用于制造热电模块的方法以及半成品的制作方法

用于制造热电模块的方法以及半成品的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于制造具有多个热电支腿元件（102、103）的热电模块（100）的方法，所述支腿元件在对置的端部（104、105）上电串联。该方法包括将支腿元件（102、103）布置在导电板（114）上的步骤、将支腿元件（102、103）与导电板（114）进行连接的步骤以及将导电板（114）切割成多个导体电路（124）的步骤，所述导体电路分别相互连接其中两个支腿元件（102、103）。在另外的观点下，本发明提出了一种用于按这种方法制造热电模块的半成品。该半成品包括具有多个用于形成导体电路的导体电路区域的导电板，其中在至少一个在两个导体电路区域之间的削弱区域内所述导电板具有比在导体电路区域内更小的机械稳定性。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于制造热电模块的方法以及用在这种方法中的半成品。 用于制造热电模块的方法以及半成品

【背景技术】
[0002] 热电模块在利用系统中的温度差的情况下实现-集成在热电发电机中-电流产 生。在图1中示出了热电模块100的经典结构形式，其集成到具有热侧160和冷侧162的 系统中。模块100由两个能够导热的电绝缘的板134U35围住。其包含p型（由电子空穴 形成的通道机构）102和η型（由电子形成的通道机构）103的交替排列的热电的支腿元件 (Schenkelelement)，其交替地通过热侧160上的导体电路125以及冷侧162上的导体电路 124相互电连接，从而获得串联电路，该串联电路的两个端点在两个接头导体电路123上向 外引导。
[0003] 图2以示意性简化的正视图举出了图1中热电模块100的一对热电的支腿元件 102、103,所述支腿元件在其上面的端部105上通过上面的导体电路125机械连接并且相互 电串联。在其下面的端部104上将支腿元件102、103连接到各一个另外的下面的导体电路 124上，该导体电路朝着没有示出的相邻的其它支腿元件的方向延续该串联电路或者用作 接头导体电路。在所述导体电路124、125以及支腿元件102、103之间分别构造了材料锁合 的连接200。如果由热电材料制成的支腿元件102、103在一个端部105上保持高温并且在 对置的端部104上保持低温，那么通过每个支腿元件102、103上端部104、105之间的温度 梯度形成了具有取决于通道类型的符号的电压，由沿温度梯度的方向电子或者电子空穴的 热扩散引起。由于串联电路，单个支腿元件102U03的电压相加。如果串联电路的端部接 头相互电连接，例如在图2中的两个下面的导体电路124,那么就流过电流202,该电流允许 温度梯度直接作为电功率可用。
[0004] 在图1中的热电模块的发电机运行中，从图1中没有限制普遍性的上面所示出的 热侧160出来的进入模块100的热流150通过上面电绝缘的板135以及上面的导体电路 125导入热电的支腿元件102、103的上面的端部105中，并且同时热流152 (减少了在接头 导体电路123上发出的电功率154)从支腿元件102、103的下面的端部104通过下面的导 体电路124以及下面的电绝缘板134引导出来。图1中所示结构形式的热电模块100也实 现了例如在冷却或加热装置中相反的工作方式，其中接头导体电路123与外面的电压源连 接并且用电流加载，从而产生所希望的温度差。
