CN116250387A

CN116250387A - 热电装置

Info

Publication number: CN116250387A
Application number: CN202180065767.0A
Authority: CN
Inventors: 崔万休; 李锺旼; 李世运; 赵容祥
Original assignee: LG Innotek Co Ltd
Current assignee: LG Innotek Co Ltd
Priority date: 2020-09-24
Filing date: 2021-07-20
Publication date: 2023-06-09
Also published as: US20240040929A1; KR20220066013A; JP2023542708A; WO2022065651A1

Abstract

根据本发明一实施例的热电装置包括：第一基板；绝缘层，设置在第一基板之上；第一电极单元，设置在绝缘层之上；第一端子电极和第二端子电极，设置在绝缘层之上，并从第一电极单元朝向第一基板的第一外侧突出；半导体结构，设置在第一电极单元之上；第二电极单元，设置在半导体结构之上；以及第二基板单元，设置在第二电极单元之上。第二基板单元包括彼此分开设置的多个第二基板。所述第一电极单元包括：多个电极组，分别与所述多个第二基板在竖向上重叠；以及第一连接电极，连接所述多个电极组中的两个不同的电极组。第一连接电极的长边要比包括在所述多个电极组中的第一电极的长边更长。第一连接电极的至少一部分并不与所述多个第二基板在竖向上重叠。

Description

热电装置

技术领域

本发明涉及一种热电装置，更具体而言涉及一种热电装置的电极单元的结构。

背景技术

热电现象是由于材料中的电子和空穴的运动而发生的现象，并且意味着热与电之间的直接能量转换。

热电装置是称呼那些利用热电现象的装置的一个通用术语，且热电装置具有如下结构：在该结构中，P型热电材料与N型热电材料在金属电极之间接合，以形成PN结对。

热电装置可以被分类为利用电阻的温度变化的装置、利用塞贝克效应(该塞贝克效应中由于温度差而产生电动势)的装置、以及利用珀尔帖效应(该珀尔帖效应中由于电流而发生吸热或加热)的装置。

热电装置以各种各样的方式被应用到家用电器、电子器件、通信器件等等。例如，热电装置可被应用到冷却装置、加热装置、发电装置(power generation device，功率产生装置)等等。因此，对于热电装置的热电性能的要求日渐提高。

热电装置包括基板、电极和热电引脚(thermoelectric leg，热电臂)，其中，多个热电引脚以阵列形式被设置在上部基板和下部基板之间，多个上部电极被设置在上部基板与多个热电引脚之间，并且多个下部电极被设置在多个热电引脚与下部基板之间。

由于热电装置的制造工艺，热电装置可能会在高温环境下被加工，以便在基板、电极和热电引脚之间进行结合。因此，在基板中可能发生翘曲现象，并且热电装置的长期可靠性、耐用性及发电性能可能由于基板的翘曲现象而下降。

发明内容

技术问题

本发明旨在提出一种热电模块的电极单元的结构。

解决方案

根据本发明一实施例的热电装置包括：一(个)第一基板；绝缘层，设置在所述一第一基板之上；第一电极单元，设置在绝缘层之上；第一端子电极(terminal electrode，端电极)和第二端子电极，它们设置在绝缘层之上，并从第一电极单元朝向第一基板的第一外侧突出；半导体结构，设置在第一电极单元之上；第二电极单元，设置在半导体结构之上；以及第二基板单元，设置在第二电极单元之上，其中所述第二基板单元包括彼此分开设置的多个第二基板；第一电极单元包括：多个电极组，这些电极组分别与所述多个第二基板在竖向上重叠，以及第一连接电极，配置为连接所述多个电极组之中的两个不同的电极组，第一连接电极的长边比包括在所述多个电极组中的第一电极的长边更长，并且第一连接电极的至少一部分被设置成并不与所述多个第二基板在竖向上重叠。

第一端子电极和第二端子电极可被分别设置在不同的电极组中，并且第一连接电极可在多个电极组中被设置在最靠近第一端子电极和第二端子电极的一行中，以便连接多个不同的电极组。

多个电极组可包括在第一外侧和与第一外侧相对的第二外侧之间被划分出的多个不同的电极组，第一电极单元可包括两个连接电极以连接多个不同的电极组，并且这两个连接电极可以是第一连接电极和与第一连接电极并排相邻设置的第二连接电极。

两个连接电极可被设置在最靠近多个电极组中的最外侧一列的两个列中。

多个电极组可包括在第一外侧和与第一外侧相对的第二外侧之间依次被划分出的第一电极组、第二电极组和第三电极组，第一电极单元可包括：被设置为彼此相邻的两个连接电极，以便连接第一电极组和第二电极组；以及被设置为彼此相邻的另外两个连接电极，以便连接第二电极组和第三电极组，所述两个连接电极可包括第一连接电极和与第一连接电极并排相邻设置的第二连接电极，并且可被设置在与第一外侧垂直的第三外侧及与第三外侧相对的第四外侧中的一个侧面上，而所述另外两个连接电极可包括第三连接电极和与第三连接电极并排相邻设置的第四连接电极，并且可被设置在第三外侧与第四外侧中的另一个侧面上。

所述两个连接电极可被设置在最靠近第三外侧中的最外侧一列的两列中，而所述另外两个连接电极可被设置在最靠近第四外侧中的最外侧一列的两列中。

所述多个电极组可包括在与第一外侧垂直的第三外侧和与第三外侧相对的第四外侧之间被划分出的多个不同的电极组，并且第一连接电极可被设置在多个不同的电极组中的最外侧一行中。

第一电极单元可包括被设置用以连接多个不同的电极组的两个连接电极，并且这两个连接电极可包括第一连接电极和与第一连接电极并排相邻设置的第二连接电极，且这两个连接电极可被设置在这些不同的电极组中的最外侧一行以及最靠近该最外侧一行的行中。

绝缘层可包括：设置在第一基板之上的第一绝缘层；以及第二绝缘层，设置在第一绝缘层之上，并且第二绝缘层的面积小于第一绝缘层的面积，该第二绝缘层可包括与第二基板单元在竖向上重叠的重叠区域以及从重叠区域朝向第一基板的第一外侧突出的突出图案。

所述突出图案可包括彼此隔开设置的第一突出图案和第二突出图案，其中，第一端子电极可被设置在第一突出图案之上，而第二端子电极可被设置在第二突出图案之上。

所述多个电极组可被设置为在绝缘层之上彼此相隔开，并且热电装置可进一步包括被设置在绝缘层之上的多个电极组之间的虚拟单元(dummy unit，伪单元)。

虚拟单元可包括多个虚拟结构，每个虚拟结构具有与包括在所述多个电极组中的每个电极组中的每个电极相同的形状和尺寸，并且这些虚拟结构被设置为彼此隔开。

每个虚拟结构可包括金属层或树脂层。

所述多个电极组可包括在第一外侧和与第一外侧相对的第二外侧之间被划分出的第一电极组和第二电极组，第一电极组可包括在与第一外侧垂直的第三外侧和与第三外侧相对的第四外侧之间被划分出的1-1电极组和1-2电极组，而第二电极组可包括在第三外侧与第四外侧之间被划分出的2-1电极组和2-2电极组，虚拟单元可包括设置在1-1电极组与1-2电极组之间的第一虚拟单元、设置在2-1电极组与2-2电极组之间的第二虚拟单元、以及设置在第一电极组与第二电极组之间的第三虚拟单元。

第一虚拟单元和第二虚拟单元可被设置为彼此隔开。

根据本发明另一实施例的热电装置包括：第一基板；第一电极单元，设置在第一基板之上，并包括被设置为彼此隔开的第一电极组和第二电极组；第二电极单元，设置在第一电极单元之上，并包括被设置为彼此隔开的第三电极组和第四电极组；以及半导体结构，设置在第一电极单元与第二电极单元之间，其中，第一电极组与第三电极组在与第一基板垂直的方向上彼此重叠，以形成第一区域，第二电极组与第四电极组在与第一基板垂直的方向上彼此重叠，以形成第二区域，在第一区域与第二区域之间形成一分隔区域，以及包括设置在该分隔区域的至少一部分中的虚拟单元。

