例如，其可以是夹在P片和N片之间的绝缘膜。此外，这里使用的术语“绝缘层”不限于固体，其可以是液体或气体。因此，在P片和N片之间可形成任何空间。这里，只要绝缘层具有足以允许热电装置发挥其功能的电绝缘效果，该绝缘层是满足条件的。
另外，P片和N片交替设置的状态可以是这样的状态，在该状态中，它们被设置成使得N片紧接于P片设置，另一P片紧接于N片设置，另一N片紧接于另一P片设置，等等。因此，交替配置的方向与P片和N片一个一个堆叠在一起并延伸的方向相对应。由于它们沿着交替配置的方向延伸，所以作为结果的热电块体可以是具有窄宽度的棒状的形式。定义基本平行于交替配置的方向的热电块体的外表面中的、彼此面对的两个端面可包括构成热电块体的多个PN热电装置的释热或吸热面或者高温或低温面。例如，当方形棒状的热电块体包括交替配置方向(即，方形棒的轴向)中片状的P片和N片的交替配置时，在方形棒的四个面中，彼此相对的两个面可与所谓的彼此面对的两个端面相对应。另外，存在两种彼此面对的面。然而，在彼此面对的面(对应于定义P片和N片的侧面)上，包括允许彼此相邻的P片和N片交替焊接的焊接部分的、彼此面对的两个面彼此对应。
这些PN热电装置通常具有在彼此面对的端面上的电气连接器部分，并且每个端面形成释热或吸热面或者高温或低温面。因此，更优选地是在平面上以直线一个一个地设置这些端面而构建释热或吸热面或者高温或低温面。将这些彼此面对的各端面的彼此相邻的P片和N片的边界部分焊接在一起以形成电气连接。将绝缘层设置在彼此相邻的P片和N片之间，使得它们能够在端面的附近彼此绝缘。然而，通过这样的焊接程序可获得在绝缘层上形成的部分断开或桥接。焊接在上述交替配置的方向上交替地焊合和连接彼此面对的端面。从而，可在交替配置的方向上以锯齿形式样形成所谓的π连接，以形成串联连接(链条)。
上述热电块体的配置可从P片或N片开始，并且这些片被交替设置，然后在它们中的任何一个上终止。术语“具有不同相位的热电块体被并行设置”是指，各直接相邻热电块体的PN半导体的交替配置没有彼此相对应。例如，当将两个彼此相邻的热电块体设置成彼此接触时，例如存在这样的关系，例如，第一热电块体的P片和第二热电块体的N片彼此相邻。
电极可装备电极板、引线等。电极板通常被称为引线，并用于对由热电装置组成的热电块体进行电力供应等。电极板可由通常用于电极的任何材料制成。热电块体的端部可采用位于上述交替配置方向上的端部附近，或完全在其端部处。术语“同样的相对关系”是指如上所述彼此面对的两个面之间的关系，其中相对于释热或吸热面(或者高温面或低温面)，它们的位置彼此相对应。例如，如果两个端面处于同样的相对关系，则这些端面一起是释热面或一起是吸热面。另外，处于同样的相对关系的两个端面可一起位于顶表面上或可一起位于底表面上。
根据如在本发明的第一方面中描述的热电块体的第二方面，其中P片由热电偶阴极材料制成，并且N片由热电偶阳极材料制成。
根据如本发明的第二方面中描述的热电块体的第三方面，其中P片由镍铝合金组成，并且N片由镍铬合金组成。
根据如在本发明的第一至第三方面的任何一个中描述的热电块体的第四方面，其中焊接接合处是微焊接接合处。
对于本发明的焊接，可应用诸如软钎焊和采用铜焊的硬钎焊的任何各种已知的焊接技术。然而，在它们之中，更优选地进行微焊接。微焊接技术包括各种焊接技术，诸如电阻焊、TIG焊、点焊、电子束焊接和激光焊接。更优选地应用任何的激光焊接技术，诸如二氧化碳激光、YAG激光和半导体激光。
根据第五方面，提供了一种热电模块，其配备有第一热电块体，其具有交替地夹在绝缘层之间并在交替配置的方向上延伸的至少一个由P型材料制成的P片和至少一个由N型材料制成的N片，其中，在每个端面与另一端面相对并且在交替配置的方向上被基本平行地设置的、构成第一热电块体的外表面的端面之间，相邻的P片和N片边界部分被交替地焊接在一起，并且第一热电块体的P片和N片以一系列的锯齿形电气连接；第二热电块体，其具有交替地夹在绝缘层之间并在交替配置的方向上延伸的至少一个由P型材料制成的P片和至少一个由N型材料制成的N片，其中，在每个端面与另一端面相对并且在交替配置的方向上被基本平行地设置的、构成第二热电块体的外表面的端面之间，相邻的P片和N片边界部分被交替地焊接在一起，并且第二热电块体的P片和N片以一系列的锯齿形电气连接，第二热电块体具有与第一热电块体不同的相位，并且被设置成使得第二热电块体的交替配置的方向与第一热电块体的交替配置的方向基本平行；以及电极，其电气连接第一和第二热电块体，通过邻接处于同样的相对关系、并且被基本设置在交替配置的方向上的第一和第二热电块体的每个的端部的各个P片和N片端面的每个而允许N片和P片之间的电接触，从而桥接第一和第二热电块体。
