專利名稱:一種新型結構熱電致冷組件的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及到一種熱電致冷組件,尤其涉及到一種產(chǎn)品強度大、能承受較大壓力和剪切力的新型結構熱電致冷組件。
背景技術:
隨著熱電致冷技術的進一步發(fā)展,對產(chǎn)品的壽命和可靠性要求越來越高,同時對成本控制的要求也越來越高,低成本、高質量、壽命長的產(chǎn)品才具備更大的競爭優(yōu)勢?,F(xiàn)有結構的熱電致冷組件,如圖I和圖2所示,都是將半導體顆粒直接焊接在上、下基板上,在基板的四周均布著半導體顆粒,申請?zhí)枮镃N201110337469. O的、名稱為一種半導體致冷器件制造方法的中國發(fā)明專利,公開了半導體致冷器件的結構和制造方法,包括下述步驟1、將半導體晶棒切割成片,清洗后,置于傳送帶上,鎳絲經(jīng)過加溫后,均勻噴于晶片表面上;2、噴好鎳后將晶片再鍍一層鎳和一層錫,然后再將晶片切割成粒;3、將晶粒間隔地排列于金屬陶瓷片上并使用模具固定,進行熔焊,制得半導體致冷組件;4、將絕緣陶瓷片上側刮涂膠 水,將半導體致冷元件固定于兩塊絕緣陶瓷片之間,制得半導體致冷器件半成品,最后,在半導體致冷元件外側設密封膠帶,防止環(huán)氧樹脂流入半導體致冷器件中部影響性能。由于熱電致冷組件在生產(chǎn)、轉運和使用過程中,致冷組件邊緣的半導體顆粒、尤其是致冷組件短邊兩側的半導體顆粒非常容易受到外力的影響而發(fā)生異常,如半導體顆粒的Ni蓋層脫落、破損,造成產(chǎn)品的功能下降、壽命降低,甚至可能引起致冷組件的失效,尤其是當基板為柔性材料時,因其強度較低,更容易造成這種故障的產(chǎn)生。
實用新型內(nèi)容本實用新型主要解決常規(guī)熱電致冷組件生產(chǎn)和周轉時基板邊緣半導體顆粒容易受到外力的影響而發(fā)生異常,造成產(chǎn)品性能下降、壽命降低、甚至失效的技術問題;提供了一種產(chǎn)品強度高、能承受較大壓力和剪切力的新型結構熱電致冷組件。為了解決上述存在的技術問題,本實用新型主要是采用下述技術方案本實用新型的一種新型結構熱電致冷組件,包括上下結構的上基板和下基板、設在上下基板之間的由P型半導體顆粒和N型半導體顆粒組成的電偶對以及與電偶對焊接的導流片,在上下基板之間的邊緣設有固定件,所述固定件包括設在上下基板短邊側的POST側條和設在上下基板長邊側的顆粒POST,所述POST側條和所述顆粒POST的上下面均與對應基板的導流片連接,采用在基板的邊緣與導線焊點處設置POST側條和顆粒POST作為固定件的設計,使熱電致冷組件的結構強度得到很大提高,基板能承受更大的壓力和剪切力,而且顆粒POST的排列不受整個電路串聯(lián)的限制,是獨立的。作為優(yōu)選,所述POST側條為POST單條或直線排列的若干均勻間隔的POST短條或直線排列的若干均勻間隔的POST塊,可根據(jù)工藝需要和基板強度要求靈活選用不同結構的POST側條,在選用整體單條結構時,還可減少兩側的封膠工序,降低用膠成本。作為優(yōu)選,所述POST短條相互之間的間隔為I 3倍半導體顆粒。[0009]作為優(yōu)選,所述POST塊相互之間的間距為I 3倍半導體顆粒,不受半導體顆粒大小的限制。作為優(yōu)選,所述顆粒POST的截面呈正方形或長方形。作為優(yōu)選,所述POST顆粒設在基板長邊側的導線焊點處,在基板受力最大也最容易造成半導體顆粒破損的導線焊點處設置固定件,極大提高了基板抗壓能力。作為優(yōu)選,所述POST側條的上下面與相應基板的導流片焊接,所述顆粒POST的上下面與相應基板的導流片焊接,固定件直接與基板焊接,簡化了生產(chǎn)工藝,降低了制作成本。本實用新型的有益效果是采用在基板的邊緣和導線焊點處設置POST側條和顆粒P0ST,使熱電致冷組件的強度提高,能承受更大的壓力和剪切力,解決了產(chǎn)品在生產(chǎn)、轉運和使用過程中致冷組件邊緣的半導體顆粒Ni蓋層容易脫落造成產(chǎn)品失效的難題,失效 比例大大降低,成品率提高,產(chǎn)品質量好、使用壽命長。
圖I是常規(guī)熱電致冷組件結構示意圖。圖2是圖I的剖面示意圖。圖3是本實用新型的一種熱電致冷組件結構示意圖。圖4是圖3的剖面示意圖。圖5是一種短條狀POST側條的熱電致冷組件結構示意圖。圖6是一種塊狀POST側條的熱電致冷組件結構示意圖。圖中I.上基板,2.下基板,3. P型半導體顆粒,4. N型半導體顆粒,5.導流片,6.POST側條,7.顆粒POST。