每个电极组可包括被设置为彼此隔开的多个电极，且第一电极组与第二电极组之间的分隔距离可以大于每个电极组中的多个电极之间的分隔距离。

第一电极组和第二电极组可以在第一方向上彼此隔开，第一电极组可以包括在与第一方向垂直的第二方向上彼此隔开的1-1电极组和1-2电极组，而第二电极组可包括在与第一方向垂直的第二方向上彼此隔开的2-1电极组和2-2电极组。

虚拟单元可包括设置在1-1电极组与2-1电极组之间的第一虚拟单元以及设置在1-2电极组与2-2电极组之间的第二虚拟单元。

第一虚拟单元和第二虚拟单元可以彼此隔开。

虚拟单元可进一步包括第三虚拟单元，该第三虚拟单元设置在1-1电极组与1-2电极组之间以及2-1电极组与2-2电极组之间。

第一电极单元可进一步包括连接到1-1电极组的第一端子电极和连接到2-1电极组的第二端子电极。

第一电极单元可进一步包括连接电极单元，该连接电极单元被配置为连接1-1电极组、1-2电极组、2-1电极组和2-2电极组中的至少一些电极组。

连接电极单元可包括设置在1-1电极组与2-1电极组之间的第一连接电极、设置在1-1电极组和1-2电极组的之间的第二连接电极、设置在1-2电极组与2-2电极组之间的第三连接电极、以及设置在2-1电极组与2-2电极组之间的第四连接电极中的至少一个。

第一虚拟单元和第二虚拟单元可以通过第一连接电极、第三虚拟单元和第二连接电极而彼此隔开。

第一虚拟单元、第二虚拟单元和第三虚拟单元中的至少一者可以包括多个虚拟结构，每个虚拟结构具有与包括在每个电极组中的每个电极相同的形状和尺寸，并被设置为彼此隔开。

每个虚拟结构可包括金属层或树脂层。

可以进一步包括设置在第二电极单元之上的第二基板单元，其中，该第二基板单元可包括设置为彼此隔开的多个第二基板，且每个第二基板可以被设置为与每个电极组对应。

可以进一步包括设置在多个第二基板之间的分隔区域中的绝缘体。

该绝缘体可被设置为从多个第二基板之间的分隔区域延伸到虚拟单元。

可以进一步包括分别穿过多个通孔的多个联接构件，每个通孔从第二基板经过每个电极组延伸到第一基板。

可以进一步包括分别设置在这些第二基板上的多个散热装置。

可以进一步包括分别穿过多个通孔的多个联接构件，每个通孔从每个散热装置经过每个电极组延伸到第一基板。

可以进一步包括设置在第一基板与第一电极单元之间的绝缘层。

该绝缘层可包括成分及弹性中的至少一个方面彼此不同的多个绝缘层。

有益效果

根据本发明一实施例，通过改善基板的翘曲现象，能够获得长期可靠性、耐用性和发电性能提高的热电装置。

此外，根据本发明一实施例，通过以不同方式设计高温单元基板与低温单元基板的结构，能够优化热电装置的可靠性、耐用性和发电性能。

特别地，根据本发明一实施例，能够避免根据电极被设置在基板上的形式，基板被翘曲的问题。

附图说明

图1是热电装置的剖视图。

图2是热电装置的立体图。

图3是包括密封构件的热电装置的立体图。

图4是包括密封构件的热电装置的分解立体图。

图5是热电装置中的基板、绝缘层和电极的剖视图。

图6是根据本发明一实施例的热电模块的立体图。

图7是图6的热电模块的分解立体图。

图8是图6的热电模块的剖视图。

图9阐示了包括在图6的热电模块中的第一基板的俯视图的一个示例。

图10阐示了包括在图6的热电模块中的第一基板的俯视图的另一个示例。

图11是根据本发明另一实施例的热电模块的立体图。

图12是图11的热电模块的剖视图。

图13阐示了根据本发明一实施例的热电模块中的散热装置和第二基板之间的结合结构。

图14a是根据一个比较示例的热电装置的电极单元和基板的俯视图，图14b是根据示例1的热电装置的基板和电极单元的俯视图，图14c是根据示例2的热电装置的基板和电极单元的俯视图，而图14d是根据示例3的热电装置的基板和电极单元的俯视图。

图15是根据本发明一实施例的热电装置的立体图。

图16是图15的实施例中的第一基板、绝缘层和多个第一电极的俯视图。

图17是根据本发明另一实施例的热电装置的立体图。

图18是图17的实施例中的第一基板、绝缘层和多个第一电极的俯视图。

图19是根据本发明的又一实施例的热电装置的立体图。

图20是图19的实施例中的第一基板、绝缘层和多个第一电极的俯视图。

图21至图24是阐示包括在根据本发明的该实施例的热电装置中的多个电极的布置方式的示意图。

具体实施方式

以下将参照附图来详细描述本发明的多个示范性实施例。

然而，本发明的技术理念并不局限于本文将描述的某些实施例，而是可以实现为各种不同的形式，这些实施例中的一个或多个元件可以在本发明的技术理念的范围内被选择性地组合和替换使用。

再者，在本发明的这些实施例中使用的术语(包括技术术语和科学术语)，若非被特别地定义和描述，则均可以被诠释为本领域技术人员广泛理解的含义，而且那些被广泛使用的术语(诸如在字典中定义的术语)可以考虑它们在相关技术中的语境意义来理解。

另外，在本发明的这些实施例中使用的术语仅是用于描述本发明的实施例，而并非作为限制之目的。

在本说明书中，若非上下文明确表达不同含义，则单数形式也包括其复数形式，且在描述“A、B和C中的至少一个(或一个或多个)”的情况下，其可包括A、B和C可被组合成的所有组合之中的至少一个组合。

此外，诸如第一、第二、A、B、(a)、(b)之类的术语可被用于描述本发明这些实施例中的多个元件。

这些术语仅是用来将这些元件与其他元件加以区分，而这些元件的本质、顺序、次序等方面并不受这些术语所限制。

此外，当将一个元件描述为被“连接”、“联接”或“关联”到另一元件，则该元件可以不仅包括直接地连接、联接或关联到另一元件的情况，而是还可包括通过该元件与另一元件之间的其他元件而将该元件与该另一元件连接、联接或关联。

再者，当一个元件被描述为形成在另一元件的“上(上方)”或“下(下方)”时，术语“上(上方)”或“下(下方)”既包括两个元件彼此直接接触的情况，也包括在两个元件之间(间接接触)设有一个或多个元件的情况。另外，当将一个元件描述为被设置在另一个元件“上或下”时，这种描述可包括此元件相对于另一元件被设置在上侧或下侧的情况。

图1是热电装置的剖视图，图2是热电装置的立体图。图3是包括密封构件的热电装置的立体图，图4是包括密封构件的热电装置的分解立体图。图5是热电装置中的基板、绝缘层和电极的剖视图。

参照图1和图2，热电装置100包括一下部基板110、多个下部电极120、多个P型热电引脚130、多个N型热电引脚140、多个上部电极150以及一上部基板160。

下部电极120被设置在下部基板110与P型热电引脚130及N型热电引脚140的下部底表面之间，而上部电极150被设置在上部基板160与P型热电引脚130及N型热电引脚140的上部表面之间。因此，多个P型热电引脚130和多个N型热电引脚140通过这些下部电极120和上部电极150电连接。设置在下部电极120与上部电极150之间并且彼此电连接的一对P型热电引脚130和N型热电引脚140可形成一单元格(unit cell)。

