热电半导体器件的制造方法和设备及其所获得的产品技术

本发明专利技术公开了一种热电半导体器件的制造方法和设备及其产品，其特征在于；采用精密浇铸技术，直接将熔融的Ｐ型及Ｎ型热电半导体材料，通过定量控制出料机构，分别浇铸在事先制好的特定元件形状的模型中。定量控制出料机构通过导管，将熔融的Ｐ型及Ｎ型热电半导体材料分别浇铸在特定元件形状的模型中。用本发明专利技术生产的一种热电半导体器件，其特征在于：在隔板（７ａ）的两侧分别为是Ｐ型（３）及Ｎ型（４）热电元件，金属连接片的弯折部分探入Ｐ型（３）及Ｎ型（４）热电元件中，平面部分分别固定在上下底板（１）、（６）上。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及热电半导体器件的制造方法和设备及其所获得的产品。
技术介绍
热电半导体器件是利用电流通过半导体材料P、N结时产生的帕尔贴效应产生致冷或致热效应(根据电流方向)的器件。目前工业生产的典型的热电半导体器件的结构及工作原理示意图如本专利技术说明书附图部分的图1所示，其基本单元是把一只P型热电半导体元件(3)和一只N型热电半导体元件(4)用金属连接片(2)、(5)联结成一对热电偶，接通直流电源(DC)后，在金属连接片(2)、(5)处就会产生温度差和热量转移，在金属连接片(2)处温度下降并吸热，称为冷端；在金属连接片(5)处温度上升并放热，称为热端。由于一对半导体热电偶的热交换量很小，通常都将若干对半导体热电偶在电路上串联起来，所有电偶均等距离布置并固定在导热绝缘基板(1)(上底板)、及导热绝缘基板(6)(下底板)之间，形成热传导并联结构的热电堆，其中导热绝缘基板(1)是冷端，导热绝缘基板(6)是热端。传统的P型及N型半导体热电偶元件通常都采用机械切割加工方法制成，首先将大块的热电半导体材料(通常是拄状体晶锭)切割成片状，然后再切割成方型截面的拄状体热电偶元件。常用的拄状体热电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热电半导体器件的制造方法，其特征在于；采用精密浇铸技术，直接将熔融的Ｐ型及Ｎ型热电半导体材料，通过定量控制出料机构，分别浇铸在事先制好的特定元件形状的模型中。

【技术特征摘要】
1.一种热电半导体器件的制造方法，其特征在于；采用精密浇铸技术，直接将熔融的P型及N型热电半导体材料，通过定量控制出料机构，分别浇铸在事先制好的特定元件形状的模型中。2.根据权利要求1所述的一种热电半导体器件的制造的方法，其特征在于定量控制出料机构通过导管，将熔融的P型及N型热电半导体材料分别浇铸在特定元件形状的模型中。3.根据权利要求1所述的一种热电半导体器件的制造的方法，其特征在于采用模型浇铸方法直接生产出规定形状的半导体热电偶元件，生产工艺流程如下配料——熔炼——浇铸——热处理——挂锡——装元件——焊接——测试。4.根据权利要求1所述的一种热电半导体器件的制造的方法，其特征在于采用耐温隔热、绝缘、不吸潮、不与热电材料发生化学反应的材料制成设定形状的隔板，已经安装金属连接片的导热绝缘基板(6)(下底板)上，将熔融的P型及N型热电半导体材料按照P型及N型电偶的摆放工艺要求分别浇铸入不同的隔板腔体内，然后安装上底板(1)(已经安装金属连接片的导热绝缘基板)，直接生成半导体热电堆半成品；浇铸期间控制浇铸件的冷却结晶过程，同时施加特定方向的电场或电磁场；然后经过热处理等工艺调整材料性能，最终制成成品，生产工艺流程如下配料——熔炼——带下底板浇铸——装上底板——热处理——测试。5.根据权利要求1所述的一种热电半导体器件的制造的方法，其特征在于采用精密浇铸技术，在恒温及气体保护环境下，将熔融的P型及N型热电半导体材料分别浇铸在事先做好的特定元件形状的模型中；6.根据权利要求1所述的一种热电半导体器件的制造的方法，其特征在于按照产品规范的材料配比分别配制P型及N型热电半导体材料，放入不同的熔炼炉(20P)及(20N)中抽真空至2Pa，加热至550℃——850℃熔融，期间适当搅拌使材料均匀化合；然后在保护气体环境下，通过(25P)及(25N)分别输送到浇铸炉(21P)及(21N)中，保温在550℃——700℃；装有下底板(6)的浇铸模型(27)通过送料机构(22)输送到安装有震动机构(17)的浇铸工作台(16)上，熔融的热电半导体材料通过喷嘴(15P)及(15N)分别浇铸进模型(27)中规定的位置；充满熔融热电半导体材料的浇铸模型(27)通过物料输送机构(28)传送到送料机构(23)处安装上底板(1)，然后输送到定向处理机构(24)处降温，使熔融的半导体热电材料在电场或电磁场环境下凝固；然后送入隧道炉(26)中按照退火工艺规定的降温程序进行退火热处...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜效中，
申请(专利权)人：杜效中，
类型：发明
国别省市：44[中国|广东]