CN105318982A - 温度传感器 - Google Patents

Abstract

本发明的热电模块包括：上部绝缘基板；下部绝缘基板；配置在所述上部绝缘基板与所述下部绝缘基板之间的热电元件；以及形成在所述热电元件与所述下部绝缘基板之间，用于对所述热电元件施加电流或从所述热电元件引出产生的电动势的电极，所述热电元件包括在上部形成有第1连接部的p型半导体元件和在上部形成有第2连接部的n型半导体元件，所述p型半导体元件的第1连接部与所述n型半导体元件的第2连接部彼此直接电连接，界面减小，接触电阻减小而使由焦耳热造成的损耗减小，效率高且性能提高，在作为温度传感器使用的情况下，能够提高温度传感器的分辨率、节省材料费。

Description

温度传感器

技术领域

本发明涉及一种热电模块。

背景技术

温度传感器是用于监测烤箱、冰箱等家庭用产品维持一定的温度所必需的部件。此外，即使在工业设备中像精密地维持和调节温度那样的监控也可以说是用于生产高附加值产品的设备的必要条件。因此，可以说在包括日常生活以及工业领域的几乎所有领域中，用于进行温度监控的温度传感器都是必需的。当前在售的温度传感器根据要测定的温度范围和分辨率等存在多种形态。

热电现象可以大致分为两种技术，可以分为应用珀尔贴效应的冷却技术以及利用塞贝克效应的能量收集(energyharvesting)技术，两种情况都可以说是今后左右企业的兴亡的重要的技术。特别是，现在由化学能使用的激增所引起的全球变暖以及能源枯竭问题正在加速对新再生能源开发的研究。此外，在所有设备和电子设备中，投入的大部分能量均以热的形态被浪费。

因此，如果能对被浪费的热能进行再使用而应用于新的领域，这将成为克服能源危机的好方法。作为一个例子，在全世界正广泛地研究如何利用从汽车废热、垃圾焚烧炉、制铁厂、发电站、地热、电子设备、体温等被浪费的许多的废热来将其再生为电能。

特别是，热电发电是一种体发电，能与其它发电进行融合，因此，在对未来的应用性方面具有很大的优点。在冷却领域中，随着与IT产业的发展一同发展的电子部件的小型化、高功率化、高集成化、薄型化，发热量也在增加，产生的热成为引发电子设备的误动作和降低效率的重要的原因。为了解决这样的问题而使用热电元件，如果充分利用热电元件的无噪音、快速冷却速度、局部冷却等功能的话，其应用性将变得更大。

以往的热电元件大致由n型半导体、p型半导体、连接p-n结的金属电极以及陶瓷基板构成，将其称为单一模块。要将单一模块作为冷却或发电元件来使用，需要在n型和p型半导体中生成电荷后，n型和p型半导体通过电极连接到电路。

因此，为了提高单一模块的效率，应当设计为构成模块的各部分的高效率化以及使构成的各部分间的效率彼此最优化。此外，因为单一模块的性能低，所以实际上通常使用由多个单一模块构成的复合模块。

现有的复合模块与使用条件相匹配地以串联方式反复形成由p-n构成的单一模块。各单一模块用金属电极连接，金属电极与陶瓷基板连接。各单一模块设计为与热源相互平行，因此，从热源到半导体材料本身的温度梯度在单一模块间相同。

热电模块为了维持其功能需要能够顺利地向散热器进行热移动并且充分减小电极与半导体之间的接触电阻，这样效率才能提高。当前，这样的不同种类的物质间的接合存在于n型半导体与电极、p型半导体与电极之间。即，构成为在异质结间的界面产生较多热的结构，因此热电模块的效率降低。

下述的现有技术文献中记载的专利文献涉及一种热电模块，具体地说，涉及一种利用不对称热电元件的热电模块，其通过热电元件的形态的变更而能够通过由一次焊接形成的复合接合层来复合地实现使热电元件间电连接的电极的功能以及对热电元件和绝缘基板进行机械连接的接合件等功能，因此，工序简单，能够节减制作费用。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：KR10-2010-0024028A

