專利名稱：一種高效的半導體致冷器件結構的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于電子技術領域，涉及
半導體致冷器件結構有關。
種半導體致冷器件，特別是與一種高效的
背景技術：
現有的半導體致冷器件的分解圖及結構圖如圖1、圖2所示，其是碲-鉍-銻合 金晶粒A焊接在兩片氧化鋁陶瓷板B之間形成完整的器件，氧化鋁陶瓷板具有良好的傳 熱性能及電絕緣性能，多個碲_鉍_銻合金晶粒由多個銅片C焊接在一起形成一個或多 個串聯陣列，由于焊接的需要，在氧化鋁陶瓷板上要加工生成金屬層(銅)D，由焊錫完成 碲-鉍-銻合金晶粒陣列和氧化鋁陶瓷板之間的焊接，通過導線給半導體致冷器件通電，典 型的TECl-127xx系列半導體致冷器件，在40x40毫米的面積上焊接127對碲-鉍-銻合金 晶粒，127對合金晶粒串聯在一起，每對晶粒包含一個N型晶粒和一個P型晶粒。其應用結 構如圖3-圖6所示，半導體致冷器件通電工作時會有一個熱面和一個冷面，為了使半導體 致冷器件正常工作，需要將其熱面的熱量散發到環境中去，比較高效的方法是在其熱面安 裝一個熱交換器E，水或其他流體介質通過熱交換器后不斷地將熱量傳遞出去。當半導體 致冷器件被用來冷卻空氣時，需要在其冷面裝配一個散熱片F，用來和空氣進行熱交換以冷 卻空氣，散熱片尺寸越大效果越好。當半導體致冷器件被用來冷卻流體時，需要在其冷面裝 配一個熱交換器，用來和流體進行熱交換以冷卻流體。半導體致冷器件的陶瓷板和熱交換 器，散熱片之間需要涂抹適量的導熱硅脂(或導熱膠)G以實現熱傳導，整個裝置用螺絲H 緊固。由于現有技術的限制，導熱硅脂(或導熱膠)的導熱率很低，通常在0.6W/m.K-2.0W/ m. K之間，從而影響整個裝置的效率。
發明內容本實用新型的目的是針對現有技術的問題，提供導熱效果更好的一種高效的半導 體致冷器件結構。 為了實現上述目的，本實用新型的解決方案是 —種高效的半導體致冷器件結構，包括含有一冷面及一熱面的碲_鉍_銻合金晶 粒陣列、散熱片、熱交換器，所述的碲_鉍_銻合金晶粒陣列熱面直接設置在陽極氧化處理 形成電絕緣層的鋁制熱交換器上，冷面直接設置在陽極氧化處理形成電絕緣層的鋁散熱片 或鋁制熱交換器上，尺寸與鋁散熱片或鋁制熱交換器的大小一致。 所述的鋁制熱交換器及鋁散熱片底面另加工形成與碲_鉍_銻合金晶粒陣列對應 的金屬銅層陣列，所述的碲_鉍_銻合金晶粒陣列借由其上的銅片焊接在兩鋁制熱交換器 或鋁制熱交換器及鋁散熱片底面的銅金屬層上。 所述的碲-鉍-銻合金晶粒陣列借由電絕緣導熱膠粘接在兩鋁制熱交換器或鋁制 熱交換器及鋁散熱片之間。 所述的兩組碲-鉍-銻合金晶粒陣列熱面直接設置在陽極氧化處理形成電絕緣層的鋁制熱交換器兩面，兩冷面直接設置在陽極氧化處理形成電絕緣層的鋁散熱片或鋁制熱 交換器上，尺寸與鋁散熱片或鋁制熱交換器的大小一致。 采用上述技術方案，本實用新型將碲_鉍_銻合金晶粒陣列熱面直接設置在陽極 氧化處理形成電絕緣層的鋁制熱交換器上，冷面直接設置在陽極氧化處理形成電絕緣層的 鋁散熱片或鋁制熱交換器上，尺寸與鋁散熱片或鋁制熱交換器的大小一致，不用普通半導 體致冷器件中的陶瓷板，散熱片或熱交換器為鋁合金，該結構省去中間介質氧化鋁陶瓷板 和導熱硅膠，工作效率更高，且碲_鉍_銻合金晶粒陣列尺寸與散熱片大小一樣，熱量在散 熱面積上分布均勻，工作效率更高。
