CN113261123B

CN113261123B - 热电模块

Info

Publication number: CN113261123B
Application number: CN201980084640.6A
Authority: CN
Inventors: 赵敏成
Original assignee: LG Innotek Co Ltd
Current assignee: LG Innotek Co Ltd
Priority date: 2018-12-20
Filing date: 2019-12-13
Publication date: 2023-08-29
Anticipated expiration: 2039-12-13
Also published as: US20220020910A1; WO2020130507A1; KR102551744B1; US11716904B2; CN113261123A; KR20200077181A

Abstract

公开了一种热电模块。热电模块的一个实施方式包括：第一基板；第一电极，其设置在第一基板上；热电腿，其设置在第一电极上；第二电极，其设置在热电腿上；第二基板，其设置在第二电极上；多个导线部，其电连接至第一电极和第二电极；第一密封部，其设置在第一基板上并且围绕第二基板的侧表面；以及第二密封部，其穿过第一密封部并且设置在第一密封部的内侧和外侧。多个导线部中的至少一个部分地设置在第二密封部内部。第二密封部包括：第一区域，其在第一密封部的外侧最接近第一密封部；以及第二区域，其设置在第一区域的外侧并且与部分地设置在第二密封部内部的导线部接触，其中，第二区域的厚度小于第一区域的厚度。

Description

热电模块

技术领域

实施方式涉及热电模块。

背景技术

热电现象是由于材料中的电子和空穴的移动而发生的现象，并且是指热与电之间的直接能量转换。

热电元件是使用热电现象的装置的通用术语，并且具有P型热电材料和N型热电材料结合在金属电极之间以形成PN结对的结构。

热电元件可以分为：使用电阻的温度变化的装置、使用塞贝克(Seebeck)效应的装置、使用珀尔帖(Peltier)效应的装置等，塞贝克效应是由于温度差而生成电动势的现象，珀尔帖效应是通过电流发生吸热或发热的现象。

热电元件以各种方式应用于家用电器、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要求日益增加。

发明内容

技术问题

实施方式涉及热电模块，该热电模块通过沿延伸至外部的导线的覆盖部容易地抽取模块中的气体。

此外，实施方式涉及由于气体抽取而具有提高的冷却能力的热电模块。

此外，实施方式涉及防止凝结并且可靠性提高的热电模块。

要通过实施方式解决的问题不限于上述问题，并且还包括从将在下面描述的解决方案和实施方式理解的目的和效果。

技术解决方案

根据实施方式的一种热电模块，包括：第一基板；第一电极，其设置在第一基板上；热电腿，其设置在第一电极上；第二电极，其设置在热电腿上；第二基板，其设置在第二电极上；多个导线部，其电连接至第一电极和第二电极；第一密封部，其设置在第一基板上，并且围绕第二基板的侧表面；以及第二密封部，其穿过第一密封部以设置在第一密封部的内侧和外侧，其中，多个导线部中的至少一个部分地设置在第二密封部中，第二密封部包括第一区域和第二区域，第一区域在第一密封部的外侧最邻近第一密封部，第二区域设置在第一区域的外侧并且与部分地设置在第二密封部中的导线部接触，并且第二区域的厚度小于第一区域的厚度。

第一区域可以被设置成与部分地设置在第二密封部中的导线部间隔开。

第二密封部还可以包括第三区域，该第三区域设置在第一区域与第二区域之间，并且第三区域的厚度可以随着第三区域变得更靠近第二区域而减小。

热电模块还可以包括第三密封部，该第三密封部设置在第一基板与第一密封部之间、第二基板与第一密封部之间以及第一基板与第二密封部之间。

第一密封部的上表面可以设置在第一基板的上表面之下，并且第三密封部的上表面可以设置在第一基板的上表面之下。

第三密封部可以在第二密封部上延伸到第二区域的外侧，并且第三密封部可以延伸到第二密封部的外侧并且延伸到多个导线部上。

第一区域的伸长率可以大于第二区域的伸长率。

第一密封部可以被设置成沿第二基板的上表面的边缘延伸。

第一密封部分可以被设置成围绕第二电极、第一电极以及热电腿。

根据实施方式的一种制造热电模块的方法，包括：设置：第一基板、设置在第一基板上的第一电极、设置在第一电极上的热电腿、设置在热电腿上的第二电极、设置在第二电极上的第二基板、以及电连接至第一电极和第二电极中的一个的多个导线部；在第一基板上的第二基板的侧表面上设置第一密封部，并且设置第二密封部以使第二密封部穿过第一密封部；以及抽取第一密封部中的气体并且接合第二密封部的内表面与多个导线部的外表面。