[0005] 由于根据图1和2所示的结构形式的热电模块中的多个部件，成本低廉地制造模 块是巨大的挑战。模块中导体电路的数量大约相当于支腿元件的数量，从而例如在具有200 个支腿元件的模块中必须差不多设置200个导体电路。该过程除了放置支腿元件之外也包 括了将单个导体电路耗费地放置到支腿元件的接触面上。该导体电路必须以较高的精度进 行放置，因为导体电路的偏移会引起模块中由短路、不充分的接触以及类似情况引起的故 障。此外，必须在放置之前以用于材料锁合连接的连接材料涂装导体电路和/或支腿元件 的接触面。由此存在在制造热电模块时以简单并且可靠的方式确保支腿元件和导体电路的 精确放置的需求。


【发明内容】

[0006] 相应地设置用于带有多个热电支腿元件的热电模块的制造方法，所述支腿元件分 别具有对置的端部并且通过所述端部进行电串联。只要支腿元件具有对置的端部，该支腿 元件原则上就可以在几何上任意成形。所述方法包括将支腿元件布置在导电板上的步骤、 将支腿元件与导电板连接的步骤以及将导电板切割成多个导体电路的步骤，所述导体电路 分别相互连接其中两个支腿元件。因为所述支腿元件与电板连接并且通过切割将导电板变 成多个导体电路，所以在将支腿元件与导电板连接之后实现该切割。在此，通过"在…上" 的表达仅仅指支腿元件布置在导电板的表面侧上，然而不隐含所述板关于重力的特别的定 向。"导电板"这个概念也可以表示具有导电层的结构化的例如多层的板，只要通过连接支 腿元件与所述板就实现了支腿元件与导电层之间的电连接。
[0007] 在热电支腿元件已经与板连接的时间点通过切割导电板形成导体电路足以完全 不用关于支腿元件特别定位导体电路的步骤来实现按本发明的制造方法。这由于典型的热 电模块中大量导体电路而显著降低所需要的定位过程的数量，从而可以在较短的时间内以 减低的花费实现模块的制造。因为导体电路形成了支腿元件的串联电路，所以在切割板之 后也存在热电模块的机械联接，这实现了精确地保持导体电路的通过例如切割宽度以简单 的方式可预先给出的最小间距，从而例如在机械弯曲时以较高的安全性防止模块内部短路 的形成。由此可以实现导体电路之间间隙尺寸的很小的公差，而不会形成短路危险。另外 的优点在于，热电支腿元件的布置结构的原始精度也会以简单并且可靠的方式引起制成的 模块中支腿元件的精确的布置结构，因为这种布置结构通过与导电板的连接在较早的阶段 中已被固定并且在切割导电板时例如不会再由振动而受到影响。
[0008] 根据按本发明的制造方法的一种优选改进方案，在切割导电板之前额外设置了在 至少一个导体电路区域内构造槽口的步骤。在此，槽口这个概念不仅可以表示沿着导体电 路的厚度方向的压印或者切口，而且也可以表示沿着平行于导体电路的表面延伸的方向的 切口。该措施实现了根据需要影响导体电路的机械特性，而在已经与支腿元件连接时，不必 对导体电路进行耗费的或者可能危害模块的机械稳定性的处理。例如可以通过尤其纵向槽 沿着厚度方向实现模块的机械强化，或者可以通过横向槽沿厚度或者表面方向实现模块的 机械柔性化。此外，类似导体电路区域之间削弱区域的构造，后者实现了使得导体电路区域 在与支腿元件连接之前已经可以在现有的公差边界内匹配支腿元件的尺寸偏差，从而可以 以良好的方式以仅仅很小的压紧力构造导体电路区域和支腿元件之间特别可靠的连接。
[0009] 根据一种优选的改进方案，将支腿元件布置成串联的。在此，制造方法还具有步 骤：在支腿元件的相邻行之间的至少一个行中间空间中插入至少一个行定距件。这能够确 保支腿元件行的通过定距件预先给出的间距，尤其对于支腿元件的位置通过与导电板的连 接来实现固定。优选在布置支腿元件之前插入所述至少一个行定距件，这简化了布置的过 程并且避免在插入时碰撞已经布置好的支腿元件。优选这种插入还在夹紧装置的下面部分 中进行，这有利地借助于夹紧装置实现随后的稳定性，不会由输送引起对布置结构的危害。 [0010] 优选也以列实现支腿元件的布置，该列相对于所述行成角度地延伸，例如相对于 其以直角延伸，其中该制造方法具有在支腿元件的相邻列之间的至少一个列中间空间中插 入至少一个列定距件的另外的步骤。这也能够确保支腿元件的列的由定距件可预先给出的 间距并且由此以高精度和可靠性完全确定支腿元件在板平面内的位置，尤其对于支腿元件 的位置通过与导电板的连接来固定。"行"这个概念在另外的个意义上也用到列上，同样"行 中间空间"、"行定距件"等概念同样用到相应涉及列的概念上。