例如，当通过导线181和182在下部电极120与上部电极150之间施加电压时，由于珀尔帖效应，从P型热电引脚130流向N型热电引脚140的电流所流过的基板可吸收热量并因此充当冷却单元，而从N型热电引脚140流向P型热电引脚130的电流所流过的基板可被加热并因此充当加热单元。备选地，当下部电极120与上部电极150之间存在温差时，由于塞贝克效应，P型热电引脚130和N型热电引脚140中的电荷移动并因此产生电。

尽管在图1至图4中，导线181和182被示出为设置在下部基板110上，但本发明并不以此为限，且导线181和182可被设置在上部基板160上，或者导线181和182之一可被设置在下部基板110上，而另一个可被设置在上部基板160上。

这里，P型热电引脚130和N型热电引脚140可以是碲化铋(Bi-Te)基热电引脚，其包括作为主要材料的铋(Bi)和碲(Te)。P型热电引脚130可以是包括锑(Sb)、镍(Ni)、铝(Al)、铜(Cu)、银(Ag)、铅(Pb)、硼(B)、镓(Ga)、碲(Te)、铋(Bi)和铟(In)中的至少一种成分的Bi-Te基热电引脚。例如，P型热电引脚130可包括：铋-锑-碲基的主要材料含量为99至99.999wt％(重量％)；以及含有镍(Ni)、铝(Al)、铜(Cu)、银(Ag)、铅(Pb)、硼(B)、镓(Ga)和铟(In)中的至少一种成分的材料，其含量为基于总重量100wt％的0.001至1wt％。N型热电引脚140可以是包括硒(Se)、镍(Ni)、铝(Al)、铜(Cu)、银(Ag)、铅(Pb)、硼(B)、镓(Ga)、碲(Te)、铋(Bi)和铟(In)中的至少一种成分的Bi-Te基热电引脚。例如，N型热电引脚140可包括：Bi-Se-Te基的主要材料，含量为99至99.999wt％；以及含有镍(Ni)、铝(Al)、铜(Cu)、银(Ag)、铅(Pb)、硼(B)、镓(Ga)和铟(In)中的至少一种成分的材料，其含量为基于总重量100wt％的0.001至1wt％。因此，在本说明书中，热电引脚可以被称作半导体结构、半导体装置、半导体物质层、半导体材料层、传导型半导体结构、热电结构、热电物质层、热电材料层等等。

P型热电引脚130和N型热电引脚140可以被成形为散装型(bulk type，块体型)或堆叠型。一般而言，散装型P型热电引脚130或散装型N型热电引脚140可通过在热电材料上执行热加工来制造铸锭、磨碎和筛分铸锭得到用于热电引脚的粉末、将粉末烧结并切割烧结体的加工工艺来获得。这里，P型热电引脚130和N型热电引脚140可以是多晶热电引脚。如前所述，当P型热电引脚130和N型热电引脚140是多晶热电引脚时，每个P型热电引脚130和N型热电引脚140的强度可以增大。堆叠型P型热电引脚130或堆叠型N型热电引脚140可通过利用包括热电材料的糊状物涂覆片状的基材(base)来形成单元构件、堆叠多个单元构件并切割堆叠的单元构件的加工工艺来获得。

此处，P型热电引脚130和N型热电引脚140的配对可具有相同的形状和体积，或者可具有不同的形状和体积。例如，由于P型热电引脚130与N型热电引脚140的导电性能不同，N型热电引脚140的高度或截面积可以被形成为与P型热电引脚130的高度或截面积不同。

此处，P型热电引脚130或N型热电引脚140可呈圆柱形、多边柱形、椭圆柱形等等。

备选地，P型热电引脚130或N型热电引脚140可具有堆叠型结构。例如，P型热电引脚或N型热电引脚可以利用如下方法形成：堆叠多个结构，每个结构均具有用半导体材料涂覆的片状基材，随后切割所述多个结构。这样，可以避免材料损失并改善导电性能。每个结构可进一步包括具有开口图案的传导层，由此提高这些结构之间的附着力，降低导热率，并提高导电率。

备选地，P型热电引脚130或N型热电引脚140可以被形成为使其截面积在一个热电引脚中不同。例如，在一个热电引脚中，被设置为面向电极的两个端部部分的截面积都可以被形成为大于这两个端部部分之间的截面积。因此，在这两个端部部分之间可以形成大的温差，并因此可提高热电效率。

根据本发明一实施例的热电装置的性能可以被表达为热电品质因数(ZT)。该热电品质因数(ZT)可以如公式1中所表达，

公式1

ZT＝α²·σ·T/k

其中α表示塞贝克系数[V/K]，σ表示导电率[S/m]，而α²σ表示功率因数[W/mK²]。此外，T表示温度，而k表示导热率[W/mK]。k可以被表达为a·cp·ρ，其中a表示热扩散率[cm²/S]，cp表示比热[J/gK]，而ρ表示密度[g/cm³]。

为了获得热电装置的热电品质因数，使用阻抗表(Z meter)测量Z值[V/K]，且热电品质因数(ZT)可以利用测得的Z值来计算。

这里，被设置在下部基板110与P型热电引脚130及N型热电引脚140之间的每个下部电极120，以及被设置在上部基板160和P型热电引脚130及N型热电引脚140之间的上部电极150，可包括铜(Cu)、银(Ag)、铝(Al)和镍(Ni)中的至少一种，并且厚度为0.01mm至0.3mm。当下部电极120或上部电极150的厚度小于0.01mm时，下部电极120或上部电极150作为电极的功能可能劣化，这样就可能降低导电性能，而当下部电极120或上部电极150的厚度大于0.3mm时，则由于阻抗增加可能降低导电效率。

此外，彼此相对的下部基板110和上部基板160可以是金属基板，且此金属基板的厚度可处于0.1mm至1.5mm的范围。当金属基板的厚度小于0.1mm或大于1.5mm时，热辐射特性或导热率可能过高，且因此可能降低热电装置的可靠性。此外，当下部基板110和上部基板160为金属基板时，绝缘层170可以进一步形成在下部基板110与下部电极120之间以及上部基板160与上部电极150之间。绝缘层170可包括导热率为1至20W/mK的材料。

在此情况中，下部基板110和上部基板160可以被形成为具有不同的尺寸。例如，下部基板110和上部基板160中的一者的体积、厚度或面积可以被形成为大于另一者的体积、厚度或面积。因此，可以提高热电装置的吸热性能或散热性能。例如，设置在用于塞贝克效应的高温区域中的基板、用作用于珀尔帖效应的加热区域的基板、或者其上设有用以保护热电模块免受外部环境影响的密封构件的基板的体积、厚度和面积中的至少一者可以大于另一个基板的体积、厚度和面积中的至少一者。

此外，在下部基板110和上部基板160中的至少一者的表面上还可形成散热图案(例如凹凸图案)。由此，可以提高热电装置的散热性能。在凹凸图案被形成在与P型热电引脚130或N型热电引脚140接触的表面上的情况下，热电引脚与基板之间的结合属性也可以改善。热电装置100包括下部基板110、下部电极120、P型热电引脚130、N型热电引脚140、上部电极150和上部基板160。

