一种提高热电半导体器件高温环境使用寿命的方法技术

技术编号:41071837 阅读:22 留言:0更新日期:2024-04-24 11:28
本发明专利技术公开了一种提高热电半导体器件高温环境使用寿命的方法,旨在解决热电半导体器件耐高温性能不佳的不足。该发明专利技术包括以下步骤:S1,将晶棒切片形成晶片;S2,在晶片上下表面上加工阻挡层;S3,在阻挡层上加工焊接层;S4,将晶片切割成一定尺寸的热电元件;S5,在热电元件非金属化的侧面上加工膜层,使热电元件侧面被膜层包裹;焊接时,将S5制得的热电元件上下两端面分别与两基板进行焊接,制得热电半导体器件。本专利的技术方案能阻挡过量的Sn与热电半导体元件表面直接接触,抑制Cu、Sn元素的扩散,从而增强热电半导体器件在高温环境下使用时性能的稳定性,有利于提高使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种热电半导体器件加工技术,更具体地说,它涉及一种提高热电半导体器件高温环境使用寿命的方法


技术介绍

1、随着5g建设的规模部署,无人驾驶、人工智能等技术的发展对做为其关键部件的热电半导体器件的高温稳定性提出越来越高的要求,目前一些领域要求热电半导体器件的工作环境温度为100~175℃,这就对热电半导体器件的耐温性提出更高的要求。

2、研究发现,热电半导体器件在高温服役过程中,其主要失效形式为焊接层、电极材料cu与碲化铋材料成分发生互扩散,从而影响热电材料的电性能。元素发生互扩散的主要路径为:1)热电元件扩散阻挡层失效,不能有效阻挡元素cu、sn的扩散;2)热电元件间过量的sn,连通电极与热电元件,成为cu、sn元素向碲化铋基半导体材料扩散的桥梁。

3、当前,研究主要集中在镀层成分、厚度、结构设计方面,以解决元素互扩散的问题,从而优化热电半导体器件高温服役寿命,然而采用过量的sn是为了保证焊接的稳定性和可靠性,如何在保证热电半导体器件焊接稳定性和可靠性的前提下提高热电半导体器件的耐高温性能成为了难点。


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【技术保护点】

1.一种提高热电半导体器件高温环境使用寿命的方法,包括热电半导体的制备和焊接,其特征是,热电半导体制备包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种提高热电半导体器件高温环境使用寿命的方法,其特征是,膜层采用高分子材料。

3.根据权利要求1所述的一种提高热电半导体器件高温环境使用寿命的方法,其特征是,膜层厚度为1~30μm。

4.根据权利要求1所述的一种提高热电半导体器件高温环境使用寿命的方法,其特征是,膜层采用浸涂、化学气相沉积、电泳中的任意一种方法进行加工。

5.根据权利要求1所述的一种提高热电半导体器件高温环境使用寿命的方法,其特征是,...

【技术特征摘要】

1.一种提高热电半导体器件高温环境使用寿命的方法,包括热电半导体的制备和焊接,其特征是,热电半导体制备包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种提高热电半导体器件高温环境使用寿命的方法,其特征是,膜层采用高分子材料。

3.根据权利要求1所述的一种提高热电半导体器件高温环境使用寿命的方法,其特征是,膜层厚度为1~30μm。

4.根据权利要求1所述的一种提高热电半导体器件高温环境使用寿命的方法,其特征是,膜层采用浸涂、化学气相沉积、电泳中的任意一种方法进行加工。

5.根据权利要求1所述的一种提高热电半导体器件高温环境使用寿命的方法,其特征是,阻挡层包含ni、co、au、pd、pt中的一种或多种。

【专利技术属性】
技术研发人员:崔博然李明吴永庆唐泽丰
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:

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