发明内容

发明要解决的课题

本发明的一个实施例所要解决的课题在于，提供一种热电模块，该热电模块通过除去用于使p型半导体元件与n型半导体元件接触的电极而使p型半导体元件与n型半导体元件直接接触，从而减小异质结之间的界面，减小接触电阻，减小由焦耳热造成的损耗，从而效率高、性能也提高。

用于解决课题的方案

用于解决上述课题的本发明的一个实施例的热电模块包括：上部绝缘基板；下部绝缘基板；配置在所述上部绝缘基板与所述下部绝缘基板之间的热电元件；以及形成在所述热电元件与所述下部绝缘基板之间，用于对所述热电元件施加电流或从所述热电元件引出产生的电动势的电极，所述热电元件包括在上部形成有第1连接部的p型半导体元件和在上部形成有第2连接部的n型半导体元件，所述p型半导体元件的第1连接部与所述n型半导体元件的第2连接部彼此直接电连接。

在本发明的一个实施例的热电模块中，所述p型半导体元件的上表面和所述n型半导体元件的上表面直接接合在所述上部绝缘基板。

在本发明的一个实施例的热电模块中，除去用于使p型半导体元件与n型半导体元件接触的电极而使p型半导体元件和n型半导体元件直接接触，从而减小异质结之间的界面、接触电阻减小、由焦耳热造成的损耗减小。因此，本发明的一个实施例的热电模块效率高，具有提高的性能。

此外，在将本发明的一个实施例的热电模块作为热电堆温度传感器使用的情况下，能除去用于使p型半导体元件与n型半导体元件接触的电极，从而能通过接触电阻的减小使由焦耳热造成的损耗最小化，因此，能提高温度传感器的分辨率、节减材料费。

根据依据附图的以下的详细说明，本发明的特征以及优点将变得更清楚。

在此之前，在本说明书和权利要求书中使用的用语或单词不能解释为通常的、词典上的意思，应立足于发明人为了以最佳方法说明本人的发明而能够适当地定义用语的概念的原则，解释为符合本发明的技术思想的意思和概念。

附图说明

图1是用于说明在一般的热电模块中可能产生的热的方式的图。

图2a是示出本发明的第1实施例的热电模块的剖面图。

图2b是示出本发明的第2实施例的热电模块的剖面图。

图3a是示出本发明的第3实施例的热电模块的剖面图。

图3b是示出本发明的第4实施例的热电模块的剖面图。

图4a是示出本发明的第5实施例的热电模块的剖面图。

图4b是示出本发明的第6实施例的热电模块的剖面图。

附图标记说明

100，200，300，400：温度传感器；

101，202，302，402：上部绝缘基板；

102、204、304、404：下部绝缘基板；

104、106、108、110、112、214、216、326、328、424、426：电极；

114、118、206、306、310、406、410：p型半导体元件；

116、120、208、308、312、408、412：n型半导体元件；

201、301、401：热电元件部；

210、314、322、414、418：第1连接部；

212、316、324、416、420：第2连接部；

224、350、448：固定部；

307、407：第1热电元件；

311、411：第2热电元件；

318：第3连接部；

320：第4连接部。

具体实施方式

根据与附图相关联的以下的详细的说明和优选的实施例，本发明的目的、特定的优点以及新颖的特征将变得更清楚。

在此之前，在本说明书和权利要求书中使用的用语或单词不能解释为通常的、词典上的意思，应立足于发明人为了以最佳方法说明本人的发明而能够适当地定义用语的概念的原则，解释为符合本发明的技术思想的意思和概念。

