用于熱電發(fā)電機(jī)的載體基板以及電氣線路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于熱電發(fā)電機(jī)的載體基板并且涉及一種電氣線路。
【背景技術(shù)】
[0002]電氣線路需要電能源。如果使用蓄能器,那么所述蓄能器根據(jù)線路的功率需求和所述蓄能器的儲(chǔ)存能力而在有限的時(shí)間里是空的。但是,作為能源也可以使用在線路的使用地點(diǎn)處自然出現(xiàn)的能量流。由此可以幾乎沒有限制地使用所述線路。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]在這種背景前面,用本發(fā)明介紹了按獨(dú)立權(quán)利要求所述的、用于熱電發(fā)電機(jī)的載體基板以及電氣線路。有利的設(shè)計(jì)方案從相應(yīng)的從屬權(quán)利要求和以下說明中獲得。
[0004]電氣線路需要基座,該基座提供機(jī)械穩(wěn)定性和電氣的連接線。所述基座可以是電路板。通過電路板上側(cè)面與電路板下側(cè)面的導(dǎo)熱的連接,可以通過在其他方面絕熱的電路板來導(dǎo)送熱流。例如于是可以將布置在所述電路板上的熱電發(fā)電機(jī)的廢熱通過所述電路板來排出,以便通過所述發(fā)電機(jī)來達(dá)到盡可能高的溫度降。同樣通過所述電路板可以將熱輸送給所述熱電發(fā)電機(jī)。在所述電路板的背離熱電發(fā)電機(jī)的一面上可以導(dǎo)熱地將換熱器表面連接到這種連接上,所述換熱器表面能夠?qū)崿F(xiàn)所述連接與環(huán)境之間的得到改進(jìn)的熱傳遞。
[0005]介紹了一種用于結(jié)構(gòu)元件、尤其是熱電發(fā)電機(jī)的載體基板,其中所述載體基板具有以下特征:
-用于與所述熱電發(fā)電機(jī)進(jìn)行熱接觸的熱接口 ;
用于排出并且/或者吸收熱能的換熱器結(jié)構(gòu),其中所述換熱器結(jié)構(gòu)至少部分地布置在所述載體基板的與所述熱接口對(duì)置的側(cè)面上;以及
-用于在所述熱接口與所述換熱器結(jié)構(gòu)之間傳導(dǎo)熱能的熱導(dǎo)體。
[0006]此外,介紹了一種具有以下特征的電氣線路:
-按照這里所介紹的方案的載體基板;以及
-結(jié)構(gòu)元件、尤其是熱電發(fā)電機(jī),所述熱電發(fā)電機(jī)與所述熱接口熱耦聯(lián)并且被構(gòu)造用于:由所述熱接口與所述結(jié)構(gòu)元件、尤其是所述熱電發(fā)電機(jī)的與熱接口對(duì)置的參考平面之間的溫差產(chǎn)生電勢(shì)。
[0007]“載體基板”可以理解為電路板。“結(jié)構(gòu)元件”可以是電子的組件,所述電子的組件在對(duì)外部的刺激或者外部的環(huán)境條件進(jìn)行響應(yīng)的情況下發(fā)揮主動(dòng)性或者提供能量和/或信號(hào)。在此,所述結(jié)構(gòu)元件可以構(gòu)造為熱電發(fā)電機(jī);但是,所述結(jié)構(gòu)元件也可以是任意其他電子的結(jié)構(gòu)元件、例如處理器或者傳感器。熱電發(fā)電機(jī)可以將熱轉(zhuǎn)換為電。為此要利用塞貝克效應(yīng),所述塞貝克效應(yīng)在導(dǎo)體的內(nèi)部產(chǎn)生電壓,其中沿著所述導(dǎo)體存在著溫度梯度。在兩個(gè)在一側(cè)彼此連接的、由不同的金屬構(gòu)成的導(dǎo)體上可以截取電勢(shì)。熱接口可以是用于所述熱電發(fā)電機(jī)的抵靠面。換熱器結(jié)構(gòu)可以提供用于在所述熱導(dǎo)體與環(huán)境之間的進(jìn)行熱傳遞的表面。所述熱導(dǎo)體可以被劃分到多個(gè)單個(gè)橫截面上。
[0008]所述電氣線路可以具有傳感器元件,該傳感器元件布置在載體基板上并且與所述熱電發(fā)電機(jī)進(jìn)行電連接。所述熱電發(fā)電機(jī)可以被構(gòu)造用于向所述傳感器元件供給電能。通過所述熱電發(fā)電機(jī)可以自給自足地運(yùn)行所述傳感器元件。
[0009]所述熱導(dǎo)體可以構(gòu)造為至少一個(gè)穿過所述載體基板的導(dǎo)熱的金屬化通孔。所述金屬化通孔可以由金屬制成。所述金屬化通孔可以是穿過載體基板的用金屬填充的鉆孔。通過至少一個(gè)金屬化通孔可以特別好地傳送所述熱能。
[0010]所述換熱器結(jié)構(gòu)可以構(gòu)造為所述熱導(dǎo)體的延長(zhǎng)部。在此在所述熱導(dǎo)體上可以布置伸出超過所述載體基板的、導(dǎo)熱的、用于朝環(huán)境進(jìn)行傳熱的凸起。通過所述熱導(dǎo)體的直接的延長(zhǎng)可以節(jié)省很多結(jié)構(gòu)空間。