根据如在本发明的第五方面中描述的热电模块的第六方面，其中P片由热电偶阴极材料制成，并且N片由热电偶的热电偶阳极材料制成。
根据如在本发明的第五方面中描述的热电模块的第七方面，其中P片由镍铝合金制成，并且N片由镍铬合金制成。
根据如在本发明的第五至第七方面的任一方面中描述的热电模块的第八方面，其中焊接接合处是微焊接接合处。
根据第九方面，提供了一种热电块集合体的制造方法，其包括层叠步骤，其用于通过将由第一材料制成的第一片部件和由第二材料制成的第二片部件堆叠在一起而获得层叠体；第一切割步骤，其用于通过切割层叠体而获得由第一和第二材料制成的条纹式样的片部件；第一焊接步骤，其用于对条纹式样的片部件的第一表面上的边界部分进行每隔一个地焊接；第二焊接步骤，其用于采用与第一焊接步骤的焊接不同的相位对条纹式样的片部件的第二表面上的边界部分进行每隔一个地焊接，以便通过与第一表面和第二表面的接合而获得具有交替的锯齿形的接合的经焊接的条纹式样的片部件；带切割步骤，其用于对经焊接的条纹式样的片部件进行切割以获得带状热电块体；平行设置步骤，其用于设置多个带状热电块体；和桥接步骤，其用于采用电极板对相邻带状热电块体进行桥接。
根据热电装置模块的制造方法的第十方面，其中热电装置模块使用通过如在本发明的第九方面中描述的方法制造的热电块集合体。
本发明打算提供一种热电装置，该热电装置可通过大规模生产来生产，同时获得高生产率，并且可容易地控制其材料成本和环境负担；并且打算提供热电装置的制造方法。
图1是表示本发明的实施例的热电模块的局部分段横断面视图；图2是表示如1中所示的热电模块的制备过程中通过对两种不同材料制成的薄板进行堆叠而获得的层叠体的透视图；图3A是表示将图2中获得的层叠体切割成板的透视图；图3B是表示在图3A中获得的板的表面上正在执行激光焊接的透视图；图3C是表示在图3A中获得的板的背面上正在执行激光焊接的透视图；图4是表示通过将在图3A至C中焊接的薄板切割成带而获得的热电块体的透视图；
图5是表示图4中获得的热电块体被并行设置的状态的透视图；图6是表示将并行设置的热电块体连接起来的透视图；图7是表示通过对并行设置和连接的热电块体集合体进行装配而获得的热电模块的透视图；图8是表示在本发明的另一实施例的热电模块的制备过程中，正在对两种薄片进行堆叠的侧视图；图9A是表示在图8中堆叠的层叠体的侧面上进行激光焊接而获得的层叠体的侧面的示图；图9B是表示在图8中堆叠的层叠体的侧面上执行激光焊接的放大视图；图10是表示将图9A和B中焊接的层叠体切割成小片的视图；图11是表示将切割的层叠体的小片并行设置，并串联连接成整体的示图；图12是表示将在图11中获得的串联连接集合体设置在板上的示图；并且图13是用于说明本发明的实施例的热电模块的制备过程的流程图。
附图标记的说明10、100 热电模块12、14导热板16热电块体18P片20N片22、122 绝缘层24、26、124、126 电极34层叠体36层叠片40激光装置42、48、142 焊接部分
112、114 氧化铝板116 热电偶阵列118 镍铝合金板120 镍铬合金板具体实施方式
在下文中，将参照附图描述本发明。
参照图1，其示出了作为本发明的一个实施例的热电模块10的分段横断面图。