应注意，在本说明书中，在对各图的构成要素标注附图标记时，限于相同的构成要素，即使显示在不同的图中，也尽可能标注为相同的附图标记。

此外，“第1”、“第2”、“一面”、“另一面”等用语是为了将一个构成要素与其它构成要素进行区分而使用的，构成要素不被所述用语所限制。

以下，在对本发明进行说明时，将省略对有可能使本发明的要旨不清楚的相关公知技术的详细说明。

以下，参照附图对本发明的优选的实施方式进行详细说明。

图1是用于说明在一般的热电模块中可能产生的热的方式的图。

图1所示的热电模块100在陶瓷基板101、102之间包括p型半导体元件114、n型半导体元件116、p型半导体元件118以及n型半导体元件120，所述p型半导体元件114和n型半导体元件116通过铜(Cu)电极104电连接而形成p-n结，所述p型半导体元件118和n型半导体元件120通过铜(Cu)电极108电连接而形成p-n结。

此外，n型半导体元件116和p型半导体元件118通过铜电极106以串联方式电连接，p型半导体元件114和n型半导体元件120分别与铜电极110和铜电极112连接。

所述铜电极110、112是用于对热电模块100施加电流或从热电模块100引出产生的电动势的电极。

当对图1所示的热电模块100的铜电极110、112施加电场时，如图1所示，半导体元件114、116、118、120内的电子、空穴将分别向(+)和(-)电极侧移动。在该情况下，半导体元件114、116、118、120内的电子、空穴将携带着移动前吸收的热能进行移动，通过这种原理，热电模块100能执行冷却功能。

相反，当在热电模块100的两端产生温度差时会产生电压差而产生电动势，因此，只要感测铜电极110、112间的电动势即可将热电模块100作为温度传感器使用。

这样的执行冷却功能或作为温度传感器使用的两种情况都需要电子和空穴的顺利的移动。如果电子、空穴在移动中与任何障碍物碰撞，热电模块的效果只能降低。

如图1所示，理论上一般的热电模块100能像数学式1那样吸收热。

[数学式1]

Qc＝αTI-0.5I²R-KΔT

在所述数学式1中，第一项是由热电元件造成的热泵效应，可知取决于热电元件的赛贝克系数α、施加电流I以及温度T。因此，是应从材料方面进行改善的要素。

第二项是由焦耳热造成的损耗。虽然也可能在同一材料内产生热，但是，在不同种类的材料之间的接合部会产生更多的热。特别是，此项与电流I的平方成正比且与电阻R成正比，因此，是必须改善的部分。

最后一项是由热平衡导致的部分，与热传导系数K和温度差△T相关，是与散热器相关的部分。

根据数学式1，热电模块能吸收的最大的热量可以像数学式2那样计算。

Qc·max＝αTI-0.5I²R

根据数学式2可知，只要减小由电流或电阻造成的焦耳热即可提高热电模块的性能，由于热电模块的性能提高，在将热电模块作为温度传感器使用的情况下，能够提高温度传感器的分辨率、减少材料费。结论是，只要制造能够发挥最大吸热量的性能的热电模块，由热电模块构成的热电堆(thermopile)温度传感器的性能也能得到改善。

分别由图2a以及图2b示出的本发明的第1实施例以及第2实施例的热电模块是包括一个热电元件的单一热电模块，分别由图3a至图4b示出的第3实施例至第6实施例的热电模块是以串联方式连接有2个热电元件的复合热电模块。

本发明的第1实施例至第6实施例的热电模块是如下结构，即，通过除去在如图1所示的热电模块100中使电子、空穴的移动变得困难的电极104和半导体元件114、116之间的界面或电极108与半导体元件118、120之间的界面并且使p型半导体元件114与n型半导体元件116直接电连接而减小热电元件的接触电阻，从而提高热电模块的效率，使得能够发挥最大吸热量的性能。

特别是，图3a以及图3b所示的本发明的第3实施例以及第4实施例的热电模块是如下的结构，即，通过在图1所示的热电模块100中进一步除去用于进行半导体元件116与半导体元件118间的串联连接的电极106并且使n型半导体元件116和p型半导体元件118直接电连接，从而减小热电元件的接触电阻，提高热电模块的效果，使得能够发挥最大吸热量的性能。