有益效果

根据实施方式，可以实现封装的热电模块。

此外，可以提供具有提高的冷却能力的热电模块。

另外，可以提供防止凝结并且可靠性提高的热电模块。

本发明的各种有用的优点和效果不限于上述，并且可以在描述本发明的示例性实施方式的过程中相对容易地理解。

附图说明

图1是根据本发明的第一实施方式的热电模块的立体图。

图2是根据本发明的第一实施方式的热电模块的截面图。

图3是图2中部分K的放大图。

图4是根据本发明的第一实施方式的第二密封部的截面图。

图5是根据第二实施方式的热电模块的截面图。

图6是根据第三实施方式的热电模块的截面图。

图7是根据第四实施方式的热电模块的截面图。

图8A至图8E是用于描述制造根据第一实施方式的热电模块的方法的流程图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细地描述本发明的优选实施方式。

然而，本发明的技术精神不限于将被描述的一些实施方式，而是可以以各种形式来实施，并且可以选择性地组合和替换实施方式中的一个或更多个元件以在本发明的技术精神的范围内使用。

此外，除非特别定义和描述，否则可以用本领域的技术人员通常理解的含义来解释在本发明的实施方式中使用的术语(包括技术和科学术语)，并且可以考虑通常使用的术语(例如在词典中定义的术语)在相关领域中的上下文含义来理解它们。

另外，提供在说明书中使用的术语不是为了限制本发明，而是为了描述实施方式。

在说明书中，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也可以包括复数形式，并且当公开为“A、B和C”中的至少一个(或者一个或更多个)时可以包括A、B和C的所有可能组合中的一个或更多个。

此外，诸如第一、第二、A、B、(a)、(b)等术语可以用于描述本发明的实施方式的元件。

术语仅被提供用于将元件与其他元件进行区分，并且元件的实质、顺序、次序等不受术语的限制。

此外，当特定元件被公开为“连接”、“耦接”或“链接”至其他元件时，这不仅可以包括元件直接连接、耦接或链接至其他元件的情况，而且还可以包括元件通过元件和其他元件之间的另外元件连接、耦接或链接至其他元件的情况。

另外，当一个元件被公开为形成在另一元件“之上或之下”时，术语“在……之上或之下”包括两个元件彼此直接接触的情况和至少另一元件(间接地)设置在两个元件之间的情况。此外，当表述术语“在……之上或在……之下”时，可以基于一个元件不仅包括向上方向而且包括向下方向的含义。

图1是根据本发明的第一实施方式的热电模块的立体图，图2是根据本发明的第一实施方式的热电模块的截面图，图3是图2中的部分K的放大图，并且图4是根据本发明的第一实施方式的第二密封部的截面图。

参照图1和图2，根据本发明第一实施方式的热电模块(10)可以包括：第一基板(110)、第二基板(120)、第一电极(130)、第二电极(140)、热电腿(150)、第一密封部(160)、第三密封部(170)、第二密封部(180)和多个导线部(L)。

首先，第二基板(120)可以设置在热电模块(10)的上部。此外，第一基板(110)可以设置在热电模块(10)的下部，并且可以被设置成面对第二基板(120)。

第二电极(140)可以设置在第二基板(120)之下，并且第一电极(130)可以设置在第一基板(110)之上。第二电极(140)和第一电极(130)可以被设置成彼此面对。此外，多个热电腿(150)可以设置在第二电极(140)与第一电极(130)之间，使得彼此面对的第二电极(140)和第一电极(130)可以通过设置在其间的热电腿(150)彼此电连接。这些热电腿(150)可以包括多个第一热电腿(151)和多个第二热电腿(152)。

更具体地，第二基板(120)和第一基板(110)可以分别设置在上部和下部，并且可以被设置成彼此面对。此外，第二基板(120)和第一基板(110)中的每一个可以由导热材料形成，以有助于和与其接触的装置的热传导。另外，第二基板(120)和第一基板(110)中的每一个可以是绝缘基板或金属基板。

在实施方式中，绝缘基板可以是氧化铝基板或者具有柔性的聚合物树脂基板。柔性聚合物树脂基板可以包括各种绝缘树脂材料，包括：高渗透性塑料，例如聚酰亚胺(PI)、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、环烯烃共聚物(COC)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)或树脂等。金属基板可以包括：Cu、Cu合金或Cu-Al合金，并且其厚度可以是0.1mm至0.5mm。当金属基板的厚度小于0.1mm或者超过0.5mm时，由于散热性或热导率可能过高，所以热电元件的可靠性可能降低。

此外，当第二基板(120)和第一基板(110)是金属基板时，可以另外分别在第二基板(120)与第二电极(140)之间以及在第一基板(110)与第一电极(130)之间形成介电层(未示出)。介电层(未示出)中的每一个可以包括具有5W/K至10W/K的热导率的材料，并且可以形成为具有0.01mm至0.15mm的厚度。当介电层(未示出)的厚度小于0.01mm时，绝缘效率或耐压特性可能劣化，并且当介电层的厚度超过0.15mm时，由于热导率可能降低，因此散热效率可能劣化。

此外，第二基板(120)和第一基板(110)可以形成为具有不同大小。例如，第二基板(120)和第一基板(110)中的一个基板的体积、厚度或面积可以形成为大于另一个基板的体积、厚度或面积。因此，可以提高热电元件的吸热性能或散热性能。

