專利名稱：一種半導(dǎo)體冷熱雙向芯片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種冷熱溫度產(chǎn)生裝置，特別是指一種利用N型半導(dǎo)體與P型半導(dǎo)體在芯片兩側(cè)分別產(chǎn)生制冷、制熱效果的半導(dǎo)體冷熱芯片。
背景技術(shù)：
眾所周知，一八三四年法國人珀爾帖(PELTIEREFFECT)發(fā)現(xiàn)了當(dāng)電流流經(jīng)兩個不同導(dǎo)體形成的接點時，接點處會產(chǎn)生放熱和吸熱的現(xiàn)象。依據(jù)上述的原理，半導(dǎo)體致冷器作為一種致冷器裝置已經(jīng)較為普遍的被人們所利用，半導(dǎo)體致冷器是一種由半導(dǎo)體所組成的冷卻裝置，其核心制冷部分是由許多N型和P型半導(dǎo)體顆?；ハ嗯帕卸傻?，N型半導(dǎo)體與P型半導(dǎo)體之間以一般的導(dǎo)體相連接形成一條完整的線路，連接導(dǎo)體通常是由銅、鋁或其他金屬導(dǎo)體制成，整體半導(dǎo)體致冷器外部由兩片陶瓷片夾起來，陶瓷片須絕緣且導(dǎo)熱良好。在實踐應(yīng)用的時候，對于半導(dǎo)體制冷材料而言，不僅需要N型和P型半導(dǎo)體特性，還需要根據(jù)摻入的雜質(zhì)改變半導(dǎo)體的溫差電動勢率、導(dǎo)電率和導(dǎo)熱率，使這種特殊半導(dǎo)體能成為滿足制冷的材料。目前常用材料是以碲化鉍為基體的三元固溶體合金，其中P型是Bi2Te3 — Sb2Te3，N型是Bi2Te3 — Bi2Se3，采用垂直區(qū)熔法提取晶體材料。其具體工作原理為，當(dāng)一塊N型半導(dǎo)體材料和一塊P型半導(dǎo)體材料聯(lián)結(jié)成電偶對時，在這個電路中接通直流電流后，就能產(chǎn)生能量的轉(zhuǎn)移，電流由N型元件流向P型元件的接頭吸收熱量，成為冷端；由P型元件流向N型元件的接頭釋放熱量，成為熱端，在具體工作的時候利用冷端與熱端的溫差產(chǎn)生制冷效果。如圖1所示，就目前市面上出現(xiàn)的半導(dǎo)體致冷器而言，其N型半導(dǎo)體以及P型半導(dǎo)體的上下兩側(cè)分別需要順序?qū)釉O(shè)錫焊層1、導(dǎo)流片層2、導(dǎo)熱膠層3以及陶瓷導(dǎo)熱絕緣層4，其中，錫焊層I的作用是將導(dǎo)流片層2分別固定在N型半導(dǎo)體以及P型半導(dǎo)體上，導(dǎo)熱膠層3的作用是將陶瓷導(dǎo)熱絕緣層4固定在導(dǎo)流片層2的同時在陶瓷導(dǎo)熱絕緣層4與導(dǎo)流片層2之間進行熱量傳導(dǎo)。對于此類傳統(tǒng)半導(dǎo)體致冷器，其優(yōu)點在于，安裝使用方便，使用壽命較長，無噪音，制冷制熱轉(zhuǎn)換方便(更換電流方向即可實現(xiàn)冷熱轉(zhuǎn)換)，因為其構(gòu)成部分中不包括任何種類的冷媒(如氟利昂等，俗稱雪種)而不會對環(huán)境造成污染。其雖然應(yīng)用已經(jīng)較為廣泛，但由于傳統(tǒng)半導(dǎo)體致冷器電轉(zhuǎn)換效益比較低，所以其一直未能被應(yīng)用在大耗能的電器或者其他產(chǎn)品中，比如，其還沒有被應(yīng)用在空調(diào)、取暖器等設(shè)備上。研究其電轉(zhuǎn)換效益較低的原因，我們會發(fā)現(xiàn)主要是由于在N型半導(dǎo)體以及P型半導(dǎo)體的上下兩側(cè)設(shè)置有過多的層狀結(jié)構(gòu)所導(dǎo)致的，如上所述，導(dǎo)熱膠層3 —般由高效導(dǎo)熱膠制成，而高效導(dǎo)熱膠的導(dǎo)熱系數(shù)一般在5W/m.k以下，陶瓷導(dǎo)熱絕緣層4 一般由高效導(dǎo)熱陶瓷制成，而高效導(dǎo)熱陶瓷的導(dǎo)熱系數(shù)最大約為25W/m.k，錫焊層I的導(dǎo)熱系數(shù)約為67W/m.k，所以PN型半導(dǎo)體產(chǎn)生的冷(或熱)在通過錫焊層1、導(dǎo)流片層2、導(dǎo)熱膠層3以及陶瓷導(dǎo)熱絕緣層4幾種低效導(dǎo)熱材料導(dǎo)出后已大大降低，從而必然導(dǎo)致半導(dǎo)體致冷器的整體電轉(zhuǎn)換效益低下，但是現(xiàn)在還沒有出現(xiàn)一種能夠提升半導(dǎo)體致冷器整體電轉(zhuǎn)換效益的技術(shù)出 現(xiàn)，而此是為傳統(tǒng)技術(shù)的主要缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體冷熱雙向芯片，本發(fā)明的技術(shù)方案中通過改進傳統(tǒng)半導(dǎo)體芯片的結(jié)構(gòu)，從而能夠讓芯片的電轉(zhuǎn)換效益得到明顯大幅提升，本發(fā)明的產(chǎn)品能應(yīng)用于大耗能的制冷制熱產(chǎn)品上，使該類產(chǎn)品具有更加環(huán)保和節(jié)能的特點，方便人們使用，而此就是為本發(fā)明的主要目的。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:一種半導(dǎo)體冷熱雙向芯片，其包括若干NP型半導(dǎo)體單元，若干個該NP型半導(dǎo)體單元順序排列形成該半導(dǎo)體冷熱雙向芯片的冷熱發(fā)生單元。每一個該NP型半導(dǎo)體單元都包括N型半導(dǎo)體以及P型半導(dǎo)體，在該N型半導(dǎo)體與該P型半導(dǎo)體一側(cè)連接有第一導(dǎo)流片，在該側(cè)電流由該N型半導(dǎo)體通過該第一導(dǎo)流片流向該P型半導(dǎo)體吸收熱量，該側(cè)成為冷端，在任意相鄰接的兩個該NP型半導(dǎo)體單元的該P型半導(dǎo)體與該N型半導(dǎo)體的另外一側(cè)連接有第二導(dǎo)流片，在該另外一側(cè)電流由該P型半導(dǎo)體通過該第二導(dǎo)流片流向該N型半導(dǎo)體釋放熱量，該另外一側(cè)成為熱端，該第一導(dǎo)流片以及該第二導(dǎo)流片對應(yīng)連接在該N型半導(dǎo)體以及該P型半導(dǎo)體的兩側(cè)。在每一個該第一導(dǎo)流片上分別連接有冷端導(dǎo)熱柱，該冷端導(dǎo)熱柱直接伸設(shè)在外部空間中，該半導(dǎo)體冷熱雙向芯片的該冷端通過該冷端導(dǎo)熱柱與外部空間進行熱量交換，在每一個該第二導(dǎo)流片上分別連接有熱端導(dǎo)熱柱，該熱端導(dǎo)熱柱直接伸設(shè)在外部空間中，該半導(dǎo)體冷熱雙向芯片的該熱端通過該熱端導(dǎo)熱柱與外部空間進行熱量交換。在該半導(dǎo)體冷熱雙向芯片的兩側(cè)分別設(shè)置有導(dǎo)熱絕緣層，該導(dǎo)熱絕緣層分別罩設(shè)在該第一導(dǎo)流片以及該第二導(dǎo)流片上，該冷端導(dǎo)熱柱以及該熱端導(dǎo)熱柱分別從該導(dǎo)熱絕緣層中伸出。該冷端導(dǎo)熱柱以及該熱端導(dǎo)熱柱由導(dǎo)熱金屬制成，該導(dǎo)熱絕緣層由導(dǎo)熱絕緣材料制成。