【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及热电元件。
技术介绍
1、热电现象是由材料内部的电子和空穴的运动引起的现象，并且意指在热与电之间的直接能量转换。
2、热电元件是使用热电现象的元件的通用术语，并且具有其中p型热电材料和n型热电材料在金属电极之间接合以形成pn结对的结构。
3、热电元件可以被分类成：利用电阻的温度变化的元件；利用塞贝克(seebeck)效应的元件；利用珀尔帖(peltier)效应的元件等，其中，塞贝克效应是由于温度差而生成电动势的现象，珀尔帖效应是由于电流而发生吸热或生热的现象。
4、热电元件被广泛应用于家用电器、电子部件、通信部件等。例如，热电元件可以应用于冷却装置、加热装置、发电装置等。因此，对热电元件的热电性能的需求逐渐增加。
5、热电元件包括基板、电极和热电腿，在热电元件中，多个热电腿以阵列形式被设置在上基板与下基板之间，多个上电极被设置在多个热电腿与上基板之间，并且多个下电极被设置在多个热电腿与下基板之间。
6、在热电元件的制造工艺中，基板、电极与热电腿之间的接合可以在高温环境中被处理。通常，可以通过回流(reflow)工艺来接合电极和热电腿，在回流工艺中，热电腿被设置在涂覆有焊料层的电极上并且然后在高温下被处理。在通过回流工艺的焊料层中可能存在许多空隙(void)。图1是示出在回流之后焊料层中存在的空隙的照片。参照图1，可以看到在设置在电极与热电腿之间的区域中存在许多空隙。由于这些空隙，电极与热电腿之间的接合强度、热导率和电导率可能会降低，并且因此，热电元件的可靠
7、另外，在电极涂覆有过量的焊料层的情况下，热电腿在回流工艺期间可能在熔化的焊料层上滑动或扭曲。因此，可能出现其中热电腿和电极不能紧密接合或者在一对热电腿之间可能出现短路的问题。
技术实现思路
1、技术问题
2、本专利技术旨在提供具有优异的可靠性的热电元件。
3、本专利技术还旨在提高电极与热电腿之间的接合强度。
4、技术解决方案
5、根据本专利技术的一个实施方式的热电元件包括：第一基板、设置在第一基板上的绝缘层、设置在绝缘层上的第一电极、设置在第一电极上的接合层、设置在接合层上的半导体结构、设置在半导体结构上的第二电极以及形成在第二电极上的第二基板，其中，绝缘层的上表面包括与第一电极垂直交叠的第一凹面，接合层包括与第一凹面和半导体结构垂直交叠的第一区域，以及与第一凹面垂直交叠并且不与半导体结构垂直交叠的第二区域，并且第一区域的空隙密度小于第二区域的空隙密度。
6、第二区域可以被设置成包围第一区域。
7、第二区域的最大厚度可以大于第一区域的最大厚度。
8、第二区域的至少一部分可以被设置在半导体结构的侧表面上。
9、绝缘层的上表面还可以包括不与第一电极垂直交叠的第二凹面，并且接合层还可以包括在第一电极的侧表面处与第二凹面垂直交叠的第三区域。
10、第三区域可以不与第二凹面接触。
11、接合层可以包括焊料。
12、接合层的面积可以是半导体结构的面积的1.4倍以下。
13、半导体结构可以包括被设置成在第一电极上彼此间隔开的第一半导体元件和第二半导体元件，接合层可以包括被设置在第一电极与第一半导体元件之间的第一接合层，以及被设置在第一电极与第二半导体元件之间的第二接合层，并且第一接合层和第二接合层可以各自包括不与第一半导体元件和第二半导体元件垂直交叠的区域。
14、第一接合层和第二接合层可以被设置成在第一电极上彼此间隔开。
15、第一接合层和第二接合层可以在第一半导体元件与第二半导体元件之间的第一电极上连接。
16、热电元件还可以包括设置在第一电极与第一接合层之间的第一镀覆层，以及设置在第一电极与第二接合层之间的第二镀覆层，其中，第一镀覆层和第二镀覆层中的每一个镀覆层的面积可以大于或等于第一半导体元件和第二半导体元件中的每个半导体元件的被设置成面向第一电极的表面的面积，并且第一镀覆层的面积与第二镀覆层的面积之和可以小于第一电极的面积。
17、绝缘层可以包括被设置在第一基板上的第一绝缘层和被设置在第一绝缘层上的第二绝缘层，并且第一凹面和第二凹面可以被包括在第二绝缘层中。
18、有益效果
19、根据本专利技术的实施方式，可以获得具有优异的热导率和接合性能以及高可靠性的热电元件。另外，根据本专利技术的实施方式，可以获得满足低温部分与高温部分之间所需的所有性能差异的热电元件。
20、根据本专利技术的实施方式的热电元件不仅可以应用于小规模应用，而且还可以应用于大规模应用，例如车辆、船舶、钢厂和焚化炉。
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1.一种热电元件，包括：
2.根据权利要求1所述的热电元件，其中，所述第二区域被设置成包围所述第一区域。
3.根据权利要求1所述的热电元件，其中，所述第二区域的最大厚度大于所述第一区域的最大厚度。
4.根据权利要求1所述的热电元件，其中，所述第二区域的至少一部分被设置在所述半导体结构的侧表面上。
5.根据权利要求1所述的热电元件，其中，所述绝缘层的上表面还包括不与所述第一电极垂直交叠的第二凹面，并且所述接合层还包括在所述第一电极的侧表面处与所述第二凹面垂直交叠的第三区域。
6.根据权利要求1所述的热电元件，其中，所述接合层的面积是所述半导体结构的面积的1.4倍以下。
7.根据权利要求1所述的热电元件，其中，所述半导体结构包括被设置成在所述第一电极上彼此间隔开的第一半导体元件和第二半导体元件，
8.根据权利要求7所述的热电元件，其中，所述第一接合层和所述第二接合层被设置成在所述第一电极上彼此间隔开。
9.根据权利要求7所述的热电元件，还包括被设置在所述第一电极与所述第一接合层之间的第一镀
10.根据权利要求1所述的热电元件，其中，所述绝缘层包括被设置在所述第一基板上的第一绝缘层和被设置在所述第一绝缘层上的第二绝缘层，并且
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种热电元件，包括：
2.根据权利要求1所述的热电元件，其中，所述第二区域被设置成包围所述第一区域。
3.根据权利要求1所述的热电元件，其中，所述第二区域的最大厚度大于所述第一区域的最大厚度。
4.根据权利要求1所述的热电元件，其中，所述第二区域的至少一部分被设置在所述半导体结构的侧表面上。
5.根据权利要求1所述的热电元件，其中，所述绝缘层的上表面还包括不与所述第一电极垂直交叠的第二凹面，并且所述接合层还包括在所述第一电极的侧表面处与所述第二凹面垂直交叠的第三区域。
6.根据权利要求1所述的热电元件，其中，所述接合层的面积是所述半...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔万休，李世运，李锺旼，李亨仪，
申请(专利权)人：LG伊诺特有限公司，
类型：发明
国别省市：
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