此外，可以在第二基板(120)和第一基板(110)中的至少一个的表面上形成散热图案，例如不平坦图案。因此，可以提高热电元件的散热性能。当在与第一热电腿(151)或第二热电腿(152)相接触的表面上形成不平坦图案时，也可以改进热电腿与基板之间的接合特性。

第二电极(140)可以设置在第二基板(120)与第一热电腿(151)和第二热电腿(152)的上表面之间，并且第一电极(130)可以设置在第一基板(110)与第一热电腿(151)和第二热电腿(152)的下表面之间。因此，第二电极(140)和第一电极(130)可以电连接至设置在第二电极(140)与第一电极(130)之间的多个第一热电腿(151)和多个第二热电腿(152)。

这里，设置在第一基板(110)与第一热电腿(151)和第二热电腿(152)之间的第一电极(130)以及设置在第二基板(120)与第一热电腿(151)和第二热电腿(152)之间的第二电极(140)中的每一个可以包括铜(Cu)、银(Ag)、和镍(Ni)中的至少一个，并且可以具有0.01mm至0.3mm的厚度。当第二电极(140)或第一电极(130)的厚度小于0.01mm时，作为电极的功能可能劣化，并且因此导电性能可能降低，而当第二电极(140)或第一电极(130)的厚度超过0.3mm时，导电效率可能由于电阻增加而降低。

此外，如上所述，热电腿(150)可以设置在第二电极(140)与第一电极(130)之间，并且其数目可以是多个。热电腿(150)可以包括第一热电腿(151)和第二热电腿(152)。

此外，第一热电腿(151)和第二热电腿(152)可以形成设置在第二电极(140)与第一电极(130)之间并且彼此电连接的成对的单元电池。另外，在本实施方式中，第一热电腿(151)可以是P型热电半导体腿，并且第二热电腿(152)可以是N型热电半导体腿。

另外，当通过多个导线部(L)将电压施加至第一电极(130)和第二电极(140)时，由于珀尔帖效应，其中电流从第一热电腿(151)流至第二热电腿(152)的基板可以吸收热以充当冷却部，并且其中电流从第二热电腿(152)流至第一热电腿(151)的基板可以被加热以充当发热部。

这里，第一热电腿(151)和第二热电腿(152)可以是包括铋(Bi)和碲(Ti)作为主要原材料的基于碲化铋(Bi-Te)的热电腿。

此外，第一热电腿(151)可以是以下热电腿，该热电腿基于总重量的100重量％包括：99重量％至99.999重量％的量的基于碲化铋(Bi-Te)主要原材料，该基于碲化铋(Bi-Te)主要原材料包括锑(Sb)、镍(Ni)、铝(Al)、铜(Cu)、银(Ag)、铅(Pb)、硼(B)、镓(Ga)、碲(Te)、铋(Bi)和铟(In)中的至少之一；以及0.001重量％至1重量％的量的混合物，该混合物包括Bi或Te。例如，主要原材料可以是Bi-Se-Te，并且还可以包括总重量的0.001重量％至1重量％的量的Bi或Te。

此外，第二热电腿(152)可以是以下热电腿，该热电腿基于总重量的100重量％包括：99重量％至99.999重量％的量的基于碲化铋(Bi-Te)主要原材料，该基于碲化铋(Bi-Te)主要原材料包括硒(Se)、镍(Ni)、铝(Al)、铜(Cu)、银(Ag)、铅(Pb)、硼(B)、镓(Ga)、碲(Te)、铋(Bi)和铟(In)中的至少之一；以及0.001重量％至1重量％的量的混合物，该混合物包括Bi或Te。例如，主要原材料可以是Bi-Sb-Te，并且还可以包括总重量的0.001重量％至1重量％的量的Bi或Te。

第一热电腿(151)和第二热电腿(152)可以以块型或堆叠型来形成。通常，可以通过以下工艺获得块型第一热电腿(151)或第二热电腿(152)：通过对热电材料进行热处理来产生锭；将锭粉碎并且筛分以获得用于热电腿的粉末；对粉末进行烧结；并且对烧结的对象进行切割。可以通过以下工艺获得堆叠型第一热电腿(151)或第二热电腿(152)：通过将包括热电材料的糊料施加在片状基材上来形成单元构件，并且然后堆叠并且切割单元构件。然而，本发明不限于这些构造。

在这种情况下，一对第一热电腿(151)和第二热电腿(152)可以具有相同的形状和体积，或者可以具有不同的形状和体积。例如，由于第一热电腿(151)和第二热电腿(152)的导电性不同，所以第二热电腿(152)的高度或截面面积可以与第一热电腿(151)的高度或截面面积不同地形成。

根据本发明实施方式的热电元件的性能可以由塞贝克指数表示。塞贝克指数(ZT)可以如式1中表示。

[式1]

ZT＝α²·σ·T/k

这里，α是塞贝克系数[V/K]，σ是电导率[S/m]，并且α²σ是功率因数(PowerFactor，[W/mK²])。此外，T是温度，并且k是热导率[W/mK]。k可以被表示为a·cp·ρ，其中a是热扩散率[cm²/S]，cp是比热[J/gK]，并且ρ是密度[g/cm³]。