如图3和图4所示，在下部基板110与上部基板160之间可以进一步设置密封构件190。密封构件190可被设置在下部基板110与上部基板160之间的下部电极120、P型热电引脚130、N型热电引脚140和上部电极150的侧表面上。因此，下部电极120、P型热电引脚130、N型热电引脚140和上部电极150可以被密封以阻挡外部水分、热量、污染等。这里，密封构件190可包括：密封壳192，其设置为与所述多个下部电极120的最外侧、与所述多个P型热电引脚130和所述多个N型热电引脚140的最外侧、以及与所述多个上部电极150的最外侧相距一预定距离；设置在密封壳192与下部基板110之间的密封材料194；以及设置在密封壳192与上部基板160之间的密封材料196。如前所述，密封壳192可以通过密封材料194、196而与下部基板110和上部基板160接触。因此，可以避免当密封壳192与下部基板110和上部基板160直接接触时通过密封壳192发生热传导的问题，且因此使下部基板110和上部基板160之间的温差变低。这里，密封材料194、196可包括环氧树脂和硅树脂中的至少一者，或者可包括带材，在该带材中在两个表面上施加环氧树脂和硅树脂中的至少一者。密封材料194、194可以充当密封壳192与下部基板110之间以及密封壳192与上部基板160之间的气密密封部，可以改善下部电极120、P型热电引脚130、N型热电引脚140和上部电极150的密封效果，并且可以与装饰材料、装饰层、防水材料、防水层等互换使用。这里，在密封壳192与下部基板110之间进行密封的密封材料194可被设置在下部基板110的上表面上，而在密封壳192与上部基板160之间进行密封的密封材料196可被设置在上部基板160的侧表面上。同时，用于引导连接到电极的导线181和182的导引槽G可以被形成在密封壳192内。为此目的，密封壳192可以是塑料或类似物制成的浇注成型产品，并且可以与密封盖互换使用。然而，以上对密封构件的描述仅仅是示范性的，且该密封构件可被以各种形式修改。尽管图中未示出，但是可以进一步包括隔热材料以围绕密封构件。备选地，密封构件可包括隔热成分。

尽管上文使用了“下部基板110”、“下部电极120”、“上部电极150”和“上部基板160”等术语，但是这些术语可以被任意解释为“上部部分”和“下部部分”，以便易于理解和方便描述，因此应理解的是，这些位置可以是颠倒的，从而下部基板110和下部电极120被设置在上侧，且上部电极150和上部基板160可被设置在下侧。

在本说明书中，下部基板110可以与第一基板110或第一基板单元110互换使用，而上部基板160可以与第二基板160或第二基板单元160互换使用。类似地，下部电极120可以与第一电极120或第一电极单元120互换使用，而上部电极150可以与第二电极150或第二电极单元150互换使用。

同时，如前所述，为了改善热电装置的热传导性能，越来越多地尝试使用金属基板。然而，当热电装置包括金属基板时，虽可在热传导方面获得有利的效果，但问题在于耐受电压降低了。特别是，当在高电压环境下应用热电装置时，需要2.5kV或更高的耐受电压性能。为了改善热电装置的耐受电压性能，可在金属基板与电极之间设置具有不同成分的多个绝缘层。

参照图5，绝缘层170可包括设置在第一基板110上的第一绝缘层172和设置在第一绝缘层172上的第二绝缘层174，并且第一电极120可被设置在第二绝缘层174上。为方便描述，现主要描述第一基板110侧上的绝缘层，但相同的内容也可以应用于第二基板160侧上的绝缘层。

在该点上，第一绝缘层172可包括作为一个示例的树脂材料，并且可包含包括硅和铝及无机填料的成分。这里，所述成分可以是有机成分/无机成分，其由包括Si元素和Al元素和烷基链的无机材料组成，且可以是包括硅和铝的氧化物、碳化物和氮化物中的至少一者。例如，所述成分可包括Al-Si键、Al-O-Si键、Si-O键、Al-Si-O键和Al-O键中的至少一者。如上所述的包括Al-Si键、Al-O-Si键、Si-O键、Al-Si-O键和Al-O键中的至少一者的成分具有出色的绝缘性能，这样可以实现高的耐受电压性能。备选地，所述成分可以是包括与硅和铝一起的钛、锆、硼、锌等的氧化物、碳化物和氮化物。为此目的，所述成分可通过将铝与无机粘结剂和有机-无机混合粘结剂中的至少一个进行混合并随后热处理的工艺过程来获得。无机粘结剂可包括例如二氧化硅(SiO₂)、金属醇盐、氧化硼(B₂O₃)和氧化锌(ZnO₂)中的至少一者。所述无机粘结剂可包括无机粒子并且可通过当与水发生接触时被被溶胶化或凝胶化充当粘结剂。在此情况中，二氧化硅(SiO₂)、金属醇盐和氧化硼(B₂O₃)中的至少一者可用于提高铝之间的附着力，或者与第一基板110的附着力，并且氧化锌(ZnO₂)可用于提高第一绝缘层172的强度并提高导热率。无机填料可以被分散在所述成分中，并且可包括氧化铝和氮化物中的至少一者。这里，氮化物可包括氮化硼和氮化铝中的至少一者。

同时，第二绝缘层174可以由包括如下成分中的至少一者的树脂层形成：含有环氧树脂和无机填料的环氧树脂成分和含有聚二甲基硅氧烷(PDMS)的硅树脂。因此，第二绝缘层174可以改善第一绝缘层172与第一电极120之间的绝缘属性、结合力和热传导性能。

这里，所述无机填料可以以树脂层的60至80wt％的含量被包含在内。当无机填料被包含为小于60wt％的量时，热传导效果可能下降，而当无机填料被包含为大于80wt％的量时，无机填料可能难以均匀地分布在树脂内，且树脂层可能容易破裂。

此外，所述环氧树脂可包括环氧化合物和固化剂。在此情况中，固化剂可以以1至10的体积比(基于环氧化合物的体积比为10)被包含在内。这里，环氧化合物可包括结晶环氧化合物、无定形环氧化合物和有机硅环氧化合物中的至少一者。无机填料可包括氧化铝和氮化物中的至少一者。这里，氮化物可包括氮化硼和氮化铝中的至少一者。

同时，第二绝缘层174可以通过用非固化状态或半固化状态下的树脂成分涂覆第一绝缘层172，然后配置多个预对齐的第一电极120，随后将第一电极120加压和固化的方法来形成。因此，所述多个第一电极120的一些侧表面可以被埋置在第二绝缘层172中。在此情况中，所述多个第一电极120的埋置在第二绝缘层174中的每个侧表面的高度H1可以为所述多个第一电极330中的每一个的厚度H的0.1至1.0倍、优选为0.2至0.9倍、更优选为0.3至0.8倍。如前所述，当所述多个第一电极120的一些侧表面被埋置在第二绝缘层174中时，所述多个第一电极120与第二绝缘层174之间的接触面积变宽，这样可以进一步提高所述多个第一电极120与第二绝缘层174之间的热传递性能和结合强度。当这些埋置在第二绝缘层174中的所述多个第一电极120的侧表面的高度H1小于所述多个第一电极120的厚度H的0.1倍时，在所述多个第一电极120与第二绝缘层174之间可能难以获得足够的热传递性能和结合强度，而当这些埋置在第二绝缘层174中的所述多个第一电极120的侧表面的高度H1超过所述多个第一电极120的厚度H的1.0倍时，第二绝缘层174可能会升高到所述多个第一电极120之上，这样有可能造成电气短路。

因此，第二绝缘层174的上表面可包括第一凹面R1和围绕第一凹面R1设置的第二凹面R2。所述多个第一电极120中的每一个可被设置在第一凹面R1上，且第一凹面R1与第一基板110之间的第一垂直距离可以小于第二凹面R2与第一基板110之间的第二垂直距离。更具体而言，所述多个第一电极120之间的第二绝缘层174的厚度从每个电极的侧表面朝向第二绝缘层174的中心区域减小，以呈现具有平缓顶点的V形。因此，所述多个第一电极120之间的绝缘层170的厚度是有变化的，并且与所述多个第一电极120的侧表面直接接触的区域的高度D2最大，而所述中心区域的高度D3可以小于与所述多个第一电极120的侧表面直接接触的区域的高度D2。换言之，在所述多个第一电极120之间的绝缘层170中，所述多个第一电极120之间的绝缘层170的中心区域的高度D3可以是最小的。此外，所述多个第一电极120下方的绝缘层170的高度D1可以小于所述多个第一电极120之间的绝缘层170的中心区域的高度D3。由于第二绝缘层174包括第二凹面R2，作用于该绝缘层的应力能够被缓解，从而可以避免诸如绝缘层开裂或剥落的问题。