該冷端導(dǎo)熱柱以及該熱端導(dǎo)熱柱由導(dǎo)熱金屬鋁或者銅制成，該導(dǎo)熱絕緣層由導(dǎo)熱絕緣材料陶瓷片或樹脂纖維材料制成。該冷端導(dǎo)熱柱以及該熱端導(dǎo)熱柱采用焊接的方式分別直接連接在該第一導(dǎo)流片以及該第二導(dǎo)流片上。在該半導(dǎo)體冷熱雙向芯片兩側(cè)的該導(dǎo)熱絕緣層之間設(shè)置有密封單元，該密封單元由導(dǎo)熱絕緣密封膠制成，借助上下兩側(cè)的該導(dǎo)熱絕緣層以及該密封單元密封形成一密封內(nèi)腔，若干個該NP型半導(dǎo)體單元設(shè)置在該密封內(nèi)腔中。在具體實施的時候，該密封單元還可以包括密封膠層，該密封膠層分別設(shè)置在上側(cè)該導(dǎo)熱絕緣層的頂部以及下側(cè)該導(dǎo)熱絕緣層的底部，通過該密封膠層密封導(dǎo)熱柱與導(dǎo)熱絕緣層之間的間隙使整體密封效果更好。該冷端導(dǎo)熱柱與該第一導(dǎo)流片整合在一起形成冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱，該熱端導(dǎo)熱柱與該第二導(dǎo)流片整合在一起形成熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱，該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱以及該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱對應(yīng)連接在該N型半導(dǎo)體以及該P型半導(dǎo)體的兩側(cè)，該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱以及該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱分別從該導(dǎo)熱絕緣層中伸出。該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱以及該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱由鋁或者銅導(dǎo)電導(dǎo)熱材料制成，該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱以及該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱的整體高度控制在10至100毫米，其橫截面為矩形，矩形的長度控制在3至8毫米，寬度控制在I至3毫米。在該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱以及該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱上分別設(shè)置有柱槽。該柱槽縱向設(shè)置在該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱以及該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱上，該柱槽的寬度控制在I至2毫米之間，連接在任意相鄰接的該N型半導(dǎo)體、該P型半導(dǎo)體之間的該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱在該N型半導(dǎo)體與該P型半導(dǎo)體之間至少設(shè)置有一個該柱槽，連接在任意相鄰接的該N型半導(dǎo)體、該P型半導(dǎo)體之間的該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱在該N型半導(dǎo)體與該P型半導(dǎo)體之間至少設(shè)置有一個該柱槽。采用模壓成型的方式制作該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱以及該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱，該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱以及該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱整體呈片狀，該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱包括兩個片腳以及至少兩片伸出片體，兩個該片腳連接在該伸出片體的兩側(cè)，兩個該片腳分別焊接在相鄰的該N型半導(dǎo)體以及該P型半導(dǎo)體上，任意相鄰接的該伸出片體之間形成該柱槽。該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱包括兩個片腳以及至少兩片伸出片體，該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱的兩個該片腳連接在該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱的該伸出片體的兩側(cè)，該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱的兩個該片腳分別焊接在相鄰的該P型半導(dǎo)體以及該N型半導(dǎo)體上，任意相鄰接的該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱的該伸出片體之間形成該柱槽。該導(dǎo)熱絕緣層分別壓設(shè)在該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱的該片腳以及該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱的該片腳上，該半導(dǎo)體冷熱雙向芯片兩側(cè)的該導(dǎo)熱絕緣層通過夾持單元同時夾持在該半導(dǎo)體冷熱雙向芯片的兩側(cè)。該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱以及該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱利用金屬棒折彎而成，該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱包括第一棒體、第二棒體以及連接弧棒，該連接弧棒連接在該第一棒體與該第二棒體之間，該第一棒體、該第二棒體分別連接在相鄰的該N型半導(dǎo)體以及該P型半導(dǎo)體上，該第一棒體與該第二棒體之間的間隙形成該柱槽。