此外，为了获得上述塞贝克指数，使用Z计测量Z值(V/K)，并且可以使用所测量的Z值来计算塞贝克指数(ZT)。

另外，第一热电腿(151)或第二热电腿(152)可以具有圆柱形状、多边形柱形状、椭圆柱形状等。另外，可以将要接合至电极的第一热电腿(151)或第二热电腿(152)的部分的宽度进行不同地进行调节。

第一密封部(160)可以设置成通过与第二基板(120)和第一基板(110)接触而围绕第二基板(120)和第一基板(110)。第一密封部(160)可以设置在第一基板(110)上以与第二基板(120)的侧表面接触。具体地，第一密封部(160)可以设置成沿第一基板(110)的上表面的边缘延伸。此外，第一密封部(160)可以设置成与第二基板(120)的侧表面接触。即，第一密封部(160)可以设置成围绕第二电极(140)、第一电极(130)以及设置在第二基板(120)与第一基板(110)之间的热电腿(150)。

此外，第一密封部(160)的上表面可以与第二基板(120)的上表面(120a)形成台阶。在实施方式中，第一密封部(160)的上表面可以设置在第二基板(120)的上表面(120a)之下。此外，设置在第一密封部(160)上的第三密封部(170)的上表面可以与第二基板(120)的上表面(120a)形成台阶。另外，第三密封部(170)的上表面可以设置在第二基板(120)的上表面(120a)之下。根据该构造，当第二基板(120)与外部装置接触时，由于第三密封部(170)和第一密封部(160)不减少第二基板(120)与外部装置之间的接触表面，所以可以容易地执行热电模块(10)与外部装置之间的热交换。

此外，第一密封部(160)可以通过将在后面描述的第二密封部(180)耦接至第二基板(120)、第一基板(110)和第三密封部(170)。为此，第一密封部(160)可以在第三密封部(170)所在的区域中具有倾斜表面。稍后将在图7中描述的内容同样可以适用于该倾斜表面的结构。即，由于第一密封部(160)在如图7所示的一个侧部中具有倾斜表面，并且第三密封部(170)设置在该倾斜表面上，并且因此与第三密封部(170)的耦接面积增大，可以提高与其他部件(第一基板(110)和第二基板(120)等)的接合强度，并且可以提高热电模块的可靠性。

此外，第一密封部(160)可以包括开口(H)。开口(H)可以设置在第一密封部(160)中的上述多个导线部(L)的延伸方向上。即，开口(H)可以设置成与第一密封部(160)中的多个导线部(L)的位置对应。在实施方式中，多个导线部(L)可以沿第一方向(X轴方向)延伸，并且开口(H)可以设置在第一密封部(160)的沿第一方向与多个导线部(L)交叠的区域中。

此外，第二方向(Y轴方向)是与第一方向(X轴方向)垂直的方向，是每个热电腿延伸的方向，以及是用作用于描述上部和下部的参考的方向。

另外，多个导线部(L)中的每一个的最大宽度可以小于开口(H)的最大宽度。例如，多个导线部(L)和开口(H)可以各自具有圆形形状，并且在这种情况下，开口(H)的直径可以大于多个导线部(L)中的每一个的直径。然而，多个导线部(L)和开口(H)可以具有各种形状，但是在下文中将以圆形描述。此外，多个导线部(L)可以电连接至第二电极(140)或第一电极(130)。在下文中，多个导线部(L)可以电连接至第一电极(130)，并且接触点(P)可以设置在第一电极(130)上。

此外，开口(H)可以设置在第一基板(110)的上表面上。在实施方式中，开口(H)可以设置成与第二基板(120)和第一基板(110)中具有较大宽度的第一基板(110)相邻。根据该构造，由于第一电极(130)从接触点(P)的延伸距离被最小化，并且延伸方向保持在第一方向(X轴方向)，多个导线部(L)被较少弯曲，并且因此可以提高多个导线部(L)的可靠性。此外，由于将在后面描述的第二密封部(180)设置在第一密封部(160)下方以支承第一密封部(160)，因此与第二密封部(180)设置在第一密封部(160)的内侧的情况相比，第一密封部(160)接收更大的负荷，并且因此可以增加与第一密封部(160)的耦接力。因此，可以提高可靠性。例如，第一基板(110)的宽度(W2)可以是65mm至80mm。此外，第二基板(120)的宽度(W1)可以是50mm至60mm。另外，第二基板(120)的厚度(d1)可以是4mm至6mm，并且第一基板(110)的厚度(d2)可以是1.6mm至2.4mm。另外，第二基板(120)可以操作作为吸热部，并且第一基板(110)可以操作作为发热部。此外，在下文中，内侧是指朝向由第一密封部、第二密封部、第二基板和第一基板所包围的空间的方向，外侧是指朝向第一密封部、第二密封部、第二基板和第一基板在所包围的空间中的外部的方向。

