一种适用于非气密封装的热电模块及其制造方法技术

本发明专利技术为一种适用于非气密封装的热电模块及其制造方法，包括上基板、下基板、电偶对及与半导体元件焊接且固设与上基板和下基板内侧的导流片，所述下基板包括电偶对区和接线区，接线区设有接线焊盘，上基板设置在电偶对区上，所述上基板及下基板电偶对区中暴露在空气中的导流片及电偶对的表面镀有保护层。其制造方法包括烧结导流片，焊接电偶对，涂抹石蜡，镀保护膜，除去石蜡。本发明专利技术的优点是：设有保护膜，阻挡空气中的水汽或冷凝水对热电模块的半导体颗粒和导流片产生的腐蚀及避免短路，使整个热电模块可以在非气密甚至高温高湿环境中正常工作；设有导流槽，便于上下基板内冷凝水流出，避免冷凝水影响热电模块性能。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于非气密封装的热电模块及其制造方法
本专利技术涉及热电模块领域，尤其涉及一种适用于非气密封装的热电模块及其制造方法。
技术介绍
热电模块一般都是由上下基板、导流片和半导体元件组成，其工作原理是利用帕尔帖效应，在通电以后，基板上、下表面分别制冷和制热，因此通过使用热电模块能够到达制热和制热的需求。在利用热电模块制冷或制热时，因冷凝水的存在，热电模块往往需要进行气密封装以避免热电模块短路。随着社会的发展，各种的通信需求量越来越大，其巨大的用量以及低成本的要求，孕育出了新的产品形式，COB、非气密BOX封装的、非传统的气密封装形式的产品相继面世，相应的对于热电模块的要求也随之提高，传统的需要气密封装的热电模块已无法满足当下需求。
技术实现思路
本专利技术主要解决了冷凝水或高湿环境会导致热电模块短路，需要气密封装的问题，提供了一种适用于非气密环境，不受冷凝水和高湿环境影响的适用于非气密封装的热电模块及其制造方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是,一种适用于非气密封装的热电模块，包括上基板、下基板、位于上基板和下基板之间由半导体元件组成的电偶对及与半导体元件焊接且固设与上基板和下基板内侧的导流片，所述下基板包括电偶对区和接线区，接线区设有接线焊盘，上基板设置在电偶对区上，所述上基板及下基板电偶对区中暴露在空气中的导流片及电偶对的表面镀有保护层。接线区的接线焊盘与电偶对区的导流片电连接，电偶对区中电偶对串联连接，保护层用于防止冷凝水和水汽等对热电模块中的电偶对及导流片产生腐蚀和短路。作为上述方案的一种优选方案，所述上基板和下基板内侧均设有导流槽，所述导流槽包括横向导流槽和纵向导流槽，所述纵向导流槽延上基板和下基板的长度方向设置，所述横向导流槽延上基板和下基板的宽度方向设置。导流槽便于上下基板内侧形成的冷凝水的排出，避免热电模块中冷凝水滞留，防止冷凝水成为上下基板之间的导热介质，影响热电模块性能。作为上述方案的一种优选方案，所述纵向导流槽位于上基板和下基板宽度方向的中间位置，纵向导流槽靠近接线区的一端高于纵向导流槽远离接线区的一端设置。使冷凝水远离接线区。作为上述方案的一种优选方案，所述横向导流槽设于相邻两个电偶对之间，所述横向导流槽起于上基板和下基板边缘，横向导流槽止于纵向导流槽，所述同一横向导流槽中位于上基板和下基板边缘的一端高于位于纵向导流槽的一端。作为上述方案的一种优选方案，所述横向导流槽和纵向导流槽表面设置有保护层。作为上述方案的一种优选方案，所述保护层为聚对二甲苯。作为上述方案的一种优选方案，所述导流片靠近边缘区域设置有一圈焊锡槽。焊锡槽用于存放在焊接电偶对时多余的焊锡，防止焊锡溢出导流片。对应的本专利技术还提供一种热电模块制造方法，用于制造权利要求适用于非气密封装的热电模块，包括以下步骤：S1：将导流片置于上基板和下基板上，并在高温炉内进行烧结；S2：在导流片上涂抹焊锡，在下基板导流片上放上电偶对，盖上上基板并夹紧，送入加热设备进行加热，完成电偶对焊接；S3：用石蜡涂抹未冷却的热电模块的上基板和下基板外表面及接线区；在热电模块的上基板和下基板外表面及接线区形成石蜡膜；S4：待热电模块冷却后放入气相沉积设备进行气相沉积，在热电模块表面镀上一层保护膜；S5：除去热电模块上的石蜡。本专利技术的优点是：设有保护膜，阻挡空气中的水汽或冷凝水对热电模块的半导体颗粒和导流片产生的腐蚀及避免短路，使整个热电模块可以在非气密甚至高温高湿环境中正常工作；设有导流槽，便于上下基板内冷凝水流出，避免冷凝水影响热电模块性能。附图说明图1为实施例中适用于非气密封装的热电模块的一种结构示意图。图2为实施例中下基板的一种俯视结构示意图。图3为实施例中导流片的一种俯视结构示意图。图4为实施例中热电模块制造方法的一种流程示意图。1-上基板2-下基板3-电偶对4-导流片5-接线焊盘6-导流槽7-焊锡槽。具体实施方式下面通过实施例，并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步的说明。