CN114623623A - 一种采用金属面板封装的tec半导体制冷片 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种采用金属面板封装的TEC半导体制冷片，涉及半导体制冷片技术领域，具体为P型半导体、N型半导体和金属板，所述P型半导体的一侧平行分布有N型半导体，且P型半导体与N型半导体的顶部、底部均固定有导流板，所述导流板的表面设置有导热绝缘胶层，所述金属板连接于导热绝缘胶层的表面。该采用金属面板封装的TEC半导体制冷片，金属板采用铝合金板，在具有优良的温度传递效果的同时大大增强了该半导体制冷片的强度，提高该半导体制冷片的受力能力，有利于避免半导体制冷片在安装时因自身脆弱出现断裂。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制冷片技术领域，具体为一种采用金属面板封装的TEC半导体制冷片。
背景技术
半导体制冷片简称TEC，也叫热电制冷片，是一种热泵，它的优点是没有滑动部件，应用在一些空间受到限制，可靠性要求高，无制冷剂污染的场合，利用半导体材料的Peltier效应，当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时，在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量，可以实现制冷的目的，它是一种产生负热阻的制冷技术，其特点是无运动部件，可靠性也比较高。
现有的半导体制冷片较为脆弱，在安装时容易因过度用力而断裂，导致半导体制冷片出现损毁，针对上述情况，我们推出了一种采用金属面板封装的TEC半导体制冷片。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种采用金属面板封装的TEC半导体制冷片，解决了上述背景技术中提出现有的半导体制冷片较为脆弱，在安装时容易因过度用力而断裂，导致半导体制冷片出现损毁的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种采用金属面板封装的TEC半导体制冷片，包括P型半导体、N型半导体和金属板，所述P型半导体的一侧平行分布有N型半导体，且P型半导体与N型半导体的顶部、底部均固定有导流板，所述导流板的表面设置有导热绝缘胶层，所述金属板连接于导热绝缘胶层的表面，所述金属板的内侧还设置有绝缘层。
进一步的，所述P型半导体与N型半导体呈交错分布，且P型半导体的尺寸与N型半导体的尺寸相一致。
进一步的，所述导热绝缘胶层设置于所述导流板的相对外表面，且导热绝缘胶层的厚度取0.05-0.3mm。
进一步的，所述金属板共设置有两个，且金属板通过导热绝缘胶层与导流板粘接连接。
进一步的，所述金属板为铝合金板，且金属板的厚度为1mm。
一种采用金属面板封装的TEC半导体制冷片的制备工艺，包括下述操作步骤：
步骤一：使用点焊设备将P型半导体与N型半导体焊接于导流板的表面；
步骤二：导流板的相对外表面即导流板未与P型半导体和N型半导体接触的那一面涂覆厚度在0.05-0.3mm的导热绝缘胶层；
步骤三：将金属板贴于导热绝缘胶层的表面，使得金属板通过导热绝缘胶层粘接于导流板的相对外表面，且金属板内侧是粘接有绝缘层的，至此获得初步的半导体制冷片。
进一步的，所述步骤一中，P型半导体与N型半导体的顶端、底端均焊接于导流板的表面两端。
一种采用金属面板封装的TEC半导体制冷片的制备工艺，还包括下述操作步骤：
步骤四：初步的半导体制冷片置于10-100PSI之间的压强下进行放置；
步骤五：取出放置后的半导体制冷片，将导线连接在导流板的首尾两端，从而完成制备。
进一步的，所述步骤四中，初步的半导体制冷片在10-100PSI之间的压强下放置1-30分钟。
本发明提供了一种采用金属面板封装的TEC半导体制冷片，具备以下有益效果：