首先，参照图2a以及图2b对本发明的第1实施例以及第2实施例的热电模块200进行说明。

图2a所示的本发明的第1实施例的热电模块200包括：上部绝缘基板202；下部绝缘基板204；配置在所述上部绝缘基板202与所述下部绝缘基板204之间的热电元件201；以及形成在所述热电元件201和所述下部绝缘基板204之间，用于对所述热电元件201施加电流或从所述热电元件201引出产生的电动势的第1电极214以及第2电极216。

所述热电元件201包括在上部形成有第1连接部210的p型半导体元件206和在上部形成有第2连接部212的n型半导体元件208，所述p型半导体元件206的第1连接部210和所述n型半导体元件208的第2连接部212彼此直接电连接。

此外，所述p型半导体元件206的上表面218和所述n型半导体元件208的上表面220直接接合在所述上部绝缘基板202的下表面222。

所述上部绝缘基板202以及下部绝缘基板204可以具有包括陶瓷基板在内的多种类型的绝缘基板。

在像上述那样构成的本发明的第1实施例的热电模块200中，p型半导体元件206和n型半导体元件208通过第1连接部210和第2连接部212直接电连接，p型半导体元件206的上表面218和n型半导体元件208的上表面220与上部绝缘基板202的下表面222直接接触，因此界面减少，由接触电阻造成的焦耳热导致的损耗减小。因此，在施加相同的功率的情况下，由接触电阻造成的接触热减少，从而能够提高热电模块的效率、提高性能。

此外，在热电模块200的两端产生温度差而产生电动势的情况下，能够通过减小接触电阻来提高热电模块的效率，在将热电模块200作为温度传感器使用的情况下，能够提高温度传感器的分辨率、节省材料费。

在本发明的第1实施例中，作为p型半导体元件206能够使用SbTe系列的半导体，作为n型半导体元件208能够使用BiTe系列的半导体，作为电极214、216能够使用Cu、Al、Ni等物质，但是，本发明的实施例不限于此。

参照图2b对本发明的第2实施例的热电模块200进行说明。

图2b所示的热电模块200与图2a所示的热电模块200基本相同。只不过，图2b所示的本发明的第2实施例的热电模块200与图2a所示的本发明的第1实施例的热电模块200的不同点在于，还包括形成在上部绝缘基板202的下表面222的紧贴部223以及使上部绝缘基板202隔开规定间隔而固定在下部绝缘基板204的固定部224。

所述紧贴部223以使p型半导体元件206的第1连接部210和n型半导体元件208的第2连接部212彼此紧贴的方式形成在上部绝缘基板202的下表面。虽然在本发明的第2实施例中所述紧贴部223与所述上部绝缘基板202一体成型，但是，也可以在所述上部绝缘基板202接合单独的紧贴部223而形成。

所述紧贴部223与p型半导体元件206和n型半导体元件208的外侧面的一部分接触而起到使p型半导体元件206的第1连接部210和n型半导体元件208的第2连接部212彼此紧贴的功能。

此外，所述固定部224以使p型半导体元件206的上表面218和n型半导体元件208的上表面220与上部绝缘基板202的下表面222紧贴的方式使上部绝缘基板202隔开规定间隔而固定在下部绝缘基板204。

图2b所示的本发明的第2实施例的热电模块200的动作与图2a所示的热电模块200的动作相同，因此进行省略。

参照图3a以及图3b对本发明的第3实施例以及第4实施例的热电模块300进行说明。

图3a所示的本发明的第3实施例的热电模块300构成为p型半导体元件306、n型半导体元件308、p型半导体元件310、n型半导体元件312反复循环而彼此直接电连接结构。

图3a所示的本发明的第3实施例的热电模块300包括：上部绝缘基板302、下部绝缘基板304、彼此以串联方式电连接的第1热电元件307和第2热电元件311配置在所述上部绝缘基板302与所述下部绝缘基板304之间的热电元件部301；以及形成在所述热电元件部301与所述下部绝缘基板304之间，用于对所述热电元件部301施加电流或从所述热电元件部301引出产生的电动势的第1电极326和第2电极328。