第三密封部(170)可以设置在第一密封部(160)的外侧并且可以设置成围绕第一密封部(160)。第三密封部(170)可以通过提高与接触第一密封部(160)的其他部件的接合力来密封第一密封部的内部。在实施方式中，第三密封部(170)可以设置在密封第二基板(120)与第一密封部(160)之间的区域、第一基板(110)与第一密封部(160)之间的区域以及第一基板(110)与第二密封部(180)之间的区域的区域中。

此外，如上所述，第三密封部(170)的上表面可以设置在第二基板(120)的上表面(120a)之下。另外，第三密封部(170)可以沿第二密封部(180)延伸到第一基板(110)的外侧。在这种情况下，可以将第三密封部(170)一直设置到将在后面描述的第三区域(S3)。根据该构造，由于可以提高多个导线部(L)与第二密封部(180)之间的耦接力，所以可以提高热电模块的耐久性使其免收内部压力与外部压力之间的大气压力差影响。

此外，第三密封部(170)可以由对诸如水的湿气和温度具有高耐久性的材料形成。例如，第三密封部(170)可以包括丁基系树脂、环氧系树脂或硅酮系树脂。然而，第三密封部(170)不限于这些材料。

第二密封部(180)可以设置在上述第一密封部(160)的开口(H)中。此外，第二密封部(180)可以设置成部分地围绕多个导线部(L)。

另外，第二密封部(180)可以设置成从第一密封部(160)的内侧延伸至第一密封部(160)的外侧。另外，第二密封部(180)可以设置成延伸至第一基板(110)的外侧。

具体地，第二密封部(180)可以包括：内区域(R1)、外区域(R2)以及交叠区域(R3)，内区域(R1)基于第二方向(Y轴方向)设置在第一密封部(160)的内侧，外区域(R2)设置在第一密封部(160)的外侧，交叠区域(R3)沿第二方向与第一密封部(160)交叠。

在这种情况下，第二密封部(180)可以设置成沿与多个导线部(L)的延伸方向相同的方向延伸。此外，交叠区域(R3)可以设置在开口(H)中，并且外区域(R2)可以与第三密封部(170)接触。

另外，第二密封部(180)由热缩管形成，该热缩管可以通过热而收缩，并且因此在施加热时可以密封多个导线部(L)。即，第二密封部(180)可以设置成在部分区域中与多个导线部(L)的外表面紧密接触。

此外，第二密封部(180)和开口(H)可以被设置成对应于多个导线部(L)中的任何一个。例如，多个导线部可以具有第一极性和第二极性，并且因此可以是两个导线部，并且第二密封部(180)和开口(H)可以被设置成对应于具有第一极性的多个导线部和具有第二极性的多个导线部中的至少一个。在实施方式中，当将第二密封部(180)设置在一个导线部上时，可以在该过程中使用围绕该一个导线部的密封部(180)容易地使内侧成为真空状态。此外，当将第二密封部(180)设置在全部导线部上时，由于同时抽取至外部的流体的量增加，所以可以缩短处理时间。

参照图3和图4，第二密封部(180)可以延伸至第一密封部(160)的外侧，并且可以包括沿向外方向顺序设置的第一区域(S1)、第三区域(S3)和第二区域(S2)。

第一区域(S1)是最靠近第一密封部(160)的区域并且可以具有最大厚度(d3)。此外，第三区域(S3)可以与第一区域(S1)接触并且具有倾斜的外表面，并且第三区域(S3)的厚度(d5)可以朝向外侧减小。另外，第二区域(S2)可以与第三区域(S3)接触，并且可以具有最小厚度(d4)。第二区域(S2)可以是如稍后描述的应用加热的区域，并且可以收缩。

第一区域(S1)的抗拉伸强度可以大于第二区域(S2)或第三区域(S3)的抗拉伸强度。此外，第三区域(S3)的抗拉伸强度可以小于第一区域(S1)的抗拉伸强度并且大于第二区域(S2)的抗拉伸强度。另外，第二区域(S2)的抗拉伸强度可以小于第一区域(S1)的抗拉伸强度或第三区域(S3)的抗拉伸强度。根据该构造，由于第二区域(S2)具有比第一区域(S1)和第三区域(S3)更高的抗拉伸强度，因此可以防止由于外部压力和内部压力之间的压力差引起的外观变化，并且可以提高耐久性。例如，第一区域(S1)的抗拉伸强度可以为1.1kgf/mm²，第三区域(S3)的抗拉伸强度可以小于1.1kgf/mm²并且大于0.8kgf/mm²，并且第二区域(S2)的抗拉伸强度可以小于0.8kgf/mm²。

此外，第一区域(S1)的伸长率可以是第二区域(S2)的伸长率的至少两倍，并且第三区域(S3)的伸长率可以是第二区域(S2)的伸长率的一至两倍。

另外，第三区域(S3)的最大宽度(W4)与第二区域(S2)的最大宽度(W3)的比率可以是1:2至1:6。当该比率小于1:2时，由于多个导线部(L)与第二密封部(180)之间的接合面积在第二区域(S2)中减小，所以可以减小耦接力。此外，当该比率大于1:6时，由于第三区域(S3)的宽度减小，并且因此第三区域(S3)的厚度从第一区域(S1)至第二区域(S2)快速减小，所以存在可靠性降低的限制。