同时，第一绝缘层172和第二绝缘层174可具有不同的成分，由此，第一绝缘层172与第二绝缘层174之间硬度、弹性模量、抗拉强度、伸长率和杨氏模量中的至少一者可以变化，且因此使得耐受电压性能、热传导性能、结合性能、热冲击缓解性能等变得可控。例如，所述成分和无机填料与整个第一绝缘层172的重量比可以大于无机填料与整个第二绝缘层174的重量比。如前所述，所述成分可以是包含硅和铝的成分，更具体而言是包括含有硅和铝的氧化物、碳化物和氮化物中的至少一者的成分。例如，陶瓷质(也就是所述成分和无机填料)与整个第一绝缘层172的重量比可以大于80wt％，并且陶瓷质(也就是无机填料)与整个第二绝缘层174的重量比可以在60至80wt％的范围内。如前所述，当包括在第一绝缘层172中的所述成分和无机填料的含量大于包括在第二绝缘层174中的无机填料的含量时，第一绝缘层172的硬度可以高于第二绝缘层174的硬度。因此，第一绝缘层172可同时具有高的耐受电压性能和高的热传导性能，第二绝缘层174可具有比第一绝缘层172高的弹性，并且第二绝缘层174可以提高第一绝缘层172与第一电极120之间的结合性能。这里，所述弹性可以被表达为抗拉强度。例如，第二绝缘层174的抗拉强度可以处于2至5MPa、优选为2.5至4.5MPa、更优选为3至4MPa的范围内，且第一绝缘层172的抗拉强度可以在10MPa至100MPa、优选为15MPa至90MPa、更优选为20MPa至80MPa的范围内。

在此情况中，第二绝缘层174的厚度可以大于第一绝缘层172的厚度的1倍并小于或等于3.5倍，优选为第一绝缘层172的厚度的1.05至2倍，更优选为第一绝缘层172的厚度的1.1至1.5倍。例如，第一绝缘层172的厚度可以为35μm或更小，第二绝缘层174的厚度可以大于35μm并小于或等于80μm，优选为大于35μm并小于或等于70μm，更优选为大于35μm并小于或等于50μm。

当第一绝缘层172的厚度和第二绝缘层174的厚度满足以上数值范围时，可以同时获得耐受电压性能、热传导性能、结合性能和热冲击缓解性能。

此外，第一凹面R1的宽度可被设置为大于第二凹面R2的宽度。因此，可以获得一种电极被密集地设置在基板上的结构，且这样可以改善热电装置的发电性能或温控性能。

此外，第二绝缘层174的热膨胀系数可以大于第一绝缘层172的热膨胀系数。因此，可以改善基板翘曲现象。

图6是根据本发明一实施例的热电模块的立体图，图7是图6的热电模块的分解立体图，图8是图6的热电模块的剖视图，图9是包括在图6的热电模块中的第一基板的俯视图的一个示例，而图10是包括在图6的热电模块中的第一基板的俯视图的另一个示例。

参照图6至图9，根据本发明一实施例的热电装置300包括：第一基板310；第一绝缘层320，设置在第一基板310上；第一电极单元330，设置在第一绝缘层320上；多个P型热电引脚340和多个N型热电引脚350，设置在多个第一电极330上；第二电极单元360，设置在所述多个P型热电引脚340和所述多个N型热电引脚350上；第二绝缘层370，设置在第二电极单元360上；第二基板单元380，设置在第二绝缘层370上；以及散热装置390，设置在第二基板单元380上。对于第一基板310、第一电极单元330、P型热电引脚340、N型热电引脚350、第二电极单元360和第二基板单元380的内容，它们分别与图1至图4的第一基板110、第一电极120、P型热电引脚130、N型热电引脚140、第二电极150和第二基板160的内容相同，将省略重复的描述。此外，对于第一绝缘层320和第二绝缘层370的内容，其与图1至图5的绝缘层170的内容相同，将省略重复的描述。尽管图6至图8中没有示出，但在第一基板310与第二基板单元380之间可以进一步设置密封构件。

根据本发明的该实施例，第二基板单元380可包括设置为彼此隔开的多个第二基板381、382、383和384，并且在第一基板310及包括在第二基板单元380中的每个第二基板381、382、383和384中可以形成供联接构件400穿过的通孔。

第一基板310可被形成为板状，并且尽管在图中没有示出，第一基板可被设置在冷却单元或加热单元上。为了将根据本发明的该实施例的热电模块300固定到冷却单元或加热单元上，在冷却单元C或加热单元中可形成可供联接构件400插入的槽或孔。

第一基板310及包括在第二基板单元380中的多个第二基板381、382、383和384各自可包括铝、铝合金、铜及铜合金中的至少一者。这里，当热电模块被施加电压时，根据珀尔帖效应，第一基板310可以吸热并作为低温单元，而第二基板单元380可以发热并作为高温单元。同时，当第一基板310和第二基板单元380被施加不同的温度时，在高温区域中的电子由于温差移动到低温区域的同时产生热电动势。此现象被称作塞贝克效应，通过由于塞贝克效应产生的热电动势，可在热电装置的电路中产生电流。

在第一基板310中可以形成多个第一通孔311。此外，在多个第二基板381、382、383和384中可以分别形成第二通孔3811、3821、3831和3841，并且所述多个第一通孔311可被设置在与第二通孔3811、3821、3831和3841对应的位置。因此，多个联接构件400可以各自穿过所述多个第一通孔311以及第二通孔3811、3821、3831和3841中的每一个，并且第一基板310和第二基板单元380可以借助所述多个联接构件400而被固定。

同时，当散热装置391、392、393和394分别被设置在第二基板381、382、383和384上时，在散热装置391、392、393和394中可分别形成第三通孔3911、3921、3931和3941，并且多个第一通孔311可被设置在与第二通孔3811、3821、3831和3841以及第三通孔3911、3921、3931和3941对应的位置。因此，多个联接构件400可以各自穿过所述多个第一通孔311，第二通孔3811、3821、3831和3841，以及第三通孔3911、3921、3931和3941中的每一个通孔，并且第一基板310、第二基板单元380和散热装置390可以借助所述多个联接构件400而被固定。

如图6至图8中所示，当第二基板单元380被划分成多个第二基板381、382、383和384时，即使第二基板单元380频繁地暴露于高温，仍可以避免由于热膨胀而导致第二基板单元380热变形的问题，且因此，第二基板单元380可以被容易地应用到大面积的应用中。

在此情况中，每个第二基板381、382、383和384的面积与第一基板310的面积之比可以处于0.10至0.50的范围，优选为0.15至0.45的范围，更优选为0.2至0.40的范围。

当第二基板单元380包括设置为彼此隔开的多个第二基板381、382、383和384时，设置在第一基板310上的第一电极单元330可被设置为对应于所述多个第二基板381、382、383和384。

换言之，如图8中所示，第一电极单元330包括设置为彼此相隔开的多个电极组，而第二电极单元360包括设置为彼此隔开的多个电极组。第一电极单元330的每个电极组和第二电极单元360的每个电极组在从第一基板310朝向第二基板单元380的方向上彼此重叠以形成第一区域A1，第一电极单元330的每个电极组和第二电极单元360的每个电极组在从第一基板310朝向第二基板单元380的方向上彼此重叠以形成第二区域A2，并且在第一区域A1与第二区域A2之间可以形成分隔区域。

更具体而言，参照图9，第一电极单元330可包括多个电极组331、332、333和334，它们被设置为彼此隔开，并且每个电极组331、332、333和334可包括被设置为彼此隔开的多个电极330E。尽管图8中未示出，但第二电极单元360可包括多个电极组，这些电极组分别在与第一基板310垂直的方向上与第一电极单元330的所述多个电极组331、332、333和334重叠。