所述第1热电元件307包括在上部形成有第1连接部314的p型半导体元件306以及在上部形成有第2连接部316且在下部形成有第3连接部318的n型半导体元件308。

所述第2热电元件311包括在上部形成有第1连接部322且在下部形成有第4连接部320的p型半导体元件310以及在上部形成有第2连接部324的n型半导体元件312。

所述第1热电元件307的p型半导体元件306的第1连接部314和n型半导体元件308的第2连接部316彼此直接电连接。

此外，所述第2热电元件311的p型半导体元件310的第1连接部322和n型半导体元件312的第2连接部324彼此直接电连接。

此外，所述第1热电元件307的p型半导体元件306的上表面330和n型半导体元件308的上表面332直接接合在所述上部绝缘基板302的下表面338。

此外，所述第2热电元件311的p型半导体元件310的上表面334和n型半导体元件312的上表面336直接接合在所述上部绝缘基板302的下表面338。

此外，形成在所述第1热电元件307的n型半导体元件312的下部的第3连接部318和形成在所述第2热电元件311的p型半导体元件310的下部的第4连接部320彼此直接电连接。

此外，第1热电元件307的n型半导体元件308的下表面340和第2热电元件311的p型半导体元件310的下表面342直接接合在所述下部绝缘基板304的上表面344。

虽然本发明的第3实施例的热电元件部301包括彼此以串联方式电连接的2个热电元件307、311，但是本发明的实施例不限于此，也可以包括彼此以串联方式电连接的3个以上的热电元件。

此外，虽然本发明的第3实施例的热电模块300构成为p型半导体元件306、n型半导体元件308、p型半导体元件310、n型半导体元件312反复循环而彼此电连接的结构，但是本发明的实施例不限于此，也可以构成为n型半导体元件、p型半导体元件、n型半导体元件、p型半导体元件反复循环而彼此电连接的构造。即，在本发明的第3实施例的热电模块300中，p型半导体元件和n型半导体元件的配置顺序没有限定，只要p型半导体元件和n型半导体元件交替地反复配置即可。

在像上述那样构成的本发明的第3实施例的热电模块300中，p型半导体元件306和n型半导体元件308通过第1连接部314和第2连接部316直接电连接，p型半导体元件310和n型半导体元件312通过第1连接部322和第2连接部324直接电连接，p型半导体元件306、310的上表面330、334和n型半导体元件308、312的上表面332、336直接与上部绝缘基板302的下表面338接触，第1热电元件307的n型半导体元件308的第3连接部318和第2热电元件311的p型半导体元件310的第4连接部320彼此直接电连接，第1热电元件307的n型半导体元件308的下表面340和第2热电元件311的p型半导体元件310的下表面342直接接合在下部绝缘基板304的上表面344，因此界面减少，由接触电阻造成的焦耳热导致的损耗减小。

因此，在施加相同的功率的情况下，由接触电阻造成的接触热减少，从而能够提高热电模块的效率、提高性能。

此外，在热电模块300的两端产生温度差而产生电动势的情况下，能通过减小接触电阻而提高热电模块的效率，在热电模块300作为温度传感器使用的情况下，能提高温度传感器的分辨率、节减材料费。

参照图3b对本发明的第4实施例的热电模块300进行说明。

图3b所示的热电模块300与图3a所示的热电模块300基本相同。只不过，图3b所示的本发明的第4实施例的热电模块300与图3a所示的本发明的第3实施例的热电模块300的不同点在于，还包括：形成在上部绝缘基板302的下表面338的第1紧贴部346a、346b；形成在下部绝缘基板304的上表面344的第2紧贴部348；以及使上部绝缘基板302隔开规定间隔而固定在下部绝缘基板304的固定部350。

所述第1紧贴部346a与p型半导体元件306和n型半导体元件308的外侧面的一部分接触而使p型半导体元件306的第1连接部314和n型半导体元件308的第2连接部316彼此紧贴。