另外，与上述区域的厚度相同，第一区域(S1)的直径(r1)可以大于第二区域(S2)的直径(r2)。例如，第一区域(S1)的直径(r1)可以为3.68mm至5.52mm，并且第二区域(S2)的直径可以为2.56mm至3.84mm。

另外，第二密封部(180)还可以包括第四区域(S4)，并且第四区域(S4)可以设置在第二区域(S2)的外侧。另外，在第四区域(S4)中，多个导线部(L)的外表面和第二密封部(180)的内表面可以不相互接触。

另外，第二区域(S2)可以是与多个导线部(L)的外表面接触的区域。更具体地，第二区域(S2)中的第二密封部(180)的内表面可以与多个导线部(L)的外表面接触，以防止将流体从外部引入内部，并且容易地维持热电模块的内侧与外侧之间的大气压力差。在这种情况下，热电模块(10)的内部可以保持在真空中。如稍后将描述的，当热电模块(10)的内部处于真空状态时，根据第一实施方式的热电模块(10)可以通过在吸热部与发热部之间的热交换中阻止热被内部气体吸收来提供改进的热电性能。此外，可以通过防止热电模块中发生凝结现象来提高热电模块的可靠性。将在后面描述提供该真空状态的内容。

图5是根据第二实施方式的热电模块的截面图。

参照图5，上面在根据第一实施方式的热电模块中描述的第二基板(120)、第一基板(110)、第二电极(140)、第一电极(130)、热电腿(150)、第一密封部(160)、第三密封部(170)、第二密封部(180)以及多个导线部(L)的内容可以等同地应用于根据第二实施方式的热电模块(10a)。

然而，在根据第二实施方式的热电模块(10a)中，第三密封部(170)可以进一步在第二密封部(180)的第二区域上向外延伸。例如，第三密封部(170)可以包括第三-1密封部(170a)和第三-2密封部(170b)，第三-1密封部(170a)设置在第二密封部(180)的第二区域的内侧。在实施方式中，第三-2密封部(170b)设置在第二区域的外侧，并且因此可以进一步提高第二密封部(180)与第三密封部(170)之间的耦接力以及多个导线部(L)与第二密封部(180)之间的耦接力。

图6是根据第三实施方式的热电模块的截面图。

参照图6，上面在根据第一实施方式的热电模块中描述的第二基板(120)、第一基板(110)、第二电极(140)、第一电极(130)、热电腿(150)、第一密封部(160)、第三密封部(170)、第二密封部(180)以及多个导线部(L)的内容可以等同地应用于根据第三实施方式的热电模块(10b)。

然而，在根据第三实施方式的热电模块(10b)中，第三密封部(170)可以进一步延伸至第二密封部(180)的外侧。例如，第三密封部(170)可以包括：设置在第二密封部(180)的第二区域的内侧的第三-1密封部(170a)，设置在第二密封部(180)的第二区域的外侧的第三-2密封部(170b)，以及设置在第二密封部(180)的外侧的第三-3密封部(170c)。第一实施方式和第二实施方式中描述的内容可以等同地应用于第三-1密封部(170a)和第三-2密封部(170b)。

此外，第三-3密封部(170c)可以设置在第二密封部(180)的外侧，并且可以设置成覆盖第二密封部(180)的上表面和外表面以及多个导线部(L)中的一些。因此，在实施方式中，第三-3密封部(170c)可以设置在第二密封部(180)的外侧，以提高第二密封部(180)与第三密封部(170)之间的耦接力以及多个导线部(L)与第二密封部(180)之间的耦接力，并且保护多个导线部(L)免受异物的影响。

图7是根据第四实施方式的热电模块的截面图。

参照图7，除了后面将描述的内容，上面在根据第一实施方式的热电模块中描述的第二基板(120)、第一基板(110)、第二电极(140)、第一电极(130)、热电腿(150)、第一密封部(160)、第三密封部(170)、第二密封部(180)以及多个导线部(L)的内容可以等同地应用于根据第四实施方式的热电模块(10c)。

第三密封部可以设置在各种位置以耦接部件并且提高热电模块的可靠性。具体地，第三密封部(170-1)(在下文中，与第一子密封部互换)可以设置在第二基板(120)与第一密封部(160)之间。第一子密封部(170-1)可以具有第一倾斜表面(LS1)。即，第一密封部(160)也可以具有与第一子密封部(170-1)的第一倾斜表面(LS1)对应的倾斜表面。此外，第一子密封部(170-1)的厚度(K1)由于第一倾斜表面(LS1)可以从内侧向外侧减小。换言之，第一子密封部(170-1)的厚度(K1)可以随着第一子密封部(170-1)变得更靠近第二基板(120)而增加。根据该构造，可以提高可靠性和第一密封部(160)与第二基板(120)之间的耦接力。