圖1是本實用新型現有技術的半導體致冷器件的結構分解圖；圖2是本實用新型現有技術的半導體致冷器件的結構圖；圖3是本實用新型現有技術的半導體致冷器件的應用結構分解圖一圖4是本實用新型現有技術的半導體致冷器件的應用結構圖一；圖5是本實用新型現有技術的半導體致冷器件的應用結構分解圖二圖6是本實用新型現有技術的半導體致冷器件的應用結構圖二；圖7是本實用新型實施例一的立體分解圖；圖8是本實用新型實施例一的組合圖；圖9是本實用新型實施例二的立體分解圖；圖10是本實用新型實施例二的組合圖；圖11是本實用新型實施例三的組合圖；圖12是本實用新型實施例四的組合圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。 如圖7-圖12所示，一種高效的半導體致冷器件結構，包括含有一冷面11及一熱 面12的碲_鉍_銻合金晶粒陣列1、散熱片2、熱交換器3，所述的碲_鉍_銻合金晶粒陣列 熱面12直接設置在陽極氧化處理形成電絕緣層的鋁制熱交換器3上，冷面11直接設置在 陽極氧化處理形成電絕緣層的鋁散熱片2或鋁制熱交換器3上，尺寸與鋁散熱片或鋁制熱 交換器的大小一致。 在實施過程中，所述的鋁制熱交換器及鋁散熱片底面可另加工形成與碲_鉍_銻
合金晶粒陣列對應的金屬銅層陣列，所述的碲_鉍_銻合金晶粒陣列借由其上的銅片焊接
在兩鋁制熱交換器或鋁制熱交換器及鋁散熱片底面的銅金屬層上。所述的碲_鉍_銻合金
晶粒陣列也可借由電絕緣導熱膠粘接在兩鋁制熱交換器或鋁制熱交換器及鋁散熱片之間。 也可以延伸使用時，也可以兩組碲_鉍_銻合金晶粒陣列熱面直接設置在陽極氧
化處理形成電絕緣層的鋁制熱交換器兩面，兩冷面直接設置在陽極氧化處理形成電絕緣層
的鋁散熱片或鋁制熱交換器上，尺寸與鋁散熱片或鋁制熱交換器的大小一致。 本實用新型將碲-鉍-銻合金晶粒陣列熱面直接設置在陽極氧化處理形成電絕緣
層的鋁制熱交換器上，冷面直接設置在陽極氧化處理形成電絕緣層的鋁散熱片或鋁制熱交換器上，尺寸與鋁散熱片或鋁制熱交換器的大小一致，不用普通半導體致冷器件中的陶瓷 板，散熱片或熱交換器為鋁合金，該結構省去中間介質氧化鋁陶瓷板和導熱硅膠，工作效率 更高，且碲-鉍-銻合金晶粒陣列尺寸與散熱片大小一樣，熱量在散熱面積上分布均勻，工 作效率更高。
權利要求一種高效的半導體致冷器件結構，包括含有一冷面及一熱面的碲-鉍-銻合金晶粒陣列、散熱片、熱交換器，其特征在于所述的碲-鉍-銻合金晶粒陣列熱面直接設置在陽極氧化處理形成電絕緣層的鋁制熱交換器上，冷面直接設置在陽極氧化處理形成電絕緣層的鋁散熱片或鋁制熱交換器上，尺寸與鋁散熱片或鋁制熱交換器的大小一致。
2. 如權利要求1所述的一種高效的半導體致冷器件結構，其特征在于所述的鋁制熱 交換器及鋁散熱片底面另加工形成與碲_鉍_銻合金晶粒陣列對應的金屬銅層陣列，所述 的碲-鉍-銻合金晶粒陣列借由其上的銅片焊接在兩鋁制熱交換器或鋁制熱交換器及鋁散 熱片底面的銅金屬層上。
3. 如權利要求1所述的一種高效的半導體致冷器件結構，其特征在于所述的 碲_鉍_銻合金晶粒陣列借由電絕緣導熱膠粘接在兩鋁制熱交換器或鋁制熱交換器及鋁散 熱片之間。
4. 如權利要求1、2或3所述的一種高效的半導體致冷器件結構，其特征在于其特征 在于所述的兩組碲_鉍_銻合金晶粒陣列熱面直接設置在陽極氧化處理形成電絕緣層的 鋁制熱交換器兩面，兩冷面直接設置在陽極氧化處理形成電絕緣層的鋁散熱片或鋁制熱交 換器上，尺寸與鋁散熱片或鋁制熱交換器的大小
專利摘要一種高效的半導體致冷器件結構，包括含有一冷面及一熱面的碲－鉍－銻合金晶粒陣列、散熱片、熱交換器，所述的晶粒陣列熱面直接設置在陽極氧化處理形成電絕緣層的鋁制熱交換器上，冷面直接設置在陽極氧化處理形成電絕緣層的鋁散熱片或鋁制熱交換器上，尺寸與鋁散熱片或鋁制熱交換器的大小一致；本實用新型不用普通半導體致冷器件中的陶瓷板，散熱片或熱交換器為鋁合金，該結構省去中間介質氧化鋁陶瓷板和導熱硅膠，工作效率更高，且碲－鉍－銻合金晶粒陣列尺寸與散熱片大小一樣，熱量在散熱面積上分布均勻，工作效率更高。
文檔編號F25B21/02GK201488389SQ200920139440
公開日2010年5月26日 申請日期2009年7月13日 優先權日2009年7月13日
發明者梅立功 申請人:廈門海庫電子有限公司