[0011] 根据一种优选的改进方案，通过构造支腿元件与导电板之间材料锁合的连接来实 现支腿元件与导电板的连接。这实现了具有较小的连接电阻的机械稳定的连接。优选所述 制造方法还包括将用于材料锁合的连接的连接材料涂覆到导电板和/或支腿元件上的步 骤。这实现了通过使用第三材料获得特别高的机械和/或电连接质量，该第三材料在所希 望的机械和/或电连接特性方面是可优化的。优选通过用于熔化和/或烧结连接材料的热 处理来实现材料锁合的连接的构造。以这种方式可以从外部精确地控制连接的步骤，而不 需要机械地靠近连接位置。
[0012] 根据一种优选的改进方案，借助于激光束、电子束、高压水束或者切割盘实现对导 电板的切割。以这种方式可以完好地构造导体电路，而不会由较大的机械力伤害由支腿元 件和导电板或者由此形成的导体电路构成的复合体。
[0013] 根据一种优选的改进方案，所述制造方法还包含将另外的导电板相对于所述导电 板布置在支腿元件上也就是说布置在支腿元件的背对该板的侧面上的步骤。额外地设置了 连接支腿元件与所述另外的导电板的步骤以及将所述另外的导电板切割成另外多个的导 体电路的步骤，所述导体电路在支腿元件与导电板连接之后并且支腿元件与所述另外的导 电板连接之后分别相互连接的其中两个支腿元件。这以简单的方式以高精度将导体电路定 位到热电模块的两侧上。
[0014] 根据一种优选的改进方案，所述制造方法还包括在切割所述导电板和/或切割所 述另外的导电板之前在所述导电板和所述另外的导电板之间填入粉末状物质的步骤。这会 造成限制用于切割的工具作用到有待切割的导电板或者所述另外的导电板上的切割作用， 从而避免损害对置的所述另外的导电板或者所述导电板、支腿元件或必要时放入支腿元件 之间的定距件。
[0015] 在另外的视角下，本发明提出了用于按这种方法制造热电模块的半成品。该半成 品包括带有多个用于形成导体电路的导体电路区域的导电板，其中在导体电路的区域和导 电板的另外的区域之间的界限区域中在一个区段内所述导电板通过相应的例如机械或化 学的预处理具有比在导体电路区域中更小的机械稳定性。该区段在下面称作削弱区域。这 种在上述方法中用作导电板的半成品实现了热电模块的特别快速的制造，因为由于已经存 在的削弱区域，在削弱区域中切割板的步骤要求很小的切割费用。此外，该半成品例如通过 略微的弯曲实现导体电路区域相互间沿着削弱区域受限制的可运动性，使得导体电路区域 在与支腿元件连接之前已经可以在存在的公差边界内匹配支腿元件的尺寸偏差，这以良好 的方式实现了以仅仅很小的压紧力构造导体电路区域和支腿元件之间特别可靠的连接。
[0016] 根据按本发明的半成品的一种优选改进方案，所述削弱区域具有至少一个在导电 板内的缺口和/或导电板的相对于导体电路区域的更小的厚度。例如可以通过多个小的缺 口对削弱区域进行打孔，或者通过大的仅仅由薄的接片中断的缺口形成所述削弱区域。
[0017] 根据一种优选的改进方案，在至少一个导体电路区域内部构造至少一个槽。例如 在一个或多个导体电路区域内多个槽形成了曲折的轮廓，从而以简单的方式实现柔性的热 电模块的制造。

【专利附图】

【附图说明】
