一种高功率宽温区温差电器件的制作方法技术

本发明专利技术属于热电器件技术领域，涉及一种高功率宽温区温差电器件的制作方法，包括如下步骤：制备电导率满足要求的碲化铋晶棒；将所述碲化铋晶棒切割成晶片并进行表面处理，再对所述晶片进行涂镀处理，包括双侧表面镀镍和单侧表面镀锡；所述涂镀处理后的所述晶片切割成晶粒，将所述晶粒贴装到冷面覆铜陶瓷基板的指定位置，完成单面温差电器件焊接；采用喷涂方法制作热面电极，完成所述温差电器件制作。本发明专利技术的有益效果是：解决了温差电器件热面温度≥200℃时，铜电极与陶瓷基板由于热膨胀系数差异导致陶瓷基板受到拉应力集中断裂的问题，将温差电器件热面的极限服役温度从200℃提高至300℃以上，增大了温差电器件有效温差、输出功率以及服役寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于热电器件，尤其是涉及一种高功率宽温区温差电器件的制作方法。

技术介绍

1、温差发电器件是基于半导体热电材料的塞贝克效应制备的，能够通过冷热端温差电动势产生电能的器件，具有无运动部件，免维护，可靠性高，不依赖外界光照等特点。按照半导体热电材料的温区划分，可分为近室温区(300～600k)温差发电器件、中温区(600～900k)温差发电器件和高温区(900～1200k)温差发电器件。其中碲化铋基热电材料作为近室温区性能最好的热电材料被广泛应用于低温发电和温差致冷，其性能最优区间为300k～400k，商用n型和p型碲化铋材料的电导率区间950～1050s/cm，n型碲化铋材料的zt峰值可以达到1.1，p型碲化铋材料的zt峰值可以达到1.4。但面向低温发电所需的更高功率需求，需要碲化铋基材料的冷热端具有更大的温差，即热面工作在200℃以上，商用碲化铋材料无法满足高温热面的应用需求，需要开发高电导率碲化铋材料以满足低温发电器件宽温区需求。且传统的低温发电器件通常采用双层陶瓷基板覆铜焊接，在超过200℃时，铜和陶瓷基板的热膨胀系数差异会导致陶瓷基板受到较本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高功率宽温区温差电器件的制作方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的高功率宽温区温差电器件的制作方法，其特征在于：所述安全阈值为，N型碲化铋晶棒的电导率≥1400S/cm，P型碲化铋晶棒的电导率≥1400S/cm。

3.根据权利要求2所述的高功率宽温区温差电器件的制作方法，其特征在于：所述N型碲化铋晶棒中掺杂的VIIA卤素化合物为SbI3、TeI4、AgI、PbI2、HgCl2中的一种或几种。

4.根据权利要求3所述的高功率宽温区温差电器件的制作方法，其特征在于：所述P型碲化铋晶棒Bi、Sb、Te的化学计量比为BixSb2-x...

【技术特征摘要】

1.一种高功率宽温区温差电器件的制作方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的高功率宽温区温差电器件的制作方法，其特征在于：所述安全阈值为，n型碲化铋晶棒的电导率≥1400s/cm，p型碲化铋晶棒的电导率≥1400s/cm。

3.根据权利要求2所述的高功率宽温区温差电器件的制作方法，其特征在于：所述n型碲化铋晶棒中掺杂的viia卤素化合物为sbi3、tei4、agi、pbi2、hgcl2中的一种或几种。

4.根据权利要求3所述的高功率宽温区温差电器件的制作方法，其特征在于：所述p型碲化铋晶棒bi、sb、te的化学计量比为bixsb2-xte3(0≤x≤0.5)，所述n型碲化铋晶棒bi、te、se的化学计量比为bi2te3-ysey(0≤y≤0.5)。

5.根据权利要求1至4任一项所述的高功率宽温区温差电器件的制作方法，其特征在于：在进行所述涂镀处理时，先对所述晶片的双侧表面镀镍，再对靠近所述冷面覆铜陶瓷基板的侧面镀锡。

6.根据权利要求5所述的高功率宽温区温差电器件的制作方法，其特征在于：在所述温差电器件的单面焊接之前，通过浸锡工艺在所述冷面覆铜陶瓷基板表面预置焊锡，所述预制焊锡与所述晶片的镀锡侧面焊接在一起。

【专利技术属性】
技术研发人员：吴跃，吴博涵，周天，刘锐，李文鹏，韩子川，郑斌，于淇，侯旭峰，齐雅青，吕冬翔，王德爱，刘晓伟，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十八研究所，
类型：发明
国别省市：

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