该采用金属面板封装的TEC半导体制冷片，金属板采用铝合金板，在具有优良的温度传递效果的同时大大增强了该半导体制冷片的强度，提高该半导体制冷片的受力能力，有利于避免半导体制冷片在安装时因自身脆弱出现断裂。
附图说明
图1为本发明正视结构示意图。
图中：1、P型半导体；2、N型半导体；3、导流板；4、导热绝缘胶层；5、金属板；6、绝缘层。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供一种技术方案：一种采用金属面板封装的TEC半导体制冷片，包括P型半导体1、N型半导体2和金属板5，P型半导体1的一侧平行分布有N型半导体2，且P型半导体1与N型半导体2的顶部、底部均固定有导流板3，导流板3的表面设置有导热绝缘胶层4，金属板5连接于导热绝缘胶层4的表面，金属板5的内侧还设置有绝缘层6，绝缘层6以取用绝缘金属，P型半导体1与N型半导体2呈交错分布，且P型半导体1的尺寸与N型半导体2的尺寸相一致，导热绝缘胶层4设置于导流板3的相对外表面，且导热绝缘胶层4的厚度取0.05-0.3mm，金属板5共设置有两个，且金属板5通过导热绝缘胶层4与导流板3粘接连接，金属板5为铝合金板，且金属板5的厚度为1mm；
具体操作如下，导线连接于导流板3的首尾两端，直流电通过导线穿过P型半导体1与N型半导体2时，在P型半导体1与N型半导体2的两端分别吸收热量和放出热量，将吸收热量的那面的金属板5朝向待降温物体即可实现降温散热，而金属板5采用铝合金板，在具有优良的温度传递效果的同时大大增强了该半导体制冷片的强度，提高该半导体制冷片的受力能力，有利于避免半导体制冷片在安装时因自身脆弱出现断裂，同时金属板5本身厚度为1mm，而，导热绝缘胶层4的厚度为0.05-0.3mm，使得金属板5通过导热绝缘胶层4粘接于导流板3上的同时避免该半导体制冷片体积增加。
一种采用金属面板封装的TEC半导体制冷片的制备工艺，包括下述操作步骤：
步骤一：使用点焊设备将P型半导体1与N型半导体2焊接于导流板3的表面；
步骤二：导流板3的相对外表面即导流板3未与P型半导体1和N型半导体2接触的那一面涂覆厚度在0.05-0.3mm的导热绝缘胶层4；
步骤三：将金属板5贴于导热绝缘胶层4的表面，使得金属板5通过导热绝缘胶层4粘接于导流板3的相对外表面，且金属板5内侧是粘接有绝缘层6的，至此获得初步的半导体制冷片。
步骤一中，P型半导体1与N型半导体2的顶端、底端均焊接于导流板3的表面两端。
一种采用金属面板封装的TEC半导体制冷片的制备工艺，还包括下述操作步骤：
步骤四：初步的半导体制冷片置于10-100PSI之间的压强下进行放置；
步骤五：取出放置后的半导体制冷片，将导线连接在导流板3的首尾两端，从而完成制备。
步骤四中，初步的半导体制冷片在10-100PSI之间的压强下放置1-30分钟；
实施例一：使用点焊设备将P型半导体1与N型半导体2焊接于导流板3的表面，具体的P型半导体1与N型半导体2的顶端、底端均焊接于导流板3的表面两端，再在导流板3的相对外表面涂覆厚度在0.05mm的导热绝缘胶层4，然后将金属板5贴于导热绝缘胶层4的表面，使得金属板5通过导热绝缘胶层4粘接于导流板3的相对外表面，至此获得初步的半导体制冷片，接着初步的半导体制冷片置于10-100PSI之间的压强下进行放置，放置1分钟后取出半导体制冷片，将导线连接在导流板3的首尾两端，从而完成制备；
实施例二：使用点焊设备将P型半导体1与N型半导体2焊接于导流板3的表面，具体的P型半导体1与N型半导体2的顶端、底端均焊接于导流板3的表面两端，再在导流板3的相对外表面涂覆厚度在0.3mm的导热绝缘胶层4，然后将金属板5贴于导热绝缘胶层4的表面，使得金属板5通过导热绝缘胶层4粘接于导流板3的相对外表面，至此获得初步的半导体制冷片，接着初步的半导体制冷片置于10-100PSI之间的压强下进行放置，放置30分钟后取出半导体制冷片，将导线连接在导流板3的首尾两端，从而完成制备；
