金属化联接半导体致冷器制造技术

本实用新型专利技术属于一种陶瓷平板型半导体温差致冷组件为冷源构成的半导体致冷器，其特征是半导体致冷组件（３）的两陶瓷外表传热面（４）分布圆形或矩（条）形金属化图案（５），供与吸热器（８），散热器（１）的传热面（２）形成金属化良传热性的钎焊连接，其内部是优化的元件截面积与电对数目，在非传热处通过联接盘（７）隔热和加强机械强度与稳定性，并由此构成单独式与单元式两种金属化联接半导体致冷器，以其长寿、低功率、高致冷效率适用于家庭中。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于一种半导体致冷器中采用外表传热面分布为金属化图案的陶瓷平板型半导体温差致冷组件为冷源，加热钎焊联接吸热器与散热器，优化的元件截面与电对数目，并由联接盘加强机械强度与稳定性的装置。目前，商品化的陶瓷平板型半导体致冷器，其中的半导体温差致冷组件作为支撑元件的陶瓷平板的外表传热面未经金属化，采用导热硅油脂与吸热器和散热器联接，属常温下冷法联接，故可使用截面积较小元件以利降低成本，但有两点不足其一是非金属化联接，传热不良，一般在使用半年至一年后，导热硅油干化，导热性大幅度降低，导致致冷效率很低，其二是采用截面积小的元件，容纳的电对多(定型为127对)导致功率大，尤其是在导热硅脂干化时，无效作功，不利节能，同时自身热量越积越高，寿命很短，不适用于家庭使用。本技术的目的在于改进上述不足，将半导体温差致冷组件的陶瓷传热面金属化，通过钎焊与吸热器散热器联接，即热法联接，通过优化，采用较大元件截面及电对数目，通过增加联接盘加强机械强度，以利节能，长寿，致冷效率高，适用于家庭。本技术特征是在陶瓷平板型半导体致冷组件的两外表传热面分布圆形或矩(条)形金属化图案，供与吸热器散热器的传热面进行钎焊，其内部经优化由3.20至4.00平方毫米(较大)元件截面组成的69至72对电对，这样的内，外部的布局与组合适用于单独式或单元式的金属化的结构，为了加强钎焊后的强度，相应地增加一个由绝热性能好的材料制成的方形的联接盘，该盘底上有适用于单独式或单元式进行装配并能暴露出一个或三个吸热器矩形传热面的矩形或园形孔，该盘底内侧有用绝热性能好的材料制成的装配挂钩，可挂在被致冷的(罐)器具的边缘与吸热器联接，该盘底外侧有装配螺钉，装配螺钉通过过桥与散热器联接，装配挂钩与螺钉之间不贯通，该盘底外侧还有一个或三个扇形屏，用于与散热器密封，除传热面外无任何传导热量的通道，使吸热器，金属化的半导体致冷组件散热器三者在传热面金属化钎焊后，又共同紧固在联接盘内外，形成既能在传热面快速传热在非传热处相互隔热的同时又能在整体上加强机械强度与稳定性的金属化联接半导体致冷器。附图说明图1为本技术单独式立体展开图。图2为本技术单独式装配图。图3为本技术三套为一单元式立体展开图。图4为本技术三套为一单元式装配图。以下结合附图进行说明如图1所示单独式部件，扇形散热器(1)传热面(2)上制备了钎焊锡层，矩形半导体致冷组件(3)散热传热面(4)上分布圆形或矩(条)形金属化图案(5)，同样地，在其吸热传热面(6)上也分布了金属化图案，方盘状的联接盘(7)上有暴露出一个吸热器(8)矩形传热面(9)的矩形或圆形孔(10)，吸热器矩形传热面上也制备了钎焊锡层。如1.2所示单独式的装配，首先将联接盘(7)底内侧的装配挂钩(11)装卡在致冷器具(12)的边缘上，吸热器(8)装配在联接盘上的矩形或圆形孔(10)中，完成联接盘(7)与致冷器具上的吸热器的联接，然后通过加热钎焊将半导体致冷组件(3)吸热传热面(6)上分布的金属化图案与吸热器(8)传热面(9)上的锡层焊接在一起，形成金属化良传热性层(13)，同样地，通过加热钎焊将半导体致冷组件(3)散热传热面(4)上分布的金属化图案(5)与散热器(1)传热面(2)上的锡层焊接在一起，形成金属化良传热性层(14)，最后通过两个两边带孔(15)长条状的过桥(16)插入到散热器中，将其上两边的孔(15)穿入到联接盘(7)上装配螺钉(17)中用螺母(18)紧固，在联接盘底外侧具有扇形屏(19)，供散热器装配后密封。