該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱包括第一棒體、第二棒體以及連接弧棒，該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱的該連接弧棒連接在該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱的該第一棒體與該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱的該第二棒體之間，該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱的該第一棒體、該第二棒體分別連接在相鄰的該P型半導(dǎo)體以及該N型半導(dǎo)體上，該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱的該第一棒體與該第二棒體之間的間隙形成該柱槽。在具體實施的時候，該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱以及該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱，分別包括銅柱以及包鋁層，該包鋁層包裹在該銅柱的外側(cè)，該包鋁層外表面上冷軋形成若干散熱翅片，在具體實施的時候，熱量首先傳遞到該銅柱上，而后借助該包鋁層將熱量高效的向外散發(fā)。另外在該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱以及該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱上可以分別套設(shè)有絕緣間隔板，該絕緣間隔板由樹脂纖維類材料制成，該絕緣間隔板設(shè)置在任意相鄰的兩個該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱或者任意相鄰的兩個該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱之間。該絕緣間隔板設(shè)置在任意相鄰的兩個該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱或者任意相鄰的兩個該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱之間以達到絕緣隔離的作用，另外通過該絕緣間隔板還能夠起到架持該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱以及該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱的作用。密封散熱外殼固定在該半導(dǎo)體冷熱雙向芯片兩側(cè)的該導(dǎo)熱絕緣層上，借助該密封散熱外殼以及該導(dǎo)熱絕緣層圍繞確定出密封散熱腔，該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱以及該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱分別設(shè)置在該密封散熱腔中，該密封散熱腔中灌裝有超導(dǎo)液。
本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明的芯片與傳統(tǒng)的芯片在同樣的耗能下，電轉(zhuǎn)換效益能夠提高數(shù)十倍以上，借助本發(fā)明的技術(shù)方案在具體應(yīng)用的時候不但能夠利用本發(fā)明的芯片用來制作大功率制冷產(chǎn)品，比如，家庭空調(diào)、汽車空調(diào)、中央空調(diào)、冰箱、冷庫等，其還能夠用來制作大功率制熱產(chǎn)品，比如，取暖器、熱水器等。利用本發(fā)明的技術(shù)方案不但可將現(xiàn)有上述產(chǎn)品的能耗降低，同時還能夠杜絕傳統(tǒng)空調(diào)中使用冷媒對環(huán)境造成的污染，另外，因為本發(fā)明在工作的時候所使用的電壓為安全電壓所以利用本發(fā)明技術(shù)所生產(chǎn)的產(chǎn)品具有較高的安全性，而且在利用本發(fā)明的技術(shù)在制作空調(diào)設(shè)備的時候由于取消了壓縮機也能夠大大降低噪音對環(huán)境的影響。


圖1為傳統(tǒng)技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的導(dǎo)流片與導(dǎo)熱柱的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明的導(dǎo)流片、導(dǎo)熱柱、導(dǎo)熱絕緣層的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明的導(dǎo)熱柱與導(dǎo)流片整合在一起形成導(dǎo)熱導(dǎo)流柱的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明的導(dǎo)熱導(dǎo)流柱上設(shè)置有柱槽的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本發(fā)明采用模壓成型的方式制作的冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱以及熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為本發(fā)明冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱以及熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱是利用金屬棒折彎而成的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8為本發(fā)明導(dǎo)流柱包括銅柱以及包鋁層的結(jié)構(gòu)示意圖。圖9為本發(fā)明導(dǎo)流柱上套設(shè)有絕緣間隔板的結(jié)構(gòu)示意圖。圖10、11、12為本發(fā)明加裝密封散熱外殼的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式如圖2至10所示，一種半導(dǎo)體冷熱雙向芯片，其包括若干NP型半導(dǎo)體單元10。若干個該NP型半導(dǎo)體單元10順序排列形成該半導(dǎo)體冷熱雙向芯片的冷熱發(fā)生單