多个热电块体16被并行设置在上部的高温面(或低温面)上的导热板12和下部的低温面(或高温面)上的导热板14之间，使得它们以可传递热的状态被夹在高温和低温面上的导热板12、14之间。每个热电块体16在其横向与其它热电块体相互分离，并确保电绝缘等。另外，每个热电块体16由P型材料制成的P片18和N型材料制成的N片20构成，P片18和N片20彼此相连并交替设置，并以棒的形式延伸。在彼此相邻的P片和N片的边界上，设置有所谓的用于电绝缘的绝缘层22。
彼此相邻的热电块体16具有它们各自的相位彼此偏移的P片和N片的交替设置，使得恰好在侧面方向上的片(例如，N片)可以是不同类型的片(例如，P片)。例如，恰好接近热电块体16的P片18的侧面方向并位于相邻热电块体16中的片是N片。
彼此相邻的热电块体16在上述交替配置的方向(相同方向)上的末端由电极24进行桥接，以确保热电块体16之间的导电。同样，在交替配置的方向上的另一末端，电极在上述彼此相邻的热电块体16的相反侧上的彼此相邻的热电块体16之间进行桥接，从而在多个热电块体16中形成串联连接的多个热电片。
在热电模块10的右和左端上的热电块体分别与引线电极26连接，从而允许从外部电源供应电力，或允许通过热电效应产生电力传输。
在上文的描述中，描述了P型和N型半导体。然而，可通过采用通常用于热电偶的阴极和阳极材料替代它们而对它们进行描述。例如，当使用镍铬合金-镍铝合金热电偶材料时，镍铝合金被用于P型半导体并且镍铬合金被用于N型半导体。在下文中，从图1中，图1中描述的P片18是指镍铝合金层，并且N片20是指镍铬合金层。通常用于热电偶的材料可参考下表表1
*不满足JIS术语“过热工作温度限制”是指从不可避免的情况下可在短期采用的温度限制。
在图2至7中，将示意性地描述上述热电模块10的制造方法。
图2表示交替堆叠薄镍铝合金板30和薄镍铬合金板32的状态，其中薄镍铝合金板30的一侧31经受绝缘处理，薄镍铬合金板32的一侧33经受绝缘处理。镍铝合金板30具有大约2mm的板厚t1，并且镍铬合金板32具有大约2mm的板厚t2。热处理给两个表面31、33提供了它们各自的有机绝缘膜，并且随着交替层叠而起着接着剂的作用。将这样的层叠进行到期望的层数，从而获得期望的层叠体34。
图3A表示沿切割面AA将层叠体34切割成薄板的步骤。可使用普通的细切割机(fine cutter)等来执行切割。如箭头B所示，具有分离的镍铝合金和镍铬合金的条纹式样的薄板36具有2mm的板厚H1。
在图3B中，使具有条纹式样的作为结果的薄板36站立，使得两个大板表面中的一个放置在下侧并面朝上，同时另一个放置在上侧并面朝下，从而展现出边界绝缘层22夹在上表面33的镍铝合金层18和镍铬合金层20之间的配置(见图1)。从顶表面38露出的绝缘层22由镍铝合金层和镍铬合金层之间的边界部分构成，使得如果没做什么事的话不能将其电气连接。通过来自激光装置40的激光束41加热边界部分(图中由从右向左延伸的线表示)，以沿着箭头C连续执行电气连接。在焊接部分42，镍铝合金层18和镍铬合金层20都可在顶表面38上获得电气连接。在从前至后的方向上，在从右向左延伸的每隔一条线上进行激光焊接。
接下来，沿着箭头D，对上述的条纹式样的薄板36进行翻转，以将顶表面38向下翻转，然后使其再次站立(图3C)。该图中在图3B中焊接的部分42被设置在下侧。这里，以与上述说明类似的方式对另一表面46进行激光焊接，从而如箭头E所示，在另一表面46上连续执行镍铝合金层18和镍铬合金层20的焊接和接合。随后，在另一表面46上，焊接部分48可将镍铝合金层18和镍铬合金层20电气连接起来。在另一表面48上交替地进行焊接，以便与顶表面38交替。随后，镍铝合金层18和镍铬合金层20以一连串的锯齿形从前至后串联电气连接。
图4表示将条纹式样的薄板36切割成片的步骤，其中其两个表面被交替进行激光焊接。可采用细切割机来进行切割，以便如箭头G所示切离，从而形成一个热电块体16。热电块体16的高度H1对应于条纹式样的薄板36的板厚，并且其宽度D1对应于切割宽度D1。这里，分别将H1和D1定义为2mm。