如图3.4所示说明三套为一单元式的部件与装配，三个扇形散热器(1)的传热面(2)上制备了钎焊锡层，装配时三个扇形散热器便组成一个圆形构成一个单元，三个矩形半导体致冷组件(3)散热传热面(4)上分布圆形或矩(条)形金属化图案(5)，同样地，在其吸热传热面(6)上也制备了金属化图案，方盘状的联接盘(7)上有三个倒″品″字形能暴露出三个吸热器(8)矩形传热面(9)的矩形或圆形孔(10)，吸热器矩形传热面(9)上也制备了钎焊锡层，同单独式装配一样，不过是三套同时装配，首先将联接盘(7)底内侧的装配挂钩(11)装卡在致冷器具(12)的边缘上，三个吸热器(8)装配在联接盘上的三个矩形或圆形孔(10)中，完成联接盘(7)与致冷器具上的三个吸热器的联接；然后通过加热钎焊将三个半导体致冷组件(3)吸热传热面(6)上分布的金属化图案与三个吸热器(8)传热面(9)上的锡层焊接在一起，形成金属化良传热性层(13)，同样地，通过加热钎焊将三个半导体致冷组件(3)散热传热面(4)上分布的金属化图案(5)与三个散热器(1)传热面(2)上的锡层焊接在一起，形成金属化良传热性层(14)，最后通过6个两边带孔(15)长条状的过桥(16)插入到散热器中，将其上两边的孔(15)穿入到联接盘(7)上装配螺钉(17)中用螺母(18)紧固，紧固后三个散热器便拼成一个圆形组成一个单元，在联接盘底外侧具有圆形屏(20)，供散热器装配后密封。无论单独式或单元式的装配，因其是通过加热钎焊即热法联接吸热器与散热器的，易造成电对移位，为保证元件及电对的可靠性及降低电功率，提高致冷效率，须优选出适用于钎焊的元件截面及电对数目，经优化确认元件截面积在3.20至4.00平方毫米构成的69至72对的吸热及散热面金属化的半导体致冷组件为宜。本技术通电工作时，半导体致冷组件形成温差，通过其吸热传热面的金属化良传热性层迅速地向吸热器吸收热量，并由半导体电对传递到其散热传热面，再通过金属化良传热性层迅速地向散热器释放热量，形成″电子热泵″式的致冷过程，由于上述本技术的特征便构成既在传热面不变性的快速传热，在非传热处相互隔热的低能耗高致冷效率的长寿型适用于家庭使用的单独式或单元式的金属化联接半导体致冷器。权利要求1.本技术属于一种陶瓷平板型半导体温差致冷组件为冷源，在吸热面联接吸热器，在散热面联接散热器构成的半导体致冷器的装置，其特征是半导体致冷组件的两陶瓷外表传热面(4)、(6)分布圆形或矩(条)形金属化图案(5)与吸热器(8)、散热器(1)的传热面(9)、(2)形成金属化良传热性的钎焊联接，其内部是优化的元件截面积与电对数目，在非传热处通过联接盘(7)隔热和加强机械强度与稳定性，并由此构成单独式与单元式两种金属化联接半导体致冷器。2.根据权利要求1所述的金属化联接半导体致冷器，其特征是将其两陶瓷外表传热面(4)、(6)上圆形或矩(条)形金属化图案(5)与吸热器(8)散热器(1)传热面(9)、(2)上的锡焊层钎焊接在一起形成金属化良传热性层(13)、(14)。3.根据权利要求1所述的金属化联接半导体致冷器，其特征是半导体致冷组件(3)内部优化的元件截面积在3.20至4.00平方毫米，电对为69至72对之间。4.根据权利要求1所述的金属化联接半导体致冷器，其特征是联接盘(7)具备以下三点1)由绝热材料制成的方盘形，其盘底具有暴露出一个或三个吸热器矩形传热面的矩形或圆形(10)孔，2)利用盘底内侧装配挂钩(11)与致冷器具(12)的边缘联接，3)利用盘底外侧装配螺钉(17)通过过桥(16)将散热器(1)用螺母紧固，利用扇形屏(19)或圆形屏(20)本文档来自技高网...

【技术保护点】
本实用新型属于一种陶瓷平板型半导体温差致冷组件为冷源，在吸热面联接吸热器，在散热面联接散热器构成的半导体致冷器的装置，其特征是半导体致冷组件的两陶瓷外表传热面（４）、（６）分布圆形或矩（条）形金属化图案（５）与吸热器（８）、散热器（１）的传热面（９）、（２）形成金属化良传热性的钎焊联接，其内部是优化的元件截面积与电对数目，在非传热处通过联接盘（７）隔热和加强机械强度与稳定性，并由此构成单独式与单元式两种金属化联接半导体致冷器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴鸿平，王颖儒，
申请(专利权)人：吴鸿平，王颖儒，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]