第一电极单元330可包括：第一端子电极330T1，连接到所述多个电极组331、332、333和334中的一个；以及第二端子电极330T2，连接到所述多个电极组331、332、333和334中的另一个。在第一端子电极330T1和第二端子电极330T2的每一个中可以设置连接器(未示出)，且第一端子电极330T1和第二端子电极330T2可以通过所述连接器连接到外部电源。同时，第一电极单元330可进一步包括连接电极单元330C，该连接电极单元被配置用以连接所述多个电极组331、332、333和334中的至少一些电极组。连接电极单元330C例如可包括如下连接电极中的至少一者：设置在1-1电极组331与1-2电极组332之间的第一连接电极330C1、设置在1-1电极组331与2-1电极组333之间的第二连接电极330C2、设置在2-1电极组333与2-2电极组334之间的第三连接电极330C3、以及用于连接1-2电极组332与2-2电极组334的第四连接电极。所述多个电极组331、332、333和334中的一者可以通过连接电极单元330C而直接或间接地连接到其中的另一者，而所述多个电极组331、332、333和334可通过第一端子电极330T1和第二端子电极330T2而形成电气路径。

每个电极组331、332、333和334可设置有空出的孔布置区域310H。尽管图中未示出，但第二电极单元360也可设置有与空出的孔布置区域310H对应的孔布置区域。这里，孔布置区域310H可以指由多根虚拟线形成的区域，这些虚拟线连接最邻近孔311的电极330E的最邻近孔311的边缘。孔布置区域的面积可以为电极330E的面积的四倍或更大，优选为六倍或更大，更优选为八倍或更大。因此，热电模块300的耐受电压性能可以被保持为交流电(AC)1kV或更大。

这里，所述多个电极组331、332、333和334之间的分隔区域可以与所述多个第二基板381、382、383和384之间的分隔区域对应，而所述多个电极组331、332、333和334之间的分隔距离可以大于每个电极组331、332、333和334中的所述多个电极330E之间的分隔距离。

例如，当第一电极单元330包括1-1电极组331、设置为与1-1电极组331沿第一方向分隔开的1-2电极组332、设置为与1-1电极组331沿与第一方向垂直的第二方向分隔开的2-1电极组333、以及设置为与2-1电极组333沿第一方向分隔开并且与1-2电极组332沿第二方向分隔开的2-2电极组334时，1-1电极组331和2-1电极组333可以与1-2电极组332和2-2电极组334沿第一方向分隔开，而1-1电极组331和1-2电极组332可以与2-1电极组333和2-2电极组334沿第二方向分隔开。

因此，当第一电极单元330所安装到的第一基板310在制造过程中暴露于高温中时，第一基板310可能会绕每个电极组的分隔区域翘曲成W形，不仅沿第一方向，而且还沿第二方向。这种W形翘曲现象可能降低热电模块300与冷却单元C之间的结合力，并且可能降低热电模块300的发电性能、长期可靠性和耐用性。

根据本发明的该实施例，为了改善第一基板310的翘曲现象，在上述电极组之间的分隔区域中进一步设置有虚拟单元。

参照图10，虚拟单元900可以在第一基板310上进一步设置在第一区域A1与第二区域A2之间的分隔区域的至少一部分中。例如，虚拟单元900可在所述多个电极组331、332、333和334中的每一个的侧表面上被设置在所述多个电极组331、332、333和334之间的分隔区域的至少一部分中。当虚拟单元900被如前所述地设置时，应力可以均匀地作用在整个第一基板310上，由此避免W形翘曲现象。

例如，第一虚拟单元910可被设置在1-1电极组331与1-2电极组332之间。此外，第二虚拟单元920可被设置在2-1电极组333与2-2电极组334之间。此外，第三虚拟单元930可被设置在1-1电极组331与1-2电极组332之间以及2-1电极组333与2-2电极组334之间。在此处，第一虚拟单元910和第二虚拟单元920可以通过第三虚拟单元930被彼此隔开。备选地，设置在1-1电极组331与1-2电极组332之间的第一连接电极330C1可被设置在第一虚拟单元910与第三虚拟单元930之间，而设置在2-1电极组333与2-2电极组334之间的第三连接电极330C3可被设置在第二虚拟单元920与第三虚拟单元930之间。

因此，当第一基板310被暴露于高温时，应力可以均匀地作用于整个第一基板310，由此使第一基板310的W形翘曲现象最小化。

这里，第一虚拟单元910、第二虚拟单元920和第三虚拟单元930中的至少一者可包括多个虚拟结构，每个虚拟结构具有与包括在每个电极组中的每个电极330E相同的形状和尺寸，并且被设置为彼此隔开。

因此，当第一基板310暴露于高温中时，应力可以均匀地作用于整个第一基板310，由此在制造过程中使第一基板310的W形翘曲现象最小化，并且方便了虚拟单元900的设计和布置。

在此情况中，每个虚拟结构可以是金属层。例如，该金属层具有与电极330E相同的材料、形状和尺寸，但热电引脚并不设置在该金属层上，且该金属层不可以与其它电极330E电连接。因此，在制造过程中使虚拟单元900的设计和布置变得容易。

备选地，每个虚拟结构可以是树脂层。例如，该树脂层可包括环氧树脂和聚酰亚胺树脂中的至少一者。由于该树脂层具有耐热性能，因此可以避免每个电极组之间热传导，并且可以提高每个电极组中的电极与第一基板之间的热传导效率。此外，由于树脂层具有绝缘性能，因此可以提高第一基板310的耐受电压性能。

同时，根据本发明的该实施例，当设置在第一基板310上的第一电极单元330包括第一端子电极330T1和第二端子电极330T2时，可能需要单独的配置来用于第一基板310侧的耐受电压性能。

因此，根据本发明的该实施例，设置在第一基板310上的第一绝缘层320可包括多个绝缘层。例如，1-1绝缘层321可被设置在第一基板310上，1-2绝缘层322可被设置在1-1绝缘层321上，而第一电极单元330和虚拟单元900可被设置在1-2绝缘层322上。如图中所示，1-1绝缘层321可被设置在第一基板310的整个表面上，而1-2绝缘层322可仅被设置在第一电极单元330所设置到的区域中。参照图5描述的第一绝缘层172和第二绝缘层174的内容可以同样地被分别应用于1-1绝缘层321和1-2绝缘层322的内容。

图11是根据本发明另一实施例的热电模块的立体图，而图12是图11的热电模块的剖视图。与参照图1至图10描述的内容相同的冗余描述将被省略。

参照图11和图12，在多个第二基板381、382、383和384之间的分隔区域中可以进一步设置绝缘体1000。因此，绝缘体1000可结合所述多个第二基板381、382、383和384，且因此可以密封所述多个第二基板381、382、383和384之间的分隔区域。

这里，绝缘体1000可被设置为从所述多个第二基板381、382、383和384之间的分隔区域延伸到虚拟单元900的上表面。备选地，绝缘体1000和虚拟单元900可以是一体形成的。因此，可以避免外部异物或水分渗透到第一电极单元330与第二电极单元360之间的P型热电引脚340和N型热电引脚350内的问题，并且可以保持第一基板310与第二基板单元380之间的绝缘、密封和热绝缘。

图13阐示了根据本发明一实施例的热电模块中的散热装置与第二基板之间的结合结构。

参照图13，热电装置300可以通过多个联接构件400被联接。例如，当散热装置390被设置在第二基板380上时，多个联接构件400可以联接散热装置390和第二基板380，联接散热装置390、第二基板380和第一基板(未图示)，联接散热装置390、第二基板380、第一基板(未图示)和冷却单元(未图示)，联接第二基板380、第一基板(未图示)和冷却单元(未图示)，或者联接第二基板380和第一基板(未图示)。备选地，第一基板(未图示)和冷却单元(未图示)可以从第一基板(未图示)上的作用区域之外通过另一联接构件而被连接。

为此目的，在散热装置390、第二基板380、第一基板(未图示)和冷却单元(未图示)的每一个中可以形成供联接构件400穿过的通孔S。这里，在通孔S与联接构件400之间可以进一步设置单独的绝缘插入构件410。所述单独的绝缘插入构件410可以是围绕联接构件400的外周表面的绝缘插入构件或者围绕通孔S的壁面的绝缘插入构件。由此，可以使热电装置的绝缘距离增大。