图5表示将图4中切离的热电块体16a、b和c从左以间隔D2顺序并行设置。希望热电块体通过焊接部分42、48而彼此连接，使得以一连串的锯齿形，在交替配置的方向上串联设置PN结。在这种情况下，各热电块体16a、b、c优选地具有相同的高度。这是因为可将每个热电块体16a、b和c的顶表面和底表面设置为释热或吸热面或者高温或低温面，并且可优选地均匀进行对导热板12、14的导热。另外，优选的是，导热板12、14的表面可具有均匀的温度。
图6表示通过将引线电极26和电极24连接到预定数量的如上所述并行设置的热电块体16上(箭头H)而获得的作为整体的P型和N型半导体的串联连接。可通过将电极24交替地连接在每个热电块体16的端部而并行地串联设置全部的各热电块体16。图7表示将如上所述连接的热电体16集合体夹在顶部和底部导热板12、14之间(箭头J)的状态。随后，可制造出图1的热电模块。
图8至12示出了本发明的另一实施例。
图8示出了通过交替堆叠每个都具有100mm×5mm×2mm的尺寸的25个镍铝合金板118和具有相同尺寸的25个镍铬合金板120而制备的层叠板136，其中其表面被进行绝缘处理。
在镍铝合金板118的顶表面131和镍铬合金板122的顶表面132上进行绝缘处理。随后，在镍铝合金板118和镍铬合金板120之间形成绝缘层122。
图9A和9B表示在层叠板136(图9B)的表面上的镍铝合金板118和镍铬合金板120之间每隔一个接触部分的线状焊接以及焊接后的层叠板136(图9A)。在从右向左延伸的镍铝合金板118和镍铬合金板120之间的每隔一个边界线处的垂直方向上的焊接，在该表面上形成焊接部分142。在与上述表面相对的表面上进行焊接，使得使其焊接位置偏移。
图10表示细切割机沿着切割线F-F将层叠板136切割成带片。作为结果的带片具有2mm的宽度，使得可分开热电块体16a、b、c和d(箭头G’)。这里，将宽度定义成2mm的原因是如果宽度更大(例如，4mm)，则在单位面积中可以排起来的热电块体116的数量减少，从而降低由温差产生的电位。如果其更窄，则处理变得更加复杂。然而，该宽度不是固定值，而是可以取决于用途而适当地定义。这样，将热电偶阵列设置为具有25对棒状形式的镍铝合金-镍铬合金热电偶的一个阵列。
如图11和12中所示，在作为具有120mm×120mm×2mm的导热板的氧化铝板114上串联连接、设置并固定50个热电偶阵列(或热电块体)116。引线124的端部被焊接在各热电块体116上，从而在各热电块体116之间进行连接。另外，通过焊接将外部端子126与多个串联连接的热电块体116的两个端部连接。另外，采用螺钉将它们从顶表面固定到氧化铝板(未示出)，以将热电模块设置为1250对镍铝合金-镍铬合金热电偶的集合体。
现参照图13，流程图表示用于制造上述热电模块的方法。首先，对用于热电装置的两个不同的薄片A、B的每个的一端(或任选地两端)进行绝缘处理(S110)。然后，将两个不同的薄片A、B堆叠在一起，从而提供层叠体(S120)。如有必要，将作为结果的AB层叠体切割成膜(S130)。如果层叠体的宽度太小，则可省略切割步骤。随后，在设置为薄板的AB层叠体的两端表面上交替地焊接AB边界(S140)。这时，交替焊接了背面和顶面。将焊接的AB层叠板切割成带片(S150)。分开AB层叠体的带状热电块体(也称为阵列)并将其并行设置在平面上(S160)。在位置固定的热电块体的端部上交替地执行引线连接(S170)。最后，通过将导热板连接到热电块体的集合体的顶表面和底表面上，而制造出热电装置模块(S180)。
通过加热器对根据图13中的流程图制备的图8至12中所示的热电模块的底表面进行加热，同时对其顶表面进行冷却，以向模块提供在顶表面和底表面之间的大约175K的温差，从而产生8.75V的开路电压和10.1W的最大输出。另外，当在热电模块8A上施加8A的电流时，获得59W的冷却量。
如上所述，可通过交替地堆叠P型和N型材料(诸如半导体和金属薄板)，然后对在两端上的PN边界进行焊接，接着进行垂直于层叠表面的切割，而容易地制备取决于层叠数量的PN结阵列。此外，对多个PN结阵列进行串联，从而获得具有大量PN结的热电转换模块。
权利要求