J Li ο每一個該NP型半導(dǎo)體單元10都包括N型半導(dǎo)體20以及P型半導(dǎo)體30。如圖2所示，在該N型半導(dǎo)體20與該P型半導(dǎo)體30 —側(cè)連接有第一導(dǎo)流片11，在該側(cè)電流由該N型半導(dǎo)體20通過該第一導(dǎo)流片11流向該P型半導(dǎo)體30吸收熱量，該側(cè)成為冷端。在任意相鄰接的兩個該NP型半導(dǎo)體單元10的該P型半導(dǎo)體30與該N型半導(dǎo)體20的另外一側(cè)連接有第二導(dǎo)流片12，在該另外一側(cè)電流由該P型半導(dǎo)體30通過該第二導(dǎo)流片12流向該N型半導(dǎo)體20釋放熱量，該另外一側(cè)成為熱端。該第一導(dǎo)流片11以及該第二導(dǎo)流片12對應(yīng)連接在該N型半導(dǎo)體20以及該P型半導(dǎo)體30的兩側(cè)。在每一個該第一導(dǎo)流片11上分別連接有冷端導(dǎo)熱柱40，該冷端導(dǎo)熱柱40直接伸設(shè)在外部空間中。該半導(dǎo)體冷熱雙向芯片的該冷端通過該冷端導(dǎo)熱柱40與外部空間進行熱量交換。具體描述為，對于該半導(dǎo)體冷熱雙向芯片的該冷端而言是通過該冷端導(dǎo)熱柱40將該冷端所產(chǎn)生的“冷”傳遞到外部空間中。在每一個該第二導(dǎo)流片12上分別連接有熱端導(dǎo)熱柱50，該熱端導(dǎo)熱柱50直接伸設(shè)在外部空間中。該半導(dǎo)體冷熱雙向芯片的該熱端通過該熱端導(dǎo)熱柱50與外部空間進行熱量交換。具體描述為，對于該半導(dǎo)體冷熱雙向芯片的該熱端而言是通過該熱端導(dǎo)熱柱50將該熱端所產(chǎn)生的“熱”傳遞到外部空間中。如圖3所示，在該半導(dǎo)體冷熱雙向芯片的兩側(cè)分別設(shè)置有導(dǎo)熱絕緣層60，該導(dǎo)熱絕緣層60分別罩設(shè)在該第一導(dǎo)流片11以及該第二導(dǎo)流片12上。該冷端導(dǎo)熱柱40以及該熱端導(dǎo)熱柱50分別從該導(dǎo)熱絕緣層60中伸出。本發(fā)明在具體工作的時候，該冷端導(dǎo)熱柱40以及該熱端導(dǎo)熱柱50分別直接伸設(shè)在外部空間中，所以該冷端導(dǎo)熱柱40以及該熱端導(dǎo)熱柱50中的“冷” “熱”能夠直接傳導(dǎo)到外部空間中，從而大大提升整體結(jié)構(gòu)的電轉(zhuǎn)換效益。但是由于該冷端導(dǎo)熱柱40以及該熱端導(dǎo)熱柱50是分別連接在該第一導(dǎo)流片11以及該第二導(dǎo)流片12上的，也就是說在通電工作的時候該冷端導(dǎo)熱柱40以及該熱端導(dǎo)熱柱50中會有電流通過，但是本發(fā)明在具體工作的時候其內(nèi)部的工作電壓小于安全電壓36V，所以本發(fā)明技術(shù)方案中將該冷端導(dǎo)熱柱40以及該熱端導(dǎo)熱柱50暴露在外部空間中的方式不會存在安全隱患。在具體實施的時候，該冷端導(dǎo)熱柱40以及該熱端導(dǎo)熱柱50由導(dǎo)熱金屬制成，比如，招或者銅。該導(dǎo)熱絕緣層60由導(dǎo)熱絕緣材料制成，比如，陶瓷片或者樹脂纖維材料等。由于鋁的導(dǎo)熱系數(shù)約為230W/m.k，銅的導(dǎo)熱系數(shù)約為370W/m.k，遠高于陶瓷的25ff/m.k，所以在本發(fā)明中以該冷端導(dǎo)熱柱40以及該熱端導(dǎo)熱柱50分別直接伸設(shè)在外部空間中的方式替代傳統(tǒng)的用陶瓷導(dǎo)熱絕緣層完全包裹的方式能夠大大提升整體結(jié)構(gòu)的電轉(zhuǎn)換效益。在具體實施的時候雖然銅質(zhì)導(dǎo)熱柱的導(dǎo)熱系數(shù)高，但其密度大，價格昂貴，鋁質(zhì)導(dǎo)熱柱的導(dǎo)熱系數(shù)稍低，但密度小，價格便宜，兩種材料可根據(jù)不同用途來選用。在具體實施的時候，該冷端導(dǎo)熱柱40以及該熱端導(dǎo)熱柱50可以采用焊接的方式分別直接連接在該第一導(dǎo)流片11以及該第二導(dǎo)流片12上。本發(fā)明的技術(shù)方案在具體實施的時候，該冷端導(dǎo)熱柱40以及該熱端導(dǎo)熱柱50可以選擇只有一側(cè)的導(dǎo)熱柱從該導(dǎo)熱絕緣層60中伸出。但是在具體應(yīng)用的時候選擇該冷端導(dǎo)熱柱40以及該熱端導(dǎo)熱柱50同時分別從該導(dǎo)熱絕緣層60中伸出能夠同時提升冷端以及熱端的散熱效果，從而能夠大大提升本發(fā)明產(chǎn)品的電轉(zhuǎn)換效益。在具體實施的時候，如果將該N型半導(dǎo)體20以及該P型半導(dǎo)體30直接裸露在空氣中，會因為空氣中所包含的水分或者其他物質(zhì)對本發(fā)明的產(chǎn)品產(chǎn)生腐蝕及氧化從而影響使用壽命的情況。
為了避免上述情況的發(fā)生，在該半導(dǎo)體冷熱雙向芯片兩側(cè)的該導(dǎo)熱絕緣層60之間設(shè)置有密封單元70。該密封單元70由導(dǎo)熱絕緣密封膠制成。借助上下兩側(cè)的該導(dǎo)熱絕緣層60以及該密封單元70密封形成一密封內(nèi)腔，若干個該NP型半導(dǎo)體單元10設(shè)置在該密封內(nèi)腔中。通過該密封單元70的設(shè)置能夠保證該密封內(nèi)腔的密封從而達到提高本發(fā)明產(chǎn)品使用壽命的目的。在具體實施的時候，該密封單元70還可以包括密封膠層，該密封膠層分別設(shè)置在上側(cè)該導(dǎo)熱絕緣層60的頂部以及下側(cè)該導(dǎo)熱絕緣層60的底部，通過該密封膠層密封導(dǎo)熱柱與導(dǎo)熱絕緣層之間的間隙使整體密封效果更好。在本發(fā)明的另外一種較佳實施例中，如圖4所示，該冷端導(dǎo)熱柱40與該第一導(dǎo)流片11整合在一起形成冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱80，也就是說通過該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱80同時替換該冷端導(dǎo)熱柱40以及該第一導(dǎo)流片11。在具體工作的時候，該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱80既具有該冷端導(dǎo)熱柱40的功用同時還具有該第一導(dǎo)流片11的功用。該熱端導(dǎo)熱柱50與該第二導(dǎo)流片12整合在一起形成熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱90，也就是說通過該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱90同時替換該熱端導(dǎo)熱柱50以及該第二導(dǎo)流片12。在具體工作的時候，該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱90既具有該熱端導(dǎo)熱柱50的功用同時還具有該第二導(dǎo)流片12的功用。該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱80以及該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱90對應(yīng)連接在該N型半導(dǎo)體20以及該P型半導(dǎo)體30的兩側(cè)。該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱80以及該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱90分別從該導(dǎo)熱絕緣層60中伸出。