[0018] 图1是示例性的热电模块的剖开的透视图； 图2是热电模块的一对热电支腿元件的示意图，所述支腿元件通过导体电路串联； 图3A-B是上面或者下面的导电板的俯视图，该板提供在按本发明实施方式的用于制 造热电模块的方法中； 图4A-B是在制造方法的下一个步骤中涂覆连接材料之后，图3中上面以及下面的导电 板的俯视图； 图5A-F是用在按一种实施方式的制造方法的方法步骤中的夹紧装置的正视图； 图6是在按一种实施方式的制造方法中插入定距件时导电板的俯视图； 图7A-B是在按一种实施方式的制造方法中在切割导电板的步骤开始和结束之后热电 模块的剖视图； 图8A-B是相应导体电路平面的示意性俯视图，所述导体电路平面在按一种实施方式 的制造方法中通过切割下面和上面的导电板获得； 图9是用于制造热电模块的按一种实施方式的半成品的俯视图；以及 图10是按本发明实施方式的用于制造热电模块的方法的流程图。
[0019] 只要没有明确地另外进行说明，附图中相同的附图标记涉及相同的或等同的元 件。只要没有明确地另外说明，空间上的表述例如"上面"、"下面"、"上面的"、"下面的"、"上 方"、"下方"、"在…上面"、"在…上方"、"在…下面"等不表示关于重力方向特定地布置元件， 而是仅仅为了简单理解地描述不同元件的相对布置情况。

【具体实施方式】
[0020] 下面应该参照图3A到8B描述按本发明实施方式的制造方法，用该方法制造上面 根据图1和2所解释的基本结构形式的热电模块。
[0021] 根据所述方法，首先提供在图3A中示出的下面的导电板114,在随后的方法步骤 中应该由该板形成在图1中位于支腿元件102U03下方平面中的导体电路124。同样，提供 在图3B中所示的上面的导电板115,在随后的方法步骤中应该由该板形成在图1中所示的 上面的导体电路125。
[0022] 两个导电板114、115可以由相同的材料构成并且具有相同的尺寸，该尺寸在本实 施方式中与有待制造的热电模块的矩形的表面尺寸一致。用于导电板114、115的材料优选 具有仅仅略微不同于有待制造的热电模块的支腿元件中热电材料的热膨胀系数，并且优选 不仅具有很好的导电能力而且也具有很高的导热能力。尤其合适的是金属以及金属的复合 材料例如镍、钴、铁、铌、钛、锆、钥、钥-铜、钥-镍、镁-碳纤维以及铜-碳纤维。除了整体 材料之外也可以为了提供导电板114U15例如使用具有至少一个导电层的多层材料。清洁 并且干燥所述板，使得表面上不再有脏物并且除去可能存在的表面氧化物。
[0023] 随后，所述导电板114、115如在图4A和4B中所示用连接材料400进行涂装从而 形成材料锁合的连接。该连接材料400例如可以以含锡的薄膜的形式、以由硬焊料、软焊料 或含银的粉末构成的膏的形式存在，并且例如可以在膏的情况下通过丝网印刷、模板印刷 或用合适的喷射方法涂覆到导电板114、115的各一个侧面上，其中在使用具有仅仅一个导 电侧面的层材料时将连接材料涂覆到导电侧面上。在该实施方式中连接材料400仅仅涂覆 在这样的位置上，即随后热电支腿根据其计划的位置应该在有待制造的热电模块中布置在 该位置上。在此，在下面的导电板的情况下在角落中留下两个没有连接材料400的空位113 用于之后安装接头导体电路。在替代的实施方式中，导电板114U15例如也可以全表面用 连接材料遮盖，具有或者没有用于接头导体电路的空位的空缺。
[0024] 在图5A-F中以正视图示出的具有下面部分504和上面部分505的两部分的夹紧 装置504、505中进行下一个方法步骤。首先如在图5A中所示敞开地提供夹紧装置的下面 部分504,该夹紧装置具有至少相应于有待制造的热电模块的表面的表面尺寸。在该下面的 部分504中在如图5B所示的下一个方法步骤中插入下面的导电板114,使得设有连接材料 400的侧面指向上，也就是从夹紧装置504、505的下面部分504远离指向。
