一种热电器件与散热片一体化的热电组件制造技术

本实用新型专利技术涉及热电组件技术领域，提供一种热电器件与散热片一体化的热电组件，包括第一陶瓷基板、第二陶瓷基板、热电材料晶粒；所述第一陶瓷基板上焊接有第一导流片，所述第二陶瓷基板上焊接有第二导流片，所述热电材料晶粒在一端焊接在所述第一导流片上、在另一端焊接在所述第二导流片上；所述第一陶瓷基板、第二陶瓷基板中至少有一个陶瓷基板为带有鳍片的陶瓷基板，所述带有鳍片的陶瓷基板包括一体成型的陶瓷基座与散热鳍片。本实用新型专利技术能够提高热电组件的转换效率，降低热电组件的生产成本，并提升热电组件的生产效率。并提升热电组件的生产效率。并提升热电组件的生产效率。

【技术实现步骤摘要】
一种热电器件与散热片一体化的热电组件


[0001]本技术涉及热电组件
，尤其是涉及一种热电器件与散热片一体化的热电组件。

技术介绍

[0002]目前热电器件行业内，传统的热电组件都是把热电器件与散热片分别独立制造后再组合在一起的组件结构。如图1所示，传统热电器件是把热电材料晶粒3与两片薄型陶瓷基板即第一陶瓷基板1与第二陶瓷基板2焊接在一起而成的，散热片9则由铝或铜质材料制作而成。
[0003]在使用时，热电器件必须通过导热脂、导热垫、相变材料、石墨片以及紧固件与金属散热片结合在一起。这样就在热电器件和金属散热片之间形成一个界面。由于这个界面的热导率比较低，因此产生一个热阻，从而降低了热传导的效率。
[0004]为了使热电器件的瓷片表面和金属散热片的表面有一个良好的接触，热电器件的瓷片和金属散热片的表面都必须把平整度控制在0.013mm以下。而如此小的平整度其控制难度较高，增加了热电组件的生产成本。
[0005]为了使热电器件和金属散热片成为一个整体并减小界面热阻，热电器件和金属散热片需要用紧固件来连接。在实际应用中不可避免地需要一个有经验的装配过程，控制组装时的力矩，以防止热电器件中陶瓷基板或热电晶粒的破碎。而一方面，有经验的装配增加了生产成本，另一方面，当操作工不熟练时，难以控制组装时的力矩，容易导致热电器件中陶瓷基板或热电材料晶粒的破碎，降低了热电组件的热电性能与生产效率。