在具體實施的時候，該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱80以及該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱90可以由鋁、銅或者其他導(dǎo)電導(dǎo)熱材料制成。本專利申請人經(jīng)過大量實驗得出，該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱80以及該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱90的整體高度控制在10至100毫米，其橫截面為矩形，矩形的長度控制在3至8毫米，寬度控制在I至3毫米。當(dāng)該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱80以及該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱90為圓柱狀時，其直徑控制在I至3毫米。在具體實施的時候，該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱80以及該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱90的橫截面一般為矩形或者圓形，因為矩形或者圓形的橫截面能夠保證導(dǎo)流柱與N型半導(dǎo)體以及P型半導(dǎo)體的接觸可靠性以及緊密性。其中，圓形橫截面的直徑控制在I至3毫米。矩形橫截面的長度控制在3至8毫米，寬度控制在I至3毫米。在導(dǎo)熱柱與導(dǎo)流片分開獨立設(shè)置的時候由于兩者之間需要通過錫焊進行連接，而錫的導(dǎo)熱系數(shù)約為67 ff/m.k，遠低于鋁或銅的導(dǎo)熱系數(shù)，也就是說遠低于制成導(dǎo)熱柱、導(dǎo)流片金屬的導(dǎo)熱系數(shù)，所以本申請人為降低錫焊點對冷(或熱)的傳導(dǎo)損耗，特改進采用導(dǎo)熱柱直接擔(dān)負導(dǎo)熱和導(dǎo)流兩種功能，將導(dǎo)流導(dǎo)熱柱直接與N、P型顆粒連接，這樣可減少一次焊接，不但可以減少冷(或熱)的損耗，而且還會降低導(dǎo)流片的電阻，從而提高轉(zhuǎn)換效率，也就是上述將該冷端導(dǎo)熱柱40與該第一導(dǎo)流片11整合為該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱80，將該熱端導(dǎo)熱柱50與該第二導(dǎo)流片12整合為該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱90的方式。如圖5所示，為了提升本發(fā)明產(chǎn)品的轉(zhuǎn)換效率，提升本發(fā)明產(chǎn)品的可靠性。在該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱80以及該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱90上分別設(shè)置有柱槽100。本發(fā)明在具體實施的時候由于本發(fā)明的芯片的特性(一面產(chǎn)生冷，另一面產(chǎn)生熱)決定了需要在僅僅幾毫米的厚的芯片上溫差會達到幾十到一百多度，這樣的特性決定了該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱80以及該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱90會頻繁的發(fā)生熱脹冷縮，而熱脹冷縮頻繁必然會導(dǎo)致導(dǎo)流柱與N (P)型顆粒焊接處容易脫焊而使制冷片斷電失效，為解決這個缺陷，通過該柱槽100的機構(gòu)設(shè)計方式能夠預(yù)留熱脹冷縮的位置，從而提升整體產(chǎn)品的可靠性，能夠顯著提升芯片的使用壽命。另外通過該柱槽100的機構(gòu)設(shè)計方式能夠大大提升導(dǎo)流柱與外部環(huán)境之間的接觸面積提聞廣品的散熱效益從而提聞能效。在具體實施的時候，該柱槽100縱向設(shè)置在該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱80以及該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱90上。該柱槽100的寬度控制在I至2毫米之間。連接在任意相鄰接的該N型半導(dǎo)體20、該P型半導(dǎo)體30之間的該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱80在該N型半導(dǎo)體20與該P型半導(dǎo)體30之間至少設(shè)置有一個該柱槽100，以達到預(yù)留熱脹冷縮位置的作用。連接在任意相鄰接的該N型半導(dǎo)體20、該P型半導(dǎo)體30之間的該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱90在該N型半導(dǎo)體20與該P型半導(dǎo)體30之間至少設(shè)置有一個該柱槽100，以達到預(yù)留熱脹冷縮位置的作用。對于上述設(shè)置該柱槽100的方式申請人經(jīng)過大量實踐后認(rèn)為在該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱80以及該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱90上分別設(shè)置該柱槽100的制作工藝比較復(fù)雜，所以申請人經(jīng)過摸索實踐后得出如下實施方式。如圖6所示，實施方式一、采用模壓成型的方式制作該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱80以及該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱90，該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱80以及該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱90整體呈片狀。該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱80包括兩個片腳81以及至少兩片伸出片體82，兩個該片腳81連接在該伸出片體82的兩側(cè)，兩個該片腳81分別焊接在相鄰的該N型半導(dǎo)體20以及該P型半導(dǎo)體30上，該伸出片體82之間平行設(shè)置，任意相鄰接的該伸出片體82之間形成該柱槽 100。該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱90包括兩個片腳91以及至少兩片伸出片體92，兩個該片腳91連接在該伸出片體92的兩側(cè)，兩個該片腳91分別焊接在相鄰的該P型半導(dǎo)體30以及該N型半導(dǎo)體20上，該伸出片體92之間平行設(shè)置，任意相鄰接的該伸出片體92之間形成該柱槽 100。該導(dǎo)熱絕緣層60分別壓設(shè)在該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱80的該片腳81以及該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱90的該片腳91上。該半導(dǎo)體冷熱雙向芯片兩側(cè)的該導(dǎo)熱絕緣層60通過夾持單元同時夾持在該半導(dǎo)體冷熱雙向芯片的兩側(cè)，從而能夠?qū)⒃摾涠藢?dǎo)熱導(dǎo)流柱80的該片腳81以及該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱90的該片腳91壓蓋連接在該N型半導(dǎo)體20以及該P型半導(dǎo)體30上。