[0025] 随后，所述下面的导电板114首先装备有p型的热电的支腿元件102,如图5C中所 示。在此，分别棋盘状交替地在每第二个设有连接材料400的位置上设置支腿元件102。由 于简单地示出，图5C仅仅示出了在图纸平面内一行支腿元件102,而略去了其它定位在后 面的在图纸平面后面的几行支腿元件。在保留的空隙中设置如在图中所示的η型的支 腿元件103。在替代的实施方式中也可以同时或者以任意其它顺序安置支腿元件102、103。 该支腿元件102U03由相应的通道型号的合适的热电材料制成，例如方钴矿、半赫斯勒合 金（Halb-Heusler-Legierung)、締化铅（Bleitellurid)、娃或締化秘（Wismuttellurid), 并且在该实施方式中具有柱状的几何形状，其具有正方形的底面，其边长为2. 4mm。
[0026] 为了简化装备，如在图6中以棋盘状交替地装备有支腿元件102、103的下面的导 电板114的示意性俯视图所示，可以有针对性地插入两个梳状的辅助工具（固定梳）620、 621，所述辅助工具以其齿尖610、611相互呈90°的角度。在此，第一固定梳620的齿尖610 分别形成了一个行定距件，该行定距件确保了支腿元件102、103的相邻行600之间的间距 630,并且第二固定梳621的齿尖611分别形成了一个列定距件，该列定距件确保了支腿元 件102U03的相邻的列601之间的间距631。通过固定梳620、621防止支腿元件102U03 的移动或扭转。由于清晰缘故没有在图5A-F中示出固定梳620、621。
[0027] 在后面的步骤中，如图5E所示，上面的导电板115放到支腿元件102、103上，其中 其设有连接材料的侧面指向下，使得连接材料与支腿元件102、103接触。在此，通过合适的 没有示出的辅助结构例如定心销可以确保上面的导电板115精确地定位在下面的导电板 114上方并且在两个板114U15之间没有差距或者对其误差。
[0028] 夹紧装置504、505的上面部分505放到由下面的导电板114、支腿元件102U03以 及上面的导电板115构成的如此形成的三层布置结构上，如图5F中所示，并且与下面的部 分504张紧。由此，三层的布置结构114、102、103、115处于压力之下，并且支腿元件102、 103不能再滑脱或者扭转。在夹紧装置504、505中张紧的三层布置结构114、102、103、115 在用于热处理502的没有示出的炉子中给出。在热处理502之后打开夹紧装置504、505并 且取出由下面的导电板114、支腿元件102、103以及上面的导电板115形成的三层的材料锁 合的复合体。
[0029] 图7A以示意性的剖视图示出了由下面的导电板114、支腿元件102U03以及上面 的导电板115形成的三层的材料锁合的复合体在其从夹紧装置中取出之后的情况。在后面 的方法步骤中所述两个导电板114U15借助于合适的切割过程进行切割，从而由其形成导 体电路124、125。作为切割工具例如可以使用借助于激光器720产生的激光束700、借助于 电子束源722产生的电子束702、由喷嘴724定向的高压水束704或者薄的切割盘706。当 然，选择图7A中示例性示出的前面所述的切割机构700、702、704、706就足够了。
[0030] 在实施切割过程之前，尤其这在应该借助于激光束700或电子束702实施的情况 下，还保留在导电板114U15之间的自由空间用保护物质710进行填充，从而防止支腿元件 102、103、相应对置的导体电路124U25的区域或必要时使用的辅助工具例如固定梳的齿 尖611被损坏。作为保护物质710例如可以使用氧化铝粉末或氧化镁粉末。切割过程本身 在该实施方式中首先对下面的导电板114实施，导电板114为此目的在图7A中面对切割机 构700、702、704、706向上翻转。在将下面的导电板114切成下面的导体电路124之后，掉 转三层的材料锁合的复合体，使得上面的导电板115指向切割机构700、702、704、706的方 向。在将上面的导电板115切成上面的导体电路125之后，从热电模块100的内部除去也 许使用的辅助工具例如固定梳以及保护物质710。这种清洁例如可以通过吸出、吹出或通过 冲洗来实施。