实施例：本实施例一种适用于非气密封装的热电模块，如图1所示，包括上基板1、下基板2、位于上基板和下基板之间由半导体元件组成的电偶对3及与半导体元件焊接且固设与上基板和下基板内侧的导流片4，下基板包括电偶对区和接线区，接线区设有接线焊盘5，电偶对区设有导流片，接线区的接线焊盘与电偶对区的导流片电连接，电偶对区中电偶对串联连接，下基板的长度大于上基板的长度，上基板刚好盖住下基板的电偶对区，上基板及下基板电偶对区中暴露在空气中的导流片及电偶对的表面镀有保护层。保护层用于防止冷凝水和水汽等对热电模块中的电偶对及导流片产生腐蚀和避免电偶对之间短路，保护层通过为聚对二甲苯气相沉积的方式镀在热电模块表面。如图2所示，下基板内侧设有导流槽6，导流槽包括横向导流槽和纵向导流槽，纵向导流槽延下基板的长度方向设置，横向导流槽延下基板的宽度方向设置。纵向导流槽位于下基板宽度方向的中间位置，纵向导流槽将下基板平均分为上部分和下部分，纵向导流槽在下基板内为倾斜设置，纵向导流槽右端高于左端，当纵向导流槽内存有冷凝水时，冷凝水在重力作用下往纵向导流槽左侧流动，使冷凝水远离接线焊盘。横向导流槽设于相邻两个电偶对之间，以纵向导流槽为界，下基板上部的横向导流槽起于下基板上边缘，止于纵向导流槽，上部的横向导流槽为倾向纵向导流槽设置，上部的横向导流槽的上端高于其下端。下基板下部的横向导流槽与上部的横向导流槽以纵向导流槽为对称线对称设置，及下部的横向导流槽的下端高于其上端。上基板内侧中导流槽的设置与下基本内侧导流槽的设置镜像对称。上基板和下基板上的导流槽表面均镀有聚对二甲苯保护层。导流槽便于上下基板内侧形成的冷凝水的排出，避免热电模块中冷凝水滞留，防止冷凝水成为上下基板之间的导热介质，影响热电模块性能。如图3所示，导流片靠近边缘区域设置有一圈焊锡槽，焊锡槽用于存放在焊接电偶对时多余的焊锡，防止焊锡溢出导流片。本实施例还提供一种热电模块制造方法，用于制造上述热电模块，如图3所示，包括以下步骤：S1：将导流片置于上基板和下基板上，并在高温炉内进行烧结；S2：在导流片上涂抹焊锡，在下基板导流片上放上电偶对，盖上上基板并夹紧，送入加热设备进行加热，完成电偶对焊接；S3：用石蜡涂抹未冷却的热电模块的上基板和下基板外表面及接线区；在涂抹石蜡时，石蜡融化在仍处于较高温度的热电模块上基板和下基板外表面及接线区表面，在热电模块冷却后，石蜡凝固，在热电模块表面形成一层石蜡膜；S4：待热电模块冷却后放入气相沉积设备进行气相沉积，在热电模块表面镀上一层保护膜；S5：除去热电模块上的石蜡，使热电模块的上基板和下基板外表面及接线区暴露在空气中，使热电模块能够正常制冷制热和接线使用。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本专利技术精神作举例说明。本专利技术所属
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【技术保护点】
1.一种适用于非气密封装的热电模块，包括上基板（1）、下基板（2）、位于上基板和下基板之间由半导体元件组成的电偶对（3）及与半导体元件焊接且固设与上基板和下基板内侧的导流片（4），其特征是：所述下基板包括电偶对区和接线区，接线区设有接线焊盘（5），上基板设置在电偶对区上，所述上基板及下基板电偶对区中暴露在空气中的导流片及电偶对的表面镀有保护层。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于非气密封装的热电模块，包括上基板（1）、下基板（2）、位于上基板和下基板之间由半导体元件组成的电偶对（3）及与半导体元件焊接且固设与上基板和下基板内侧的导流片（4），其特征是：所述下基板包括电偶对区和接线区，接线区设有接线焊盘（5），上基板设置在电偶对区上，所述上基板及下基板电偶对区中暴露在空气中的导流片及电偶对的表面镀有保护层。


2.根据权利要求1所述的一种适用于非气密封装的热电模块，其特征是：所述上基板和下基板内侧均设有导流槽（6），所述导流槽包括横向导流槽和纵向导流槽，所述纵向导流槽延上基板和下基板的长度方向设置，所述横向导流槽延上基板和下基板的宽度方向设置。


3.根据权利要求2所述的一种适用于非气密封装的热电模块，其特征是：所述纵向导流槽位于上基板和下基板宽度方向的中间位置，纵向导流槽靠近接线区的一端高于纵向导流槽远离接线区的一端设置。


4.根据权利要求2所述的一种适用于非气密封装的热电模块，其特征是：所述横向导流槽设于相邻两个电偶对之间，所述横向导流槽起于上基板和下基板边缘，横向导流槽止于...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘凌波，吴永庆，阮炜，
申请(专利权)人：杭州大和热磁电子有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33