在具體實施的時候，該夾持單元可以為夾緊螺栓等夾緊裝置。通過上述的方式制作本發(fā)明的芯片能夠降低加工成本同時降低加工的難度。如圖7所示，實施方式二、該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱80以及該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱90利用圓形或方形的金屬棒折彎而成。該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱80包括第一棒體83、第二棒體84以及連接弧棒85，該連接弧棒85連接在該第一棒體83與該第二棒體84之間，該第一棒體83、該第二棒體84分別連接在相鄰的該N型半導(dǎo)體20以及該P型半導(dǎo)體30上，該第一棒體83與該第二棒體84之間的間隙形成該柱槽100。該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱90包括第一棒體93、第二棒體94以及連接弧棒95，該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱90的該連接弧棒95連接在該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱90的該第一棒體93與該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱90的該第二棒體94之間，該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱90的該第一棒體93、該第二棒體94分別連接在相鄰的該P型半導(dǎo)體30以及該N型半導(dǎo)體20上，該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱90的該第一棒體93與該第二棒體94之間的間隙形成該柱槽100。如圖8所示，在具體實施的時候上述實施方式二中的該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱80以及該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱90，分別包括銅柱86以及包鋁層87。該包鋁層87包裹在該銅柱86的外側(cè)，該包鋁層87外表面上冷軋形成若干散熱翅片。在具體實施的時候，熱量首先傳遞到該銅柱86上，而后借助該包鋁層87將熱量高效的向外散發(fā)。如圖8、9所示，在具體實施的時候，在該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱80以及該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱90上可以分別套設(shè)有絕緣間隔板88，該絕緣間隔板88可以由樹脂纖維類絕緣材料制成。該絕緣間隔板88設(shè)置在任意相鄰的兩個該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱80或者任意相鄰的兩個該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱90之間。該絕緣間隔板88設(shè)置在任意相鄰的兩個該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱80或者任意相鄰的兩個該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱90之間以達到絕緣隔離的作用，另外通過該絕緣間隔板88還能夠起到架持該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱80以及該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱90的作用。在具體實施的時候，本發(fā)明的芯片所產(chǎn)生出的冷(或熱)可以由抽風(fēng)機或者其他裝置帶出，為減少導(dǎo)熱導(dǎo)流柱上因長期使用容易沾上灰塵或污垢后影響冷(或熱)導(dǎo)出而影響散熱，同時也更方便使用者將所需的冷(或熱)以更方便的形式呈現(xiàn)。如圖8至12所示，在上述的各個實施方案中可以加裝密封散熱外殼120，該密封散熱外殼120固定在該半導(dǎo)體冷熱雙向芯片兩側(cè)的該導(dǎo)熱絕緣層60上,借助該密封散熱外殼120以及該導(dǎo)熱絕緣層60圍繞確定出密封散熱腔。該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱80以及該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱90分別設(shè)置在該密封散熱腔中，該密封散熱腔中灌裝有超導(dǎo)液，利用該密封散熱外殼120以及超導(dǎo)液在將該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱80以及該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱90所產(chǎn)生的冷熱高效向外傳遞的同時還可以保護導(dǎo)流柱不受空氣的污染和腐蝕，減少產(chǎn)品的后期維護工作。如上所述本發(fā)明的各種實施方式目前主要應(yīng)用在空調(diào)設(shè)備中，在具體實施的時候分別在冷端以及熱端設(shè)置風(fēng)機或超導(dǎo)液，將本發(fā)明芯片所產(chǎn)生的冷或者熱導(dǎo)出至外部空間中，從而達到制冷或者制熱的效果。