[0031] 图8A示出了通过切割下面的导电板114形成的导体电路124的示意性俯视图，所 述导体电路共同地形成了热电模块的下面的导体电路平面。由于清晰起见，放弃示出热电 模块的其它组成部分。在该实施方式中所述导体电路124由1mm厚的镍板形成并且分别具 有矩形的形状，其中长边具有7. 5mm的长度800并且短边具有3. 5mm的长度801。在导体 电路124之间分别形成由切割宽度形成的带有0. 5mm宽度803的间隙754。在下面的导电 板114没设有连接材料的空位113上除去不需要的部分，从而在后面的步骤中将用于在外 面对热电模块进行布线的接头导体电路安置在位于那里的支腿元件的在空位113下面露 出的下面端部(在图8A中没有示出）上。
[0032] 图8B相应地示出了由上面的导电板115形成的导体电路125的示意性俯视图，其 共同形成了热电模块的上面的导体电路平面。在此也由于清晰缘故放弃示出热电模块的其 它组成部分。导体电路的材料和尺寸801、802以及由切割上面的导电板形成的剖面间隙 755的宽度803如在图8A中所示。
[0033] 在制造方法的上面所描述的实施方式中，作为导电板114、115使用具有简单的矩 形形状的实心板。图9示出了导电板114的例子，其通过冲压以及类似方法预成形为用于 按另外的实施方式的制造方法的半成品900。导电板114具有形成在导体电路区域902中 的削弱区域904。最后是位于相应构造的导体电路与其余导电板114之间的物理或者化学 预处理的界限区域。在该实施方式中，所述削弱区域904分别由一个冲压出来的缺口形成， 从而在导体电路区域之间仅仅还保留薄的接片914、913,其中由四个导体电路区域包围的 接片913构造成十字形的。由此，不仅降低了之后切割的时间需求而且也降低了切割机构 例如激光器所需要的功率。另外的优点在于，提高了所述板114的柔性并且由此能够更好 地匹配支腿元件的高度公差并且可以在与支腿元件连接时用显著更小的压紧力平衡所述 板114的变形。此外，在通过导电板114的柔性进行连接时在热处理期间避免所述板114 的可能的变形。
[0034] 在图9中所示的半成品900包括其它示例性示出的预结构化908、910、912，通过该 预结构化可以根据需要影响有待制造的热电模块的特性以及制造方法的过程。如此，在第 一结构化的导体电路区域902'中由三个交替地从导体电路区域902'的两侧沿着侧向切入 的槽口 910构成曲折结构908。该曲折结构908布置在导体电路区域902'中间，从而在制 成的模块中构造的导体电路在与之连接的支腿元件之间具有增加的弹性。在第二结构化的 导体电路区域902 ''中同样在中间构造横向于导体电路区域902 ''定向的槽口 911，该槽口 具有近似柔性化的作用。在第三结构化的导体电路区域902'''中构造两个平行于导体电 路区域902'''定向的槽口 912,通过该槽口，所涉及的导体电路区域获得了波纹状的结构 化，该结构化使得导体电路区域902' ''以及由此整个热电模块特别刚性。
[0035] 图10示出了按本发明另外的实施方式的方法的流程图，其用于制造热电模块，其 中多个热电的支腿元件在对置的端部上通过导体电路进行电串联。在步骤940中，上面以 及下面的导电板由实心的板材提供。在步骤942中，在两个导电板中在导体电路区域(所述 导体电路区域在制成的模块中应该作为导体电路相互连接所述支腿元件）之间通过挤压在 导体电路的界限区域中构成削弱区域，在所述削弱区域中降低相应板的厚度。在替代的实 施方式中例如也可以通过打孔来构造削弱区域。同时以步骤942作为步骤944压制槽口， 该槽口通过波纹提高了导体电路本身区域内的机械稳定性。