具體實施方式
下面通過實施例,并結合附圖,對本實用新型的技術方案作進一步具體的說明。實施例I :本實施例I的一種新型結構熱電致冷組件,如圖3和圖4所示,包括上下結構的上基板I和下基板2、設置在上下基板之間的由P型半導體顆粒3和N型半導體顆粒4組成的電偶對以及與電偶對焊接的導流片5,在上下基板的邊緣內(nèi)側設計有固定件,固定件包括設置在上下基板短邊側的POST側條6和設置在上下基板長邊側的兩粒顆粒P0ST7,顆粒POST的截面呈正方形,固定在基板長邊側的導線焊點處,POST側條和顆粒POST的上下表面均與相應基板的導流片焊接,POST側條為整體POST單條。在裝配中,先分別在上基板和下基板內(nèi)側導流片上涂抹一層特殊焊錫,將P型半導體顆粒和N型半導體顆粒放置到下基板相應位置,再在下基板兩側和導線焊點處分別放置POST側條及顆粒P0ST,然后蓋上上基板,利用專用治具將上下基板夾緊牢固,送入BUT爐加熱,完成焊接工序,由此實現(xiàn)半導體顆粒、POST側條、顆粒POST和上下基板的連接,從而滿足熱傳遞和提高致冷組件強度的作用。實施例2 :本實施例2的一種新型結構熱電致冷組件,如圖5所示,其中POST側條由若干呈直線排列的POST短條組成,POST短條相互之間的間隔為2倍半導體顆粒,本實施例2的其它部分均與實施例I的相應部分類同,本文不再贅述。[0024]實施例3 :本實施例3的一種新型結構熱電致冷組件,如圖6所示,其中,POST側條由若干呈直線排列的POST塊組成,POST塊相互之間的間隔為2倍半導體顆粒,本實施例3的其它部分均與實施例I的相應部分類同,本文不再贅述。以上說明并非對本實用新型作了限制,本實用新型也不僅限于上述說明的舉例,本技術領域的普通技術人員在本實用新型的實質范圍內(nèi)所做出的變化、改型、增添或替換,
都應視為本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種新型結構熱電致冷組件,包括上下結構的上基板(I)和下基板(2)、設在上下基板之間的由P型半導體顆粒(3)和N型半導體顆粒(4)組成的電偶對以及與電偶對焊接的導流片(5),其特征在于在上下基板之間的邊緣設有固定件,所述固定件包括設在上下基板短邊側的POST側條(6)和設在上下基板長邊側的顆粒POST (7),所述POST側條和所述顆粒POST的上下面均與對應基板的導流片連接。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種新型結構熱電致冷組件,其特征在于所述POST側條(6)為POST單條或直線排列的若干均勻間隔的POST短條或直線排列的若干均勻間隔的POST 塊。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種新型結構熱電致冷組件,其特征在于所述POST短條相互之間的間隔為I 3倍半導體顆粒。
4.根據(jù)權利要求2所述的一種新型結構熱電致冷組件,其特征在于所述POST塊相互之間的間距為I 3倍半導體顆粒。
5.根據(jù)權利要求I所述的一種新型結構熱電致冷組件,其特征在于所述顆粒P0ST(7)的截面呈正方形或長方形。
6.根據(jù)權利要求I或5所述的一種新型結構熱電致冷組件,其特征在于所述顆粒POST (7)設在基板長邊側的導線焊點處。
7.根據(jù)權利要求I所述的一種新型結構熱電致冷組件,其特征在于所述POST側條(6)的上下面與相應基板的導流片焊接,所述顆粒POST (7)的上下面與相應基板的導流片焊接。
專利摘要本實用新型公開了一種新型結構熱電致冷組件,包括上下結構的上基板和下基板、設在上下基板之間的由P型半導體顆粒和N型半導體顆粒組成的電偶對以及與電偶對焊接的導流片,在上下基板的邊緣內(nèi)側設有固定件,固定件包括設在上下基板短邊側的POST側條和設在上下基板長邊側導線焊點處的顆粒POST,本實用新型采用在基板的邊緣和導線焊點處設置POST側條和顆粒POST,使熱電致冷組件的強度提高,能承受更大的壓力和剪切力,解決了產(chǎn)品在生產(chǎn)、轉運和使用時致冷組件邊緣的半導體顆粒Ni蓋層容易脫落造成產(chǎn)品失效的難題,失效比例大大降低,成品率提高。
文檔編號H01L35/04GK202662678SQ20122031682
公開日2013年1月9日 申請日期2012年6月28日 優(yōu)先權日2012年6月28日
發(fā)明者方建軍, 吳永慶, 楊梅 申請人:杭州大和熱磁電子有限公司