技术实现思路

[0006]针对现有技术存在的问题，本技术提供一种热电器件与散热片一体化的热电组件，能够提高热电组件的转换效率，降低热电组件的生产成本，并提升热电组件的生产效率。
[0007]本技术的技术方案为：
[0008]一种热电器件与散热片一体化的热电组件，其特征在于，包括第一陶瓷基板(1)、第二陶瓷基板(2)、热电材料晶粒(3)；所述第一陶瓷基板(1)上焊接有第一导流片(4)，所述第二陶瓷基板(2)上焊接有第二导流片(5)，所述热电材料晶粒(3)在一端焊接在所述第一导流片(4)上、在另一端焊接在所述第二导流片(5)上；所述第一陶瓷基板(1)、第二陶瓷基板(2)中至少有一个陶瓷基板为带有鳍片的陶瓷基板，所述带有鳍片的陶瓷基板包括一体成型的陶瓷基座(6)与散热鳍片(7)。
[0009]进一步的，所述陶瓷基座(6)的材质为三氧化二铝陶瓷、氮化铝陶瓷、氧化铍陶瓷、碳化硅陶瓷中的一种，所述散热鳍片(7)的材质为氮化铝陶瓷、氧化铍陶瓷、碳化硅陶瓷、铜、铝中的一种。
[0010]进一步的，所述陶瓷基座(6)的形状为平板状，所述陶瓷基座(6)的高为1mm
‑
5mm。
[0011]进一步的，所述陶瓷基座(6)的形状为长方体或圆柱体，所述陶瓷基座(6)的高为 1mm
‑
5mm；当所述陶瓷基座(6)的形状为长方体时，所述陶瓷基座(6)的长为4mm
‑
70mm、宽为4mm
‑
70mm；当所述陶瓷基座(6)的形状为圆柱体时，所述陶瓷基座(6)的底面直径为10mm
‑
70mm。
[0012]进一步的，所述陶瓷基座(6)的形状为正四棱柱，所述陶瓷基座(6)的高为1mm
‑
5mm、底面边长为4mm
‑
70mm。
[0013]进一步的，所述散热鳍片(7)的高为0.5mm
‑
50mm；所述散热鳍片(7)的形状为圆柱、圆锥或正四棱柱中的一种；当所述散热鳍片(7)的形状为圆柱或圆锥时，所述散热鳍片(7) 的底面直径为0.5mm
‑
3.0mm；当所述散热鳍片(7)的形状为正四棱柱时，所述散热鳍片(7) 的底面边长为1.0mm
‑
5.0mm；所述散热鳍片(7)有多个且均匀分布呈M行N列的矩阵形式，相邻散热鳍片(7)之间的间距为0.5mm
‑
2.0mm；其中，M、N均为整数。
[0014]进一步的，所述散热鳍片(7)的高为0.5mm
‑
50mm；所述散热鳍片(7)的形状为长方体，所述散热鳍片(7)的长为1.0mm
‑
70mm、宽为0.5m
‑
3.0mm；所述散热鳍片(7)有多个且均匀分布呈m行n列的矩阵形式，相邻散热鳍片(7)之间的间距为0.5mm
‑
2.0mm；其中， m、n均为整数。
[0015]进一步的，所述第一导流片(4)、第二导流片(5)均为金属化图形；所述金属化图形为采用钨
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锰、或钼
‑
锰材料制备的金属化图形，或采用DBC工艺制备的覆盖了镍的铜质金属化图形，或采用厚膜工艺制备的覆盖了镍的铜质金属化图形，或采用溅射电镀工艺制备的覆盖了镍的铜质金属化图形；所述第一导流片(4)、第二导流片(5)的形状均为长方体，所述第一导流片(4)、第二导流片(5)的长为1.5mm
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6.0mm、宽为0.5mm
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2.1mm、高为 0.5mm
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3.5mm。
[0016]进一步的，所述第一导流片(4)、第二导流片(5)均设置有多个，所述热电材料晶粒 (3)至少有两对，每对热电材料晶粒均包括一颗N型热电材料晶粒(3
‑
1)、一颗P型热电材料晶粒(3
‑
2)，所述N型热电材料晶粒(3
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1)为以电子为载流子的导电类型为N的热电材料晶粒，所述P型热电材料晶粒(3
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2)为以空穴为载流子的导电类型为P的热电材料晶粒；所述第一导流片(4)和第二导流片(5)将N型热电材料晶粒(3
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1)和P型热电材料晶粒(3
‑
2) 交替地串联连接；所述热电材料晶粒(3)的形状为长方体或圆柱体，所述热电材料晶粒(3) 的高为0.3mm
‑
2.54mm；当所述热电材料晶粒(3)的形状为长方体时，所述热电材料晶粒(3) 的长为0.4mm
‑
2.0mm、宽为0.4mm
‑
2.0mm；当所述热电材料晶粒(3)的形状为圆柱体时，所述热电材料晶粒(3)的直径为1.0mm
‑
3.0mm。
[0017]进一步的，还包括导线，所述导线至少有一对，每一对导线均包括第一导线(8
‑
1)、第二导线(8
‑
2)，第一导线(8
‑
1)在一端焊接在串联的热电材料晶粒中第一颗N型热电材料晶粒(3
‑
1)所焊接的导流片上、在另一端用于连接电源正极，第二导线(8
‑
2)在一端焊接在串联的热电材料晶粒中最后一颗P型热电材料晶粒(3
‑
2)所焊接的导流片上、在另一端用于连接电源负极；所述导线为单股裸线或多股导线，当所述导线为多股导线时所述导线外层包有PVC或铁氟龙绝缘层。
[0018]本技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热电器件与散热片一体化的热电组件，其特征在于，包括第一陶瓷基板(1)、第二陶瓷基板(2)、热电材料晶粒(3)；所述第一陶瓷基板(1)上焊接有第一导流片(4)，所述第二陶瓷基板(2)上焊接有第二导流片(5)，所述热电材料晶粒(3)在一端焊接在所述第一导流片(4)上、在另一端焊接在所述第二导流片(5)上；所述第一陶瓷基板(1)、第二陶瓷基板(2)中至少有一个陶瓷基板为带有鳍片的陶瓷基板，所述带有鳍片的陶瓷基板包括一体成型的陶瓷基座(6)与散热鳍片(7)。2.根据权利要求1所述的热电器件与散热片一体化的热电组件，其特征在于，所述陶瓷基座(6)的材质为三氧化二铝陶瓷、氮化铝陶瓷、氧化铍陶瓷、碳化硅陶瓷中的一种，所述散热鳍片(7)的材质为氮化铝陶瓷、氧化铍陶瓷、碳化硅陶瓷、铜、铝中的一种。3.根据权利要求1所述的热电器件与散热片一体化的热电组件，其特征在于，所述陶瓷基座(6)的形状为平板状，所述陶瓷基座(6)的高为1mm
‑
5mm。4.根据权利要求1所述的热电器件与散热片一体化的热电组件，其特征在于，所述陶瓷基座(6)的形状为长方体或圆柱体，所述陶瓷基座(6)的高为1mm
‑
5mm；当所述陶瓷基座(6)的形状为长方体时，所述陶瓷基座(6)的长为4mm
‑
70mm、宽为4mm
‑
70mm；当所述陶瓷基座(6)的形状为圆柱体时，所述陶瓷基座(6)的底面直径为10mm
‑
70mm。5.根据权利要求1所述的热电器件与散热片一体化的热电组件，其特征在于，所述陶瓷基座(6)的形状为正四棱柱，所述陶瓷基座(6)的高为1mm
‑
5mm、底面边长为4mm
‑
70mm。6.根据权利要求1所述的热电器件与散热片一体化的热电组件，其特征在于，所述散热鳍片(7)的高为0.5mm
‑
50mm；所述散热鳍片(7)的形状为圆柱、圆锥或正四棱柱中的一种；当所述散热鳍片(7)的形状为圆柱或圆锥时，所述散热鳍片(7)的底面直径为0.5mm
‑
3.0mm；当所述散热鳍片(7)的形状为正四棱柱时，所述散热鳍片(7)的底面边长为1.0mm
‑
5.0mm；所述散热鳍片(7)有多个且均匀分布呈M行N列的矩阵形式，相邻散热鳍片(7)之间的间距为0.5mm
‑
2.0mm；其中，M、N均为整数。7.根据权利要求1所述的热电器件与散热片一体化的热电组件，其特征在于，所述散热鳍片(7)的高为0.5mm
‑
50mm；所述散热鳍片(7)的形状为长方体，所述散热鳍片(7)的长为1.0mm
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70mm、宽为0.5m
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3.0mm；所述散热鳍片(7)有多个且均匀分布呈m行n列的矩阵形式，相邻散热鳍片(7...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩文林，曹茜，张燕，赵彦才，
申请(专利权)人：金川集团铜业有限公司，
类型：新型
国别省市：