[0036] 在步骤946中用包含银粉的膏涂装导电板，其中尤其在由热电材料制成的通道类 型η与通道类型p的柱状的支腿元件随后应该定位的地方实现该涂装。在替代的实施方式 中可以在柱状的两个基面上将所述膏涂覆到支腿元件上。随后，确定为模块的后来的冷却 侧的下面的导电板插入夹紧装置中。在步骤948中将两个梳状的辅助工具布置在下面的导 电板上方，从而在下面的导电板的平面上的投影中在辅助工具的齿尖之间形成了均匀尺寸 的保持自由的矩形区域，所述区域在横截面中相当于柱状的支腿元件。在步骤950中，具有 相同的超过辅助工具的高度的支腿元件交替地插在保持自由的区域内，从而获得通道类型 η和ρ的支腿元件的棋盘状的图样。在此，在步骤946中没有将银膏涂覆到导电板上的两个 角落上没有设置支腿元件。
[0037] 在步骤952中，将上面的导电板放到支腿元件的上面的端部上，并且如此形成的 由下面的导电板、支腿元件以及上面的导电板构成的布置结构在夹紧装置中张紧。在该布 置结构的随后的热处理中，在步骤954中将支腿元件的下面的端部与下面的导电板材料锁 合地连接，而同时在步骤955中将支腿元件的上面的端部与上面的导电板材料锁合地连 接，因为这会引起位于支腿元件的端部和邻接的相应的导电板之间区域内的银粉的烧结。
[0038] 在步骤960中将在步骤954和955中通过热处理形成的由下面的导电板、支腿元 件和上面的导电板形成的材料锁合的复合体从夹紧装置中松开，将梳状的辅助工具侧向地 从复合体中拉出并且将氧化铝粉末填入支腿元件之间的自由空间中。
[0039] 在步骤964中将复合体放入电子束切割装置中并且借助于电子束将下面的导电 板沿着在步骤942中形成的削弱区域切割成第一数量的导体电路，其中不同通道类型的每 两个相邻的支腿元件相互电以及机械连接。随后在步骤965中翻转复合体并且借助于电子 束将上面的导电板沿着在步骤942中构成的削弱区域切割成第二数量的导体电路，其中不 同通道类型的每两个相邻的支腿元件相互电以及机械地连接，从而整体获得支腿元件的电 串联。
[0040] 在步骤966中必要时根据模块的设计除去上面和/或下面的导电板的留在导体电 路区域之间的多余的区域。在替代的实施方式中可以除去该步骤。在步骤968中借助于吹 气从复合体中除去氧化铝粉末。
[0041] 在步骤970中为了在步骤950中没有装备支腿的角落位置上进行外部布线，通过 硬钎焊安置接头导体电路。在步骤970中将如此形成的热电模块嵌在两个导热的电绝缘的 盖板之间。
【权利要求】
1. 用于制造带有多个热电支腿元件（102U03)的热电模块（100)的方法，所述支腿元 件分别具有对置的端部（104U05)并且电串联，所述方法具有以下步骤： 将支腿元件（102、103)布置（950)在导电板（114)上； 连接（954)支腿元件（102、103)与导电板（114);并且 将导电板（114)切割（964)成多个导体电路（124)，所述导体电路分别相互连接其中两 个支腿元件（102、103)。
2. 按权利要求1所述的方法，还具有步骤：在布置（950)支腿元件（102U03)之前， 通过机械或者化学地预处理在导体电路（124)的区域（902)与导电板（114)的保留的区 域（902'、902''、902'''）之间的界限区域来构造（942)削弱区域（904)，其中在削弱区域 (904)的两侧布置（950)支腿元件（102、103)。