此外，所述第1紧贴部346b与p型半导体元件310和n型半导体元件312的外侧面的一部分接触而使p型半导体元件310的第1连接部322和n型半导体元件312的第2连接部324彼此紧贴。

此外，所述第2紧贴部348使第1热电元件307的n型半导体元件308的第3连接部318和第2热电元件311的p型半导体元件310的第4连接部320彼此紧贴。

在本发明的第3实施例中，所述第1紧贴部346a、346b与所述上部绝缘基板302一体成型，但是，也可以在所述上部绝缘基板302接合单独的第1紧贴部346a、346b而形成。

此外，在本发明的第3实施例中，所述第2紧贴部348与所述下部绝缘基板304一体成型，但是，也可以在所述下部绝缘基板304接合单独的第2紧贴部348而形成。

此外，所述固定部350以使p型半导体元件306、310的上表面330、334和n型半导体元件308、312的上表面332、336与上部绝缘基板302的下表面338紧贴的方式使上部绝缘基板302隔开规定间隔而固定在下部绝缘基板304。

图3b所示的本发明的第4实施例的热电模块300的动作与图3a所示的热电模块300的动作相同，因此省略。

参照图4a以及图4b对本发明的第5实施例以及第6实施例的热电模块400进行说明。

图4a以及图4b所示的本发明的第5实施例以及第6实施例的热电模块400构成为如下结构，即，p型半导体元件406、n型半导体元件408、电极422、p型半导体元件410、n型半导体元件412反复循环，第1热电元件407和第2热电元件411各自的p型以及n型半导体元件(406与408以及410与412)的上部彼此直接电连接，第1热电元件407和第2热电元件411通过电极422彼此以串联方式电连接。

图4a所示的本发明的第5实施例的热电模块400包括：上部绝缘基板402；下部绝缘基板404；通过电极422彼此以串联方式电连接的第1热电元件407和第2热电元件411配置在所述上部绝缘基板402与所述下部绝缘基板404之间的热电元件部401；以及形成在所述热电元件部401与所述下部绝缘基板404之间，用于对所述热电元件部401施加电流或从所述热电元件部401引出产生的电动势的第1电极424和第2电极426。

所述第1热电元件407包括在上部形成有第1连接部414的p型半导体元件406和在上部形成有第2连接部416的n型半导体元件408。

所述第2热电元件411包括在上部形成有第1连接部418的p型半导体元件410和在上部形成有第2连接部420的n型半导体元件412。

所述第1热电元件407的p型半导体元件406的第1连接部414和n型半导体元件408的第2连接部416彼此直接电连接。

此外，所述第2热电元件411的p型半导体元件410的第1连接部418和n型半导体元件412的第2连接部420彼此直接电连接。

此外，所述第1热电元件407的p型半导体元件406的上表面430和n型半导体元件408的上表面432直接接合在所述上部绝缘基板402的下表面438。

此外，所述第2热电元件411的p型半导体元件410的上表面434和n型半导体元件412的上表面436直接接合在所述上部绝缘基板402的下表面438。

此外，所述第1热电元件407的n型半导体元件408的下表面440和所述第2热电元件411的p型半导体元件410的下表面442通过电极422彼此连接，所述电极422形成在下部绝缘基板404的上表面444。

本发明的第5实施例的热电元件部401包括彼此以串联方式电连接的2个热电元件407、411，但是本发明的实施例不限定于此，也可以包括彼此以串联方式电连接的3个以上的热电元件。

此外，虽然本发明的第5实施例的热电模块400构成为p型半导体元件406、n型半导体元件408、p型半导体元件410、n型半导体元件412反复循环而彼此电连接的结构，但是本发明的实施例不限于此，也可以构成为n型半导体元件、p型半导体元件、n型半导体元件、p型半导体元件反复循环而彼此电连接的结构。即，在本发明的第5实施例的热电模块400中，p型半导体元件和n型半导体元件的配置顺序没有限定，只要p型半导体元件和n型半导体元件交替地反复配置即可。