同时，绝缘插入构件410可具有如图13a和图13b中所示的形状。

参照图13a，与第二电极接触的第二基板280的第一表面中的通孔S的直径d2’可以等于与第一电极接触的第一基板的第一表面中的通孔的直径。在此处，取决于绝缘插入构件410的形状，形成在第二基板380的第一表面中的通孔S的直径d2’可以不同于形成在与第一表面相对的第二表面中的通孔S的直径d2。尽管图中未示出，但是当绝缘插入构件410仅被设置在第二基板380的上表面的一部分上，而不在通孔S的区域中形成台阶时，或者当绝缘插入构件410被设置为从第二基板380的上表面延伸到通孔S的壁面的一部分或全部时，第二基板380的第一表面中的通孔S的直径d2’可以等于形成在与第一表面相对的第二表面中的通孔S的直径d2。

参照图13b，取决于绝缘插入构件410的形状，与第二电极接触的第二基板380的第一表面中的通孔S的直径d2’可以大于与第一电极接触的第一基板的第一表面中的通孔的直径。在此处，第二基板380的第一表面中的通孔S的直径d2’可以为第一基板的第一表面中的通孔的直径的1.1至2.0倍。当第二基板380的第一表面中的通孔S的直径d2’小于第一基板的第一表面中的通孔的直径的1.1倍时，绝缘插入构件410的绝缘效果不显著，这可能导致热电装置的绝缘击穿，而当第二基板380的第一表面中的通孔S的直径d2’超过第一基板的第一表面中的通孔的直径2.0倍时，被通孔S占据的区域的尺寸相对增大，从而减小了第二基板380的有效面积，进而使热电装置的效率降低。

此外，由于绝缘插入构件410的形状，形成在第二基板380的第一表面中的通孔S的直径d2’可以与形成在与第一表面相对的第二表面中的通孔S的直径d2不同。如前所述，当第二基板380的通孔S的区域中并不形成台阶时，形成在第二基板380的第一表面中的通孔S的直径d2’可以等于形成在与第一表面相对的第二表面中的通孔S的直径d2。

以下将描述通过测试根据本发明的该实施例的热电装置中的第一基板的翘曲改善效果所获得的结果。

图14a是根据比较示例的热电装置的基板和电极单元的俯视图，图14b是根据示例1的热电装置的基板和电极单元的俯视图，图14c是根据示例2的热电装置的基板和电极单元的俯视图，而图14d是根据示例3的热电装置的基板和电极单元的俯视图。

已证实的是，当并未如图14a所示地在多个电极组之间的分隔区域中设置虚拟单元时，在第一基板的水平方向和竖直方向上都发生W形翘曲，且特别是，在水平方向上的翘曲宽度为135μm，而在竖直方向上的翘曲宽度为207μm。这里，翘曲宽度是指在与第一基板的平面方向垂直的方向上，第一基板的最低点与最高点之间的高度差。

相比之下，如图14b中所示，当第一虚拟单元910被设置在多个电极组中的1-1电极组331和1-2电极组332之间的分隔区域中，且第二虚拟单元920被设置在所述多个电极组中的2-1电极组333和2-2电极组334之间的分隔区域中时，在第一基板的水平方向上发生U形翘曲，且沿水平方向的翘曲宽度也减小到100μm。此外，可以看到即便在第一基板的竖直方向上发生W形翘曲，但沿竖直方向的翘曲宽度为138μm，与比较示例相比显著地得到改善。

此外，如图14c中所示，当第三虚拟单元930被设置在多个电极组中的1-1电极组331和1-2电极组332与2-1电极组333和2-2电极组334之间时，在第一基板的水平方向上发生U形翘曲，且沿水平方向的翘曲宽度大幅减小到83μm。此外，可以看到即便在第一基板的竖直方向上发生W形翘曲，但沿竖直方向的翘曲宽度为182μm，与比较示例相比得到了改善。

此外，如图14d中所示，可以看到当第一虚拟单元910、第二虚拟单元920和第三虚拟单元930都被设置在多个电极组之间的分隔区域中时，在第一基板的水平方向和竖直方向上都发生U形翘曲。此外，第一基板在水平方向上的宽度为73μm，且第一基板在竖直方向上的宽度为100μm，并且可以看到，与比较示例相比，翘曲宽度在水平方向和竖直方向上都被极大地改善。

如前所述，当第一基板的翘曲形状和翘曲宽度被改善时，热电装置和冷却单元之间的结合力可以增大，且因此，可获得具有出色的长期可靠性、耐用性和发电性能的热电装置。

尽管主要描述了第二基板单元被划分成四个基板的示例，但本发明并不以此为限，第二基板单元可被划分成为两个或更多个基板。

以下将描述第二基板单元的各种不同的划分方案(division scheme)，以及根据这些方案的电极布置结构。

图15是根据本发明一实施例的热电装置的立体图，图16是图15的实施例中的第一基板、绝缘层和多个第一电极的俯视图，图17是根据本发明另一实施例的热电装置的立体图，图18是图17的实施例中的第一基板、绝缘层和多个第一电极的俯视图，图19是根据本发明又一实施例的热电装置的立体图，而图20是图19的实施例中的第一基板、绝缘层和多个第一电极的俯视图。为方便描述，与参照图1至图14描述的内容相同的冗余描述将被省略。

参照图15至图20，根据本发明该实施例的热电装置可包括第一基板310、绝缘层320、第一电极单元330、半导体结构340和350、第二电极单元360、绝缘层370和第二基板单元380，该第二基板单元380可被划分成多个第二基板，而散热装置390可被设置在每个第二电极上。当对热电装置300施加电压时，第一基板310可以根据珀尔帖效应吸热并作为低温单元，而第二基板单元380可以放热并作为高温单元。备选地，当第一基板310和第二基板单元3800被施加不同的温度时，高温区域中的电子由于温差移动到低温区域的同时产生热电动势。此现象被称作塞贝克效应，通过由于塞贝克效应产生的热电动势，可在热电装置的电路中产生电流。在第一基板310中可以形成多个第一通孔311。类似地，在第二基板单元380和散热装置390中可以形成多个第二通孔3901，并且所述多个第一通孔311可被设置在与所述多个第二通孔3901对应的位置。因此，多个联接构件(未图示)可分别穿过所述多个第一通孔311和所述多个第二通孔3901，并且第一基板310和第二基板单元3901可以借助所述多个联接构件(未图示)而被固定。

为便于描述，图15、图17和图19被示出为省略了绝缘层320、第一电极单元330、半导体结构340和350以及第二电极单元380的细节配置。

一般而言，铜基板的热膨胀系数(CTE)约为18*10^-6/mK，热电引脚(其为半导体结构)的CTE约为17.5*10^-6/mK，每个第一绝缘层321和第二绝缘层322的CTE大于每个铜基板和热电引脚的CTE，第二绝缘层322的CTE大于第一绝缘层321的CTE。例如，为了同时满足第二绝缘层322的结合性能和第一绝缘层321的耐受电压性能，第二绝缘层322的CTE可以为第一绝缘层321的CTE的两倍或更多倍。

如图16、图18和图20中所示，第二绝缘层322的面积可以小于第一绝缘层321的面积。换言之，第二绝缘层322可被设置在第一绝缘层321的一部分上，而并非设置在第一绝缘层321的整个表面。因此，由于第一绝缘层321与第二绝缘层322之间的CTE不同，第一基板310的翘曲现象可以被改善，并且热应力可以被缓解。因此，可以避免第一电极330或半导体结构340和350被分离或电气脱开(electrically opened)的问题，可以改善热传递效果，并且最后，可以改善热电装置的发电量或冷却特性。

更具体而言，第二绝缘层322可包括区域P1，第一电极单元330、多个半导体结构340和350以及第二电极单元380在竖向上在该区域中重叠。以下，在本说明书中，竖直方向可以意指从第一基板310朝向第二基板单元380的方向(第三方向)。