本發(fā)明在具體實施的時候按照上述的實施方式能夠?qū)崿F(xiàn)制冷或者制熱的效果，將工作方式倒置則可以利用本發(fā)明的芯片進行溫差發(fā)電。本發(fā)明主要依據(jù)溫差發(fā)電原理進行發(fā)電，溫差發(fā)電主要是遵守西伯克(seebeck)效應(yīng):在兩種不同導(dǎo)體(P型和N型)組成的開路中，如果導(dǎo)體的兩個結(jié)點存在溫度差，這開路中將產(chǎn)生電動勢E，這就是西伯克效應(yīng)。本發(fā)明芯片的特性不但是通過電流可以產(chǎn)生冷熱，同時在有冷熱溫差時，芯片也可同時產(chǎn)生電流。通過本芯片產(chǎn)品的設(shè)計，由于對熱的高效傳導(dǎo)，在進行發(fā)電的時候能夠使發(fā)電的效益也大幅提高，上述產(chǎn)品也可根據(jù)實際外界情況在結(jié)構(gòu)上搭配出來進行發(fā)電，這也是等同于太陽能的清潔能源。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體冷熱雙向芯片，其包括若干NP型半導(dǎo)體單元，若干個該NP型半導(dǎo)體單元順序排列形成該半導(dǎo)體冷熱雙向芯片的冷熱發(fā)生單元，其特征在于: 每一個該NP型半導(dǎo)體單元都包括N型半導(dǎo)體以及P型半導(dǎo)體，在該N型半導(dǎo)體與該P型半導(dǎo)體一側(cè)連接有第一導(dǎo)流片，在該側(cè)電流由該N型半導(dǎo)體通過該第一導(dǎo)流片流向該P型半導(dǎo)體吸收熱量，該側(cè)成為冷端，在任意相鄰接的兩個該NP型半導(dǎo)體單元的該P型半導(dǎo)體與該N型半導(dǎo)體的另外一側(cè)連接有第二導(dǎo)流片，在該另外一側(cè)電流由該P型半導(dǎo)體通過該第二導(dǎo)流片流向該N型半導(dǎo)體釋放熱量，該另外一側(cè)成為熱端，該第一導(dǎo)流片以及該第二導(dǎo)流片對應(yīng)連接在該N型半導(dǎo)體以及該P型半導(dǎo)體的兩側(cè)， 在每一個該第一導(dǎo)流片上分別連接有冷端導(dǎo)熱柱，該冷端導(dǎo)熱柱直接伸設(shè)在外部空間中，該半導(dǎo)體冷熱雙向芯片的該冷端通過該冷端導(dǎo)熱柱與外部空間進行熱量交換，在每一個該第二導(dǎo)流片上分別連接有熱端導(dǎo)熱柱，該熱端導(dǎo)熱柱直接伸設(shè)在外部空間中，該半導(dǎo)體冷熱雙向芯片的該熱端通過該熱端導(dǎo)熱柱與外部空間進行熱量交換， 在該半導(dǎo)體冷熱雙向芯片的兩側(cè)分別設(shè)置有導(dǎo)熱絕緣層，該導(dǎo)熱絕緣層分別罩設(shè)在該第一導(dǎo)流片以及該第二導(dǎo)流片上，該冷端導(dǎo)熱柱以及該熱端導(dǎo)熱柱分別從該導(dǎo)熱絕緣層中伸出， 該冷端導(dǎo)熱柱以及該熱端導(dǎo)熱柱由導(dǎo)熱金屬制成，該導(dǎo)熱絕緣層由導(dǎo)熱絕緣材料制成。
2.如權(quán)利要求1所述的一種半導(dǎo)體冷熱雙向芯片，其特征在于:該冷端導(dǎo)熱柱以及該熱端導(dǎo)熱柱由導(dǎo)熱金屬鋁或者銅制成，該導(dǎo)熱絕緣層由導(dǎo)熱絕緣材料陶瓷片或樹脂纖維材料制成。
3.如權(quán)利要求2所述的一種半導(dǎo)體冷熱雙向芯片，其特征在于:該冷端導(dǎo)熱柱以及該熱端導(dǎo)熱柱采用焊接的方式分別直接連接在該第一導(dǎo)流片以及該第二導(dǎo)流片上。
4.如權(quán)利要求1所述的一種半導(dǎo)體冷熱雙向芯片，其特征在于:在該半導(dǎo)體冷熱雙向芯片兩側(cè)的該導(dǎo)熱絕緣層之間設(shè)置有密封單元，該密封單元由導(dǎo)熱絕緣密封膠制成，借助上下兩側(cè)的該導(dǎo)熱絕緣層以及該密封單元密封形成一密封內(nèi)腔，若干個該NP型半導(dǎo)體單元設(shè)置在該密封內(nèi)腔中。
5.如權(quán)利要求1所述的一種半導(dǎo)體冷熱雙向芯片，其特征在于:該冷端導(dǎo)熱柱與該第一導(dǎo)流片整合在一起形成冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱，該熱端導(dǎo)熱柱與該第二導(dǎo)流片整合在一起形成熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱，該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱以及該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱對應(yīng)連接在該N型半導(dǎo)體以及該P型半導(dǎo)體的兩側(cè)，該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱以及該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱分別從該導(dǎo)熱絕緣層中伸出。
6.如權(quán)利要求5所述的一種半導(dǎo)體冷熱雙向芯片，其特征在于:該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱以及該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱由鋁或者銅導(dǎo)電導(dǎo)熱材料制成，該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱以及該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱的整體高度控制在10至100毫米，其橫截面為矩形，矩形的長度控制在3至8毫米，寬度控制在I至3毫米。
7.如權(quán)利要求5所述的一種半導(dǎo)體冷熱雙向芯片，其特征在于:在該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱以及該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱上分別設(shè)置有柱槽。
8.如權(quán)利要求7所述的一種半導(dǎo)體冷熱雙向芯片，其特征在于:該柱槽縱向設(shè)置在該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱以及該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱上，該柱槽的寬度控制在I至2毫米之間，連接在任意相鄰接的該N型半導(dǎo)體、該P型半導(dǎo)體之間的該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱在該N型半導(dǎo)體與該P型半導(dǎo)體之間至少設(shè)置有一個該柱槽，連接在任意相鄰接的該N型半導(dǎo)體、該P型半導(dǎo)體之間的該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱在該N型半導(dǎo)體與該P型半導(dǎo)體之間至少設(shè)置有一個該柱槽。