在像上述那样构成的本发明的第5实施例的热电模块400中，p型半导体元件406和n型半导体元件408通过第1连接部414和第2连接部416直接电连接，p型半导体元件410和n型半导体元件412通过第1连接部418和第2连接部420直接电连接，p型半导体元件406、410的上表面430、434和n型半导体元件408、412的上表面432、436直接与上部绝缘基板402的下表面438接触，因此界面减少，由接触电阻造成的焦耳热导致的损耗减小。

因此，在施加相同的功率的情况下，由接触电阻造成的接触热减少，从而能够提高热电模块的效率、提高性能。

此外，在热电模块400的两端产生温度差而产生电动势的情况下，能通过减小接触电阻而提高热电模块的效率，在将热电模块400作为温度传感器使用的情况下，能提高温度传感器的分辨率、节减材料费。

参照图4b对本发明的第6实施例的热电模块400进行说明。

图4b所示的热电模块400与图4a所示的热电模块400基本相同。只不过，图4b所示的本发明的第6实施例的热电模块400与图4a所示的本发明的第5实施例的热电模块400的不同点在于，还包括：形成在上部绝缘基板402的下表面438的第1紧贴部446a、446b；以及使上部绝缘基板402隔开规定间隔而固定在下部绝缘基板404的固定部448。

所述第1紧贴部446a与p型半导体元件406和n型半导体元件408的外侧面的一部分接触而使p型半导体元件406的第1连接部414和n型半导体元件408的第2连接部416彼此紧贴。

此外，所述第1紧贴部446b与p型半导体元件410和n型半导体元件412的外侧面的一部分接触而使p型半导体元件410的第1连接部418和n型半导体元件412的第2连接部420彼此紧贴。

虽然在本发明的第4实施例中所述第1紧贴部446a、446b与所述上部绝缘基板402呈一体形成，但是也可以在所述上部绝缘基板402接合单独的第1紧贴部446a、446b而形成。

此外，所述固定部448以使p型半导体元件406、410的上表面430、434和n型半导体元件408、412的上表面432、436与上部绝缘基板402的下表面438紧贴的方式使上部绝缘基板402隔开规定间隔而固定在下部绝缘基板404。

图4b所示的本发明的第6实施例的热电模块400的动作与图4a所示的热电模块400的动作相同，因此进行省略。

本发明的第1至第6实施例的热电模块能够作为热电堆温度传感器、冷却模块以及能量收集模块来使用。

以上通过具体的实施例对本发明进行了说明，但是这只是为了具体地说明本发明，本发明不限于此，显然，能够在本发明的技术思想内由本领域技术人员对其进行变形或改良。

本发明的单纯的变形或变更均属于本发明的领域，通过所附权利要求书，本发明的具体的保护范围将变得清楚。

Claims (13)

1.一种温度传感器，包括：

上部绝缘基板；

下部绝缘基板；

热电元件，配置在所述上部绝缘基板与所述下部绝缘基板之间；以及

电极，形成在所述热电元件与所述下部绝缘基板之间，用于对所述热电元件施加电流或从所述热电元件引出产生的电动势，

所述热电元件包括在上部形成有第1连接部的p型半导体元件和在上部形成有第2连接部的n型半导体元件，

所述p型半导体元件的第1连接部与所述n型半导体元件的第2连接部彼此直接电连接。

2.根据权利要求1所述的温度传感器，其中，

所述p型半导体元件的上表面和所述n型半导体元件的上表面直接接合在所述上部绝缘基板的下表面。

3.根据权利要求2所述的温度传感器，其中，

还包括紧贴部，以使所述p型半导体元件的第1连接部与所述n型半导体元件的第2连接部紧贴的方式形成在所述上部绝缘基板的下表面，

所述紧贴部与所述p型半导体元件和所述n型半导体元件的外侧面的一部分接触，使所述p型半导体元件的第1连接部和所述n型半导体元件的第2连接部紧贴。

4.根据权利要求3所述的温度传感器，其中，

还包括固定部，以使所述p型半导体元件的上表面和所述n型半导体元件的上表面与所述上部绝缘基板的下表面紧贴的方式使所述上部绝缘基板隔开规定间隔固定在所述下部绝缘基板。