1.一种热电块体，包括交替地夹在绝缘层之间并在交替配置的方向上延伸的至少一个由P型材料制成的P片和至少一个由N型材料制成的N片，其中在构成所述热电块体的外表面的端面之间，相邻的P片和N片边界部分被交替地焊接在一起，并且所述热电块体的所述P片和所述N片以一系列的锯齿形电气连接，每个所述端面与另一端面相对并且在所述交替配置的方向上被基本平行地设置。
2.如权利要求1所述的热电块体，其中，所述P片由热电偶阴极材料制成，并且所述N片由热电偶阳极材料制成。
3.如权利要求2所述的热电块体，其中，所述P片由镍铝合金制成，并且所述N片由镍铬合金制成。
4.如权利要求1至3中任一项所述的热电块体，其中，焊接接合处是微焊接接合处。
5.一种热电模块，包括第一热电块体，其具有交替地夹在绝缘层之间并在交替配置的方向上延伸的至少一个由P型材料制成的P片和至少一个由N型材料制成的N片，其中在每个端面与另一端面相对并且在所述交替配置的方向上被基本平行地设置的、构成所述第一热电块体的外表面的端面之间，相邻的P片和N片边界部分被交替地焊接在一起，并且所述第一热电块体的所述P片和所述N片以一系列的锯齿形电气连接；第二热电块体，其具有交替地夹在绝缘层之间并在交替配置的方向上延伸的至少一个由P型材料制成的P片和至少一个由N型材料制成的N片，其中在每个端面与另一端面相对并且在所述交替配置的方向上被基本平行地设置的、构成所述第二热电块体的外表面的端面之间，相邻的P片和N片边界部分被交替地焊接在一起，并且所述第二热电块体的所述P片和所述N片以一系列的锯齿形电气连接，所述第二热电块体具有与所述第一热电块体不同的相位，并且被设置成使得所述第二热电块体的所述交替配置的方向与所述第一热电块体的所述交替配置的方向基本平行；以及电极，其电气连接所述第一和第二热电块体，通过邻接处于同样的相对关系、并且被基本设置在所述交替配置的方向上的所述第一和第二热电块体的每个的端部的各个P片和N片端面的每个而允许所述N片和所述P片之间的电接触，从而桥接所述第一和第二热电块体。
6.如权利要求5所述的热电模块，其中，所述P片由热电偶阴极材料制成，并且所述N片由热电偶的热电偶阳极材料制成。
7.如权利要求5所述的热电模块，其中，所述P片由镍铝合金制成，并且所述N片由镍铬合金制成。
8.如权利要求5至7中任一项所述的热电模块，其中，焊接接合处是微焊接接合处。
9.一种热电块集合体的制造方法，包括层叠步骤，其用于通过将由第一材料制成的第一片部件和由第二材料制成的第二片部件堆叠在一起而获得层叠体；第一切割步骤，其用于通过切割所述层叠体而获得由所述第一和第二材料制成的条纹式样的片部件；第一焊接步骤，其用于对所述条纹式样的片部件的第一表面上的边界部分进行每隔一个地焊接；第二焊接步骤，其用于采用与所述第一焊接步骤的焊接不同的相位对所述条纹式样的片部件的第二表面上的边界部分进行每隔一个地焊接，以便通过与所述第一表面和所述第二表面的接合而获得具有交替的锯齿形的接合的经焊接的条纹式样的片部件；带切割步骤，其用于对所述经焊接的条纹式样的片部件进行切割以获得带状热电块体；平行设置步骤，其用于设置多个带状热电块体；和桥接步骤，其用于采用电极板对相邻带状热电块体进行桥接。
10.一种使用通过权利要求9中描述的方法制造的热电块集合体的热电装置模块的制造方法。
全文摘要
本发明提供了一种热电装置、半成品、模块及其制造方法，其中生产率高，材料成本相对低，并且具有低的环境负担。提供了一种热电装置、半成品和热电模块，在热电装置中，块体具有至少一个由P型和N型材料制成的P片和N片，该P片和N片交替地夹在绝缘层之间，相邻的P片和N片边界部分被交替地焊接在一起，并且块体的P片和N片以一系列的锯齿形电气连接，并且多个块体被并行设置，彼此相邻的块体通过电极桥接，以提供串联的电气连接；半成品使用这样的热电装置；并且热电模块使用半成品。在这种情况下，作为P型和N型材料，可以使用通常优选地用于热电偶的任何材料。彼此相邻的P片和N片可以在其边界部分上部分地电气连接。
文档编号H01L35/20GK1969400SQ20058002033
公开日2007年5月23日 申请日期2005年5月30日 优先权日2004年6月22日
发明者高桥恒 申请人:阿鲁策株式会社