9.如權(quán)利要求8所述的一種半導(dǎo)體冷熱雙向芯片，其特征在于:采用模壓成型的方式制作該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱以及該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱，該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱以及該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱整體呈片狀，該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱包括兩個片腳以及至少兩片伸出片體，兩個該片腳連接在該伸出片體的兩側(cè)，兩個該片腳分別焊接在相鄰的該N型半導(dǎo)體以及該P型半導(dǎo)體上，任意相鄰接的該伸出片體之間形成該柱槽， 該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱包括兩個片腳以及至少兩片伸出片體，該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱的兩個該片腳連接在該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱的該伸出片體的兩側(cè)，該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱的兩個該片腳分別焊接在相鄰的該P型半導(dǎo)體以及該N型半導(dǎo)體上，任意相鄰接的該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱的該伸出片體之間形成該柱槽。
10.如權(quán)利要求9所述的一種半導(dǎo)體冷熱雙向芯片，其特征在于:該導(dǎo)熱絕緣層分別壓設(shè)在該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱的該片腳以及該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱的該片腳上，該半導(dǎo)體冷熱雙向芯片兩側(cè)的該導(dǎo)熱絕緣層通過夾持單元同時夾持在該半導(dǎo)體冷熱雙向芯片的兩側(cè)。
11.如權(quán)利要求8所述的一種半導(dǎo)體冷熱雙向芯片，其特征在于:該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱以及該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱利用金屬棒折彎而成，該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱包括第一棒體、第二棒體以及連接弧棒，該連接弧棒連接在該第一棒體與該第二棒體之間，該第一棒體、該第二棒體分別連接在相鄰的該N型半導(dǎo)體以及該P型半導(dǎo)體上，該第一棒體與該第二棒體之間的間隙形成該柱槽， 該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱包括第一棒體、第二棒體以及連接弧棒，該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱的該連接弧棒連接在該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱的該第一棒體與該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱的該第二棒體之間，該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱的該第一棒體、該第二棒體分別連接在相鄰的該P型半導(dǎo)體以及該N型半導(dǎo)體上，該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱的該第一棒體與該第二棒體之間的間隙形成該柱槽。
12.如權(quán)利要求11所述的一`種半導(dǎo)體冷熱雙向芯片，其特征在于:該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱以及該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱，分別包括銅柱以及包鋁層，該包鋁層包裹在該銅柱的外側(cè)，該包鋁層外表面上冷軋形成若干散熱翅片。
13.如權(quán)利要求5至12中任意一項所述的一種半導(dǎo)體冷熱雙向芯片,其特征在于:在該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱以及該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱上分別套設(shè)有絕緣間隔板，該絕緣間隔板由樹脂纖維類絕緣材料制成，該絕緣間隔板設(shè)置在任意相鄰的兩個該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱或者任意相鄰的兩個該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱之間。
14.如權(quán)利要求5至12中任意一項所述的一種半導(dǎo)體冷熱雙向芯片，其特征在于:密封散熱外殼固定在該半導(dǎo)體冷熱雙向芯片兩側(cè)的該導(dǎo)熱絕緣層上，借助該密封散熱外殼以及該導(dǎo)熱絕緣層圍繞確定出密封散熱腔，該冷端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱以及該熱端導(dǎo)熱導(dǎo)流柱分別設(shè)置在該密封散熱腔中，該密封散熱腔中灌裝有超導(dǎo)液。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體冷熱雙向芯片，其包括若干NP型半導(dǎo)體單元，每一個該NP型半導(dǎo)體單元都包括N型半導(dǎo)體以及P型半導(dǎo)體，在該N型半導(dǎo)體與該P型半導(dǎo)體一側(cè)連接有第一導(dǎo)流片，在任意相鄰接的兩個該NP型半導(dǎo)體單元的該P型半導(dǎo)體與該N型半導(dǎo)體的另外一側(cè)連接有第二導(dǎo)流片，在每一個該第一導(dǎo)流片上分別連接有冷端導(dǎo)熱柱，該冷端導(dǎo)熱柱直接伸設(shè)在外部空間中，在每一個該第二導(dǎo)流片上分別連接有熱端導(dǎo)熱柱，該熱端導(dǎo)熱柱直接伸設(shè)在外部空間中，在該半導(dǎo)體冷熱雙向芯片的兩側(cè)分別設(shè)置有導(dǎo)熱絕緣層，該導(dǎo)熱絕緣層分別罩設(shè)在該第一導(dǎo)流片以及該第二導(dǎo)流片上，該冷端導(dǎo)熱柱以及該熱端導(dǎo)熱柱分別從該導(dǎo)熱絕緣層中伸出。
文檔編號H01L25/04GK103178201SQ20131008929
公開日2013年6月26日 申請日期2013年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月20日
發(fā)明者劉宇, 游勇軍 申請人:劉宇