3. 按权利要求1或2所述的方法，还具有步骤：在切割（964)导电板（114)之前，在至 少一个导体电路（124)的区域（902,、902' '、902' ' '）内构造（944)槽（910-912)。
4. 按上述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述支腿元件（102U03)布置（950)成 串联（600)的，还具有步骤：在相邻行（600、601)之间的至少一个行中间空间（630、631)中 插入（948)至少一个行定距件（620、621)。
5. 按权利要求4所述的方法，其中在布置（950)支腿元件之前，尤其在夹紧装置（504) 的下面部分中，插入（948)所述至少一个行定距件（620、621)。
6. 按上述权利要求中任一项所述的方法，其中，通过在支腿元件（102、103)和导电板 (114)之间构造材料锁合的连接（200)来实现支腿元件（102、103)与导电板（114)的连接 (954)。
7. 按权利要求6所述的方法，还包括将用于材料锁合的连接（200)的连接材料（400) 涂覆（946)到导电板（114)和/或支腿元件（102、103)的端部（104、105)上的步骤。
8. 按权利要求6或7所述的方法，其中，通过用于熔化和/或烧结连接材料（400)的 热处理（502)来构造材料锁合的连接（200)。
9. 按上述权利要求中任一项所述的方法，其中，借助于激光束（700)、电子束（702)、 高压水束（704)或者切割盘（706)实现导电板（114)的切割（964)。
10. 按上述权利要求中任一项所述的方法，还具有以下步骤： 将另外的导电板（115)相对于所述导电板（114)布置（952)在支腿兀件（102、103)上； 连接（955)支腿元件（102U03)与所述另外的导电板（115);并且 将所述另外的导电板（115)切割（965)成另外多个导体电路（125)，所述导体电路在支 腿元件（102、103)与导电板（114)连接（954)之后并且在支腿元件（102、103)与所述另外 的导电板（115)连接（955)之后分别相互连接其中两个支腿元件（102、103)。
11. 按权利要求10所述的方法，还具有步骤：在切割（964)导电板（114)之前并且/或 者在切割（965)所述另外的导电板（115)之前，在导电板（114)与所述另外的导电板（115) 之间填入（960)粉末状物质（710)。
12. 用于按上述权利要求中任一项所述方法制造带有多个热电支腿元件（102、103)的 热电模块（100)的半成品（900)，所述支腿元件分别具有对置的端部（104U05)并且通过导 体电路（124、125)进行电串联，包括： 具有多个用于形成导体电路（124)的导体电路区域（902)的导电板（114); 其中导电板（114)在两个导体电路区域（902)之间的至少一个削弱区域（904)中具有 比在导体电路区域（902)内更小的机械稳定性。
13. 按权利要求12所述的半成品（900)，其中，所述削弱区域（904)具有至少一个位于 导电板中的缺口和/或导电板（114)的相对于导体电路区域（902)的更小的厚度。
14. 按权利要求12或13所述的半成品（900)，具有至少一个构造在至少一个导体电路 区域（902,、902''、902'''）内部的槽（910-912)。
15. 按权利要求14所述的半成品（900)，其中至少一个导体电路区域（902'）具有曲折 的轮廓（908)。
【文档编号】H01L35/08GK104064667SQ201410099456
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年3月18日 优先权日:2013年3月19日
【发明者】M.克内, F.韦茨尔, B.科青斯基 申请人:罗伯特·博世有限公司