此外，第三密封部可以设置在第一密封部(160)与第一基板(110)之间。具体地，第三密封部(170-2)(在下文中，与第二子密封部互换)可以具有第二倾斜表面(LS2)。此外，第一密封部(160)也可以具有与第二倾斜表面(LS2)对应的倾斜表面。另外，第二子密封部(170-2)的厚度(K2)可以从外侧向内侧减小。即，由于第一基板(110)设置在第一密封部(160)之下，为了提高第一基板(110)与第一密封部(160)之间的耦接力，第二子密封部(170-2)可以设置在第一密封部(160)的外侧。此外，根据该构造，制造可以简单。

另外，第三密封部可以设置在第一密封部(160)与第二密封部(180)之间。第三密封部(170-3)(在下文中，与第三子密封部互换)也可以具有倾斜表面，但是形状不限于此。第三子密封部(170-3)可以提高第一密封部(160)与第二密封部(180)之间的耦接力，并且防止流体通过开口(H)从热电模块的外部移动至内部。

此外，第三密封部可以设置在第二密封部(180)与第一基板(110)之间。另外，第三密封部(170-4)(在下文中，与第四子密封部互换)也可以具有倾斜表面，但是不限于此。第四子密封部(170-4)可以提高第一基板与第二密封部(180)之间的耦接力。

制造根据第一实施方式的热电模块的方法包括：设置第二基板、第一基板、第二电极、第一电极、热电腿和多个导线部；设置第一密封部和第二密封部；设置第三密封部；以及抽取内部气体并且接合第二密封部的内表面与多个导线部的外表面。

参照图8A，可以执行设置第二基板、第一基板、第二电极、第一电极、热电腿和多个导线部的步骤。

具体地，如上所述，可以设置第二基板(120)和面对第二基板(120)的第一基板(110)。此外，第二电极(140)可以设置在第二基板(120)之下，并且第一电极(130)可以设置在第一基板(110)之上。这里，第二电极(140)和第一电极(130)可以设置成彼此面对。此外，多个热电腿(150)可以设置在第二电极(140)与第一电极(130)之间，并且多个热电腿(150)可以设置在彼此面对的第二电极(140)与第一电极(130)之间。第二电极(140)和第一电极(130)可以通过热电腿(150)电连接。此外，热电腿(150)可以包括多个第一热电腿(151)和多个第二热电腿(152)。上述内容可以等同地应用于上述构造的详细描述。

参照图8B，可以设置第一密封部(160)和第二密封部(180)。第一密封部(160)可以设置在第一基板(110)之上并且可以设置成与第二基板(120)的侧表面接触。具体地，第一密封部(160)可以设置成沿第一基板(110)的上表面的边缘延伸。此外，第一密封部(160)可以设置成与第二基板(120)的侧表面接触。即，第一密封部(160)被设置成围绕第二电极(140)、第一电极(130)以及设置在第二基板(120)与第一基板(110)之间的热电腿(150)。

此外，第一密封部(160)的上表面可以与第二基板(120)的上表面(120a)形成台阶。另外，如上所述，第一密封部(160)可以包括开口(H)。开口(H)可以设置在第一密封部(160)中的上述多个导线部(L)的延伸方向上。开口(H)可以是通孔，但是不限于该形状。此外，开口(H)可以被设置成对应于多个导线部(L)在第一密封部(160)中的位置。

第二密封部(180)可以设置在第一密封部(160)之下以支承第一密封部(160)。此外，第二密封部(180)可以设置在第一密封部(160)的开口中。另外，第二密封部(180)可以被形成为部分地围绕多个导线部(L)。上述内容可以等同地应用于第二密封部(180)的详细描述。

参照图8C，可以设置第三密封部(170)。具体地，第三密封部(170)可以设置在第一密封部(160)的外侧以围绕第一密封部(160)。第三密封部(170)可以通过提高与接触第一密封部(160)的其他部件的接合力来密封第一密封部的内部。第三密封部(170)可以设置在密封第二基板(120)与第一密封部(160)之间的区域、第一基板(110)与第一密封部(160)之间的区域以及第一基板(110)与第二密封部(180)之间的区域的区域中。上述内容可以等同地应用于第三密封部的详细描述。

参照图8D和图8E，可以抽取热电模块中的气体，并且可以接合第二密封部(180)的内表面与多个导线部的外表面。具体地，可以将抽取器I连接至第二密封部(180)，并且可以通过第二密封部(180)将热电模块中的气体抽取至外部或者抽取到抽取器I中。根据该构造，热电模块的内部可以处于真空状态。

[表1]