[0011 ] 所述熱接口可以對(duì)應(yīng)于所述熱電發(fā)電機(jī)的焊頭模型(L6tanschlussmuster)。所述熱接口可以具有像所述熱電發(fā)電機(jī)的接觸面一樣布置的接觸面。由此可以容易地傳送所述熱能。
[0012]所述換熱器結(jié)構(gòu)可以構(gòu)造為所述載體基板上的金屬面。所述金屬面可以與所述熱導(dǎo)體熱耦聯(lián)。金屬面可以容易地制成。
[0013]所述金屬面可以構(gòu)造為全面地封閉的結(jié)構(gòu)。由此可以在所述平面中提供最大的表面。
[0014]所述換熱器結(jié)構(gòu)可以具有相對(duì)于平坦的面擴(kuò)大了的、用于所述熱傳遞的表面。由此可以改進(jìn)所述熱傳遞。
[0015]所述換熱器結(jié)構(gòu)可以具有一種空間的結(jié)構(gòu)。所述結(jié)構(gòu)可以為三維結(jié)構(gòu)。通過空間的結(jié)構(gòu)可以在預(yù)先給定的基面上提供用于熱傳遞的得到擴(kuò)大的表面。
[0016]所述換熱器結(jié)構(gòu)可以至少部分地在所述基板的表面的后面往里縮進(jìn)。通過往里縮進(jìn),所述表面在很大程度上得到了保護(hù)并且相對(duì)于平坦的結(jié)構(gòu)得到了擴(kuò)大。
[0017]所述換熱器結(jié)構(gòu)可以至少部分地伸出超過所述基板的表面。通過伸出,可以通過對(duì)流來傳遞所述熱。
[0018]所述換熱器結(jié)構(gòu)可以具有至少兩個(gè)彼此熱耦聯(lián)的子平面。通過多個(gè)面可以將所述載體基板的、否則未被利用的面用于熱傳遞。
【附圖說明】
[0019]下面借助于附圖來示范性地對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)解釋。其中:
圖1示出了按照本發(fā)明的一種實(shí)施例的電氣線路的方框圖;
圖2示出了具有多個(gè)按照本發(fā)明的一種實(shí)施例的換熱器結(jié)構(gòu)的載體基板的視圖;
圖3示出了按照本發(fā)明的一種實(shí)施例的載體基板的剖面圖;
圖4示出了具有格柵的載體基板的視圖,所述格柵用作按照本發(fā)明的一種實(shí)施例的換熱器結(jié)構(gòu);
圖5示出了具有連續(xù)的平面的載體基板的剖面圖,所述連續(xù)的平面用作按照本發(fā)明的一種實(shí)施例的換熱器結(jié)構(gòu);
圖6示出了具有連續(xù)的平面的載體基板的視圖,所述連續(xù)的平面用作按照本發(fā)明的一種實(shí)施例的換熱器結(jié)構(gòu);
圖7示出了具有凹部的載體基板的剖面圖,所述凹部用作按照本發(fā)明的一種實(shí)施例的換熱器結(jié)構(gòu);
圖8示出了具有凹部的載體基板的剖面圖的截取部分,其中所述凹部用作按照本發(fā)明的一種實(shí)施例的換熱器結(jié)構(gòu);
圖9示出了具有凸起的載體基板的剖面圖,所述凸起用作按照本發(fā)明的一種實(shí)施例的換熱器結(jié)構(gòu);
圖10示出了具有焊接珠的載體基板的剖面圖,所述焊接珠用作按照本發(fā)明的一種實(shí)施例的換熱器結(jié)構(gòu);
圖11示出了具有堆粧(Hilgelstumpf)的載體基板的剖面圖,所述堆粧用作按照本發(fā)明的一種實(shí)施例的換熱器結(jié)構(gòu);并且
圖12示出了具有銅柱的載體基板的剖面圖,所述銅柱用作按照本發(fā)明的一種實(shí)施例的換熱器結(jié)構(gòu)。
[0020]在下面對(duì)本發(fā)明的有利的實(shí)施例所作的描述中,針對(duì)在不同的附圖中所示出的并且類似地起作用的元件使用相同的或者類似的附圖標(biāo)記,其中放棄對(duì)于這些元件的重復(fù)的描述。
【具體實(shí)施方式】
[0021]圖1示出了按照本發(fā)明的一種實(shí)施例的電氣的或者電子的線路100的方框圖。所述線路100具有載體基板102和熱電發(fā)電機(jī)104。所述載體基板102具有熱接口 106、換熱器結(jié)構(gòu)108和熱導(dǎo)體110。所述熱接口 106被構(gòu)造用于與所述熱電發(fā)電機(jī)104進(jìn)行熱接觸。所述熱電發(fā)電機(jī)104布置在所述熱接口 106上并且與所述熱接口 106熱耦聯(lián)。所述熱電發(fā)電機(jī)104被構(gòu)造用于由所述熱接口 106與所述熱電發(fā)電機(jī)104的、與熱接口 106對(duì)置的參考平面112