实施例三：使用点焊设备将P型半导体1与N型半导体2焊接于导流板3的表面，具体的P型半导体1与N型半导体2的顶端、底端均焊接于导流板3的表面两端，再在导流板3的相对外表面涂覆厚度在0.15mm的导热绝缘胶层4，然后将金属板5贴于导热绝缘胶层4的表面，使得金属板5通过导热绝缘胶层4粘接于导流板3的相对外表面，至此获得初步的半导体制冷片，接着初步的半导体制冷片置于10-100PSI之间的压强下进行放置，放置15分钟后取出半导体制冷片，将导线连接在导流板3的首尾两端，从而完成制备。
该采用金属面板封装的TEC半导体制冷片，金属板5采用铝合金板，在具有优良的温度传递效果的同时大大增强了该半导体制冷片的强度，提高该半导体制冷片的受力能力，有利于避免半导体制冷片在安装时因自身脆弱出现断裂。
Claims (9)
1.一种采用金属面板封装的TEC半导体制冷片，包括P型半导体（1）、N型半导体（2）和金属板（5），其特征在于：所述P型半导体（1）的一侧平行分布有N型半导体（2），且P型半导体（1）与N型半导体（2）的顶部、底部均固定有导流板（3），所述导流板（3）的表面设置有导热绝缘胶层（4），所述金属板（5）连接于导热绝缘胶层（4）的表面，所述金属板（5）的内侧还设置有绝缘层（6）。
2.根据权利要求1所述的一种采用金属面板封装的TEC半导体制冷片，其特征在于：所述P型半导体（1）与N型半导体（2）呈交错分布，且P型半导体（1）的尺寸与N型半导体（2）的尺寸相一致。
3.根据权利要求1所述的一种采用金属面板封装的TEC半导体制冷片，其特征在于：所述导热绝缘胶层（4）设置于所述导流板（3）的相对外表面，且导热绝缘胶层（4）的厚度取0.05-0.3mm。
4.根据权利要求1所述的一种采用金属面板封装的TEC半导体制冷片，其特征在于：所述金属板（5）共设置有两个，且金属板（5）通过导热绝缘胶层（4）与导流板（3）粘接连接。
5.根据权利要求1所述的一种采用金属面板封装的TEC半导体制冷片，其特征在于：所述金属板（5）为铝合金板，且金属板（5）的厚度为1mm。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种采用金属面板封装的TEC半导体制冷片的制备工艺，其特征在于：包括下述操作步骤：
步骤一：使用点焊设备将P型半导体（1）与N型半导体（2）焊接于导流板（3）的表面；
步骤二：导流板（3）的相对外表面即导流板（3）未与P型半导体（1）和N型半导体（2）接触的那一面涂覆厚度在0.05-0.3mm的导热绝缘胶层（4）；
步骤三：将金属板（5）贴于导热绝缘胶层（4）的表面，使得金属板（5）通过导热绝缘胶层（4）粘接于导流板（3）的相对外表面，且金属板（5）内侧是粘接有绝缘层（6）的，至此获得初步的半导体制冷片。
7.根据权利要求6所述的一种采用金属面板封装的TEC半导体制冷片的制备工艺，其特征在于：所述步骤一中，P型半导体（1）与N型半导体（2）的顶端、底端均焊接于导流板（3）的表面两端。
8.根据权利要求6所述的一种采用金属面板封装的TEC半导体制冷片的制备工艺，其特征在于：还包括下述操作步骤：
步骤四：初步的半导体制冷片置于10-100PSI之间的压强下进行放置；
步骤五：取出放置后的半导体制冷片，将导线连接在导流板（3）的首尾两端，从而完成制备。
9.根据权利要求8所述的一种采用金属面板封装的TEC半导体制冷片的制备工艺，其特征在于：所述步骤四中，初步的半导体制冷片在10-100PSI之间的压强下放置1-30分钟。
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| JP2000124369A (ja) * | 1998-10-15 | 2000-04-28 | Mitsubishi Chemicals Corp | 放熱部材 |
| CN1991277A (zh) * | 2005-12-31 | 2007-07-04 | 曹知光 | 高效低耗热电组件 |
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