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对比示例是针对尚未通过抽取根据上述实施方式的热电模块中的气体而被排空的热电模块而测量冷却部的热容量(W)、散热部的热容量(W)、冷却部的热容量变化量(W，％)以及温度差(温度差变化量(W，％))的结果。另外，实验示例1至实验示例3是针对通过抽取根据实施方式的热电模块中的气体而具有上述真空度的热电模块而测量冷却部的热容量(W)、散热部的热容量(W)、冷却部的热容量变化量(W，％)、温度差(dT，℃)以及温度差变化量(W，％)的结果。在比较对比示例和实验示例1至实验示例3时，可以看出，冷却部的热容量通过内部排空而在热电模块中增加。此外，可以看出，发热部的热容量被保持，但是温度差也随着冷却部的热容量的增加而增加。因此，可以看出，根据实施方式的热电模块通过对内部进行抽空而通过吸热部和发热部的热绝缘来提高温度差。

此外，可以通过将热施加至第一密封部(160)外部的部分B而使第二密封部(180)收缩。因此，第二密封部(180)的内表面和多个导线部的外表面可以彼此紧密接触以相接合。通过这样，能够显著提高第一基板(110)、第二基板(120)以及第一密封部(160)对热电模块的密封性能。第二密封部(180)可以由能够受热熔融的树脂材料的膜或片形成，但是不限于此。例如，由于第二密封部(180)由能够受热熔融的树脂材料制成，所以可以进一步增加与多个导线部(L)的耦接力，并且因此可以显著地提高第一基板(110)和第二基板(120)、第一密封部(160)以及第二密封部(180)的密封性能。之后，可以将第二密封部(180)切割至第二区域，并且如上所述，第三密封部(170)可以形成为向第二密封部(180)的外侧伸长。

Claims

1.一种热电模块，包括：

第一基板，其具有顶表面和底表面；

第一电极，其设置在所述第一基板的顶表面上，使得所述顶表面在所述第一电极与所述底表面之间；

热电腿，其设置在所述第一电极上；

第二电极，其设置在所述热电腿上，其中，所述热电腿将从所述第一电极朝向所述第二电极沿第一方向延伸；

第二基板，其设置在所述第二电极上，其中，所述第二基板包括面对所述第一基板的底表面、背对所述第一基板的顶表面、各自分别设置在所述底表面与所述顶表面之间的侧表面；

多个导线部，其电连接至所述第一电极和所述第二电极；

第一密封部，其设置在所述第一基板的顶表面上，并且从所述第一基板的顶表面的边缘沿所述第一方向延伸并且接触所述第二基板的侧表面，其中，所述第一密封部包括面对所述热电腿的内侧和背对所述内侧的外侧，其中，所述外侧与所述内侧在第二方向上间隔开，其中，所述第一密封部的外侧在所述第一方向上与所述第一基板中的与所述第二基板在所述第一方向上不交叠的部分对齐；以及

第二密封部，其被配置成在所述第二方向上延伸穿过所述第一密封部的外侧并且穿过所述第一密封部的内侧；

其中，所述多个导线部中的至少一个部分地设置在所述第二密封部中，

所述第二密封部包括第一区域和第二区域，所述第一区域在所述第一密封部的外侧最邻近所述第一密封部，所述第二区域设置在所述第一区域的外侧，使得所述第二区域在所述第二方向上与所述第一区域间隔开，并且所述第二区域与部分地设置在所述第二密封部中的导线部接触，并且

所述第二密封部的第二区域的厚度小于所述第二密封部的第一区域的厚度。

2.根据权利要求1所述的热电模块，其中，所述第二密封部的第一区域被设置成与部分地设置在所述第二密封部中的导线部间隔开。

3.根据权利要求1所述的热电模块，其中：

所述第二密封部还包括第三区域，所述第三区域设置在所述第一区域与所述第二区域之间；并且

所述第二密封部的第三区域的厚度随着所述第三区域变得更靠近所述第二密封部的第二区域而减小。

4.根据权利要求1所述的热电模块，还包括第三密封部，所述第三密封部设置在所述第一基板与所述第一密封部之间、所述第二基板与所述第一密封部之间以及所述第一基板与所述第二密封部之间。

5.根据权利要求4所述的热电模块，其中：

所述第一密封部的上表面设置在所述第一基板的上表面之下；并且

所述第三密封部的上表面设置在所述第一基板的上表面之下。

6.根据权利要求4所述的热电模块，其中：

所述第三密封部在第二密封部上延伸至所述第二区域的外侧；并且

所述第三密封部延伸至所述第二密封部的外侧并且延伸到所述多个导线部上。

7.根据权利要求1所述的热电模块，其中，所述第一密封部被设置成沿所述第二基板的上表面的边缘延伸。

8.根据权利要求1所述的热电模块，其中，所述第一密封部被设置成围绕所述第二电极、所述第一电极和所述热电腿。

9.根据权利要求1所述的热电模块，其中，所述第一密封部包括：

在所述第一密封部的内侧的内表面，其中，所述内表面的部分将与所述第二基板的侧表面中的至少一个接触；

在所述第一密封部的外侧的外表面；以及

顶表面，其将所述内表面连接至所述外表面。

10.根据权利要求9所述的热电模块，其中，从所述第一密封部的顶表面向所述第二基板的顶表面设置台阶。

11.根据权利要求9所述的热电模块，包括第三密封部，所述第三密封部覆盖所述第一密封部的外表面和所述第一密封部的顶表面。