5.一种温度传感器，包括：

上部绝缘基板；

下部绝缘基板；

热电元件部，彼此以串联方式电连接的多个热电元件配置在所述上部绝缘基板与所述下部绝缘基板之间；以及

电极，形成在所述热电元件部与所述下部绝缘基板之间，用于对所述热电元件部施加电流或从所述热电元件部引出产生的电动势，

所述多个热电元件的每一个都包括在上部形成有第1连接部的p型半导体元件和在上部形成有第2连接部的n型半导体元件，

所述每一个热电元件的p型半导体元件的第1连接部和n型半导体元件的第2连接部彼此直接电连接。

6.根据权利要求5所述的温度传感器，其中，

所述多个热电元件的p型半导体元件和n型半导体元件的上表面直接接合在所述上部绝缘基板的下表面。

7.根据权利要求6所述的温度传感器，其中，

在设i为2以上的正数、j为1以上的正数时，

所述热电元件部包括第1至第i热电元件，

第j热电元件的n型半导体元件在下部还包括第3连接部，

第j+1热电元件的p型半导体元件在下部还包括第4连接部，

第j热电元件的n型半导体元件的第3连接部与第j+1热电元件的p型半导体元件的第4连接部彼此直接电连接。

8.根据权利要求7所述的温度传感器，其中，

还包括第1紧贴部，以使所述第1至第i热电元件的每一个所包括的所述p型半导体元件的第1连接部和所述n型半导体元件的第2连接部紧贴的方式形成在所述上部绝缘基板的下表面，

所述第1紧贴部与所述第1至第i热电元件的每一个所包括的所述p型半导体元件和所述n型半导体元件的外侧面接触，使所述p型半导体元件的第1连接部与所述n型半导体元件的第2连接部紧贴。

9.根据权利要求8所述的温度传感器，其中，

还包括固定部，以使所述p型半导体元件的上表面和所述n型半导体元件的上表面与所述上部绝缘基板的下表面紧贴的方式使所述上部绝缘基板隔开规定间隔而固定在所述下部绝缘基板。

10.根据权利要求9所述的温度传感器，其中，

还包括第2紧贴部，以使第j热电元件的n型半导体元件的第3连接部和第j+1热电元件的p型半导体元件的第4连接部紧贴的方式形成在所述下部绝缘基板的上表面，

所述第2紧贴部与第j热电元件的n型半导体元件和第j+1热电元件的p型半导体元件的外侧面接触，使所述第j热电元件的n型半导体元件的第3连接部和所述第j+1热电元件的p型半导体元件的第4连接部彼此紧贴。

11.根据权利要求6所述的温度传感器，其中，

在设i为2以上的正数、j为1以上的正数时，

所述热电元件部包括第1至第i热电元件，

第j热电元件的n型半导体元件的下表面和第j+1热电元件的p型半导体元件的下表面通过导电体彼此电连接。

12.根据权利要求11所述的温度传感器，其中，

还包括第1紧贴部，以使所述第1至第i热电元件的每一个所包括的所述p型半导体元件的第1连接部和所述n型半导体元件的第2连接部紧贴的方式形成在所述上部绝缘基板的下表面，

所述第1紧贴部与所述第1至第i热电元件的每一个所包括的所述p型半导体元件和所述n型半导体元件的外侧面接触，使所述p型半导体元件的第1连接部和所述n型半导体元件的第2连接部紧贴。

13.根据权利要求12所述的温度传感器，其中，

还包括固定部，以使所述p型半导体元件的上表面和所述n型半导体元件的上表面与所述上部绝缘基板的下表面紧贴的方式使所述上部绝缘基板隔开规定间隔而固定在所述下部绝缘基板。