此外，第二绝缘层322可进一步包括从区域P1(在该区域中，第一电极单元330、多个半导体结构340和350以及第二电极单元380在竖向上重叠)朝向第一基板310的第一外侧S1突出的突出图案P2和P3。这里，第一外侧S1是构成第一基板310的第一外侧S1至第四外侧S4中的一者，并且可以是沿着如下方向的表面：端子电极330T1和330T2沿着该方向突出。在本说明书中，端子电极330T1和330T2是用于连接电线的电极，并且可被设置在与第二绝缘层322上的第一电极单元321相同的平面上。每个端子电极330T1和330T2的面积可以大于包括在第一电极单元330中的每个电极的面积，且因此，在每个端子电极330T1和330T2上可以设置用于电线连接的连接器。当端子电极330T1和330T2从第一电极单元330朝向第一外侧S1突出时，从第一基板310的第一外侧S1到与第一外侧S1相对的第二外侧S2的距离(也就是沿第二方向的距离)可以大于从第一基板310的第三外侧S3到与第三外侧S3相对的第四外侧S4的距离(也就是沿第一方向的距离)。

根据本发明的该实施例，突出图案P2和P3可包括第一突出图案P2和第二突出图案P3，它们被设置为彼此隔开，并且第一端子电极330T1可被设置在第一突出图案P2上，而第二端子电极330T2可被设置在第二突出图案P3上。因此，由于第二绝缘层322可以不被设置在第一基板310的一部分上，使得由于具有较大CTE的第二绝缘层322而使第一基板310翘曲的问题可以被最小化。

更具体而言，根据本发明的该实施例，突出图案P2和P3的宽度L1+L2可以小于区域P1(在该区域中，多个第一电极330、多个半导体结构340和350以及多个第二电极360在竖向上重叠)的宽度L，并且突出图案P2和P3可以与第一基板310的第一外侧S1分隔开。在本说明书中，宽度可以被定义为沿第一方向的距离，而长度可以被定义为沿第二方向的距离。因此，第二绝缘层322并不设置在区域P1(在该区域中，第一电极单元330、所述多个半导体结构340和350以及第二电极单元360在竖向上重叠)与第一基板310的第一外侧S1之间的部分上，从而可以减小第一基板310在第二方向上的翘曲。

在此处，第一突出图案P2与第二突出图案P3之间的分隔距离d1可以为第一基板310的第三外侧S3与第一突出图案P2之间的距离d2以及第一基板310的第四外侧S4与第二突出图案P3之间的距离d3中的每一者的0.9至2倍、优选为0.95至1.5倍、更优选为0.97至1.2倍。因此，第一基板310的第三外侧S3与第四外侧S4之间的未设置有第二绝缘层322的区域，以及第一突出图案P2与第二突出图案P3之间的未设置有第二绝缘层322的区域，均可以充当缓冲第二绝缘层322的突出图案P2和P3的热膨胀的缓冲部，从而第一基板310在第一方向上的翘曲可以减小，且第一基板310在第一方向上的翘曲可以相对于第一基板310的中心在第一方向上对称。

同时，如前所述，突出图案P2和P3可以与第一基板310的第一外侧S1分隔开。因此，突出图案P2和P3与第一基板310的第一外侧S1之间未设有第二绝缘层322的区域充当缓冲第二绝缘层322的突出图案P2和P3的热膨胀的缓冲部，从而可以减小第一基板310在第二方向上的翘曲。

在此处，密封构件(未图示)可以被设置为与第一外侧S1处的第一绝缘层321接触，并且可以被设置为与第二外侧S2处的第二绝缘层322接触。换言之，由于第二绝缘层322并不设置在第一基板310的第一外侧S1上，因此即使当第一基板310沿第二方向的长度由于端子电极T1和T2而增大，第一基板310在第二方向上的翘曲仍可以减小。在此处，每个突出图案P2和P3的突出长度可以大于从突出图案P2和P3到第一基板310的第一外侧S1的长度。因此，由于第一基板310沿Y方向的长度并不大于所需的长度，因此第一基板310在第二方向上的翘曲可以减小。

同时，根据本发明的该实施例，第一绝缘层321可被设置为与第一基板310的至少一些边缘(也就是第一基板310的第一至第四外侧S1至S4)分隔开。当第一绝缘层321被设置为与第一基板310的至少一些边缘分隔开时，第一基板310的这些边缘可以充当缓冲第一绝缘层321的热膨胀的缓冲部，由此减少第一基板310的翘曲。此外，作为一个示例，第一绝缘层321的CTE可以与第一基板310的CTE不同，并且可以大于第一基板310的CTE。

类似地，第二绝缘层322可被设置为与第一绝缘层321的至少一些边缘分隔开。当第二绝缘层322被设置为与第一绝缘层321的至少一些边缘分隔开时，第一绝缘层321的这些边缘可以充当缓冲第二绝缘层322的热膨胀的缓冲部，由此减小第一基板310的翘曲。此外，作为一个示例，第二绝缘层322的CTE可以大于第一绝缘层321的CTE。

同时，第二基板单元380可以不与第二绝缘层322的突出图案P2和P3在竖向上重叠。由于端子电极330T1和330T2被设置在第二绝缘层322的突出图案P2和P3上，并且用于电线连接的连接器被设置在端子电极330T1和330T2上，因此当第二基板单元380不与第二绝缘层322的突出图案P2和P3在竖向上重叠时，能够容易地执行通过连接器的电线连接。

如前所述，第二绝缘层322的第二凹面R2可围绕包括在第一电极单元330中的每个电极而设置。每个电极可具有沿第一方向的长度与沿第二方向的长度彼此不同的形状。因此，第二绝缘层322的第二凹面R2可具有沿第二方向或者沿第一方向的长度不同的多个形状。在第一电极单元330与第二电极单元360在竖向上彼此重叠的区域中形成第二绝缘层324的第二凹面R2位于多个电极之间的一种结构，并且平坦部分(而非凹形部分)可以位于第二绝缘层324的突出图案P2和P3中。因此，从第一基板310施加到第二绝缘层322的应力可以在第一方向和第二方向上缓解，从而可以避免基板翘曲现象，并且可以避免第一绝缘层321和第二绝缘层322开裂或剥离。然而，本发明并不以此为限，而且由于端子电极330T1与第一电极330之间的距离大于第一电极单元330中的相邻电极之间的距离，因此在第二绝缘层322的突出图案P2和P2中，第二绝缘层322的第二凹面R2可以呈现为平坦部分，并且可以设置这样的凹面：该凹面沿第一方向的宽度和沿第二方向的长度均大于设置在第一电极单元330的相邻电极之间的第二绝缘层322的第二凹面R2的相应尺寸。由于第二绝缘层322的第二凹面R2在第一电极单元330与第二电极单元360在竖向上彼此重叠的区域P1中具有不同的宽度，并且突出图案P2和P3中的宽度也可具有不同的结构，因此可以抑制基板的翘曲，并且可以有效地避免第二绝缘层322的开裂或剥离。

在上述实施例中阐示了第一绝缘层321和第二绝缘层322被分开设置的配置方案，但本发明并不以此为限，且第一绝缘层321和第二绝缘层322可被设置为单个层。即便当第一绝缘层321和第二绝缘层322被设置为单个层时，仍可以应用包括无机填料的树脂材料以确保上述的热传导及耐受电压特性，但本发明并不以此为限。此外，即便当第一绝缘层321和第二绝缘层322被设置为单个层时，第二绝缘层322仍可具有同样的图案。

同时，根据本发明的该实施例，为了减小基板的翘曲，第二基板单元380可以由针对一个第一基板310的多个被划分开的基板组成。

第二基板单元380可以沿如图15中所示的第二方向被划分开、沿如图17中所示的第一方向被划分开、或者沿如图19中所示的第一方向和第二方向被划分开。这里，沿第二方向的划分可以意指这种划分是在第一基板310的第三外侧S3与第四外侧S4之间、在平行于第三外侧S3和第四外侧S4的方向上进行的，而沿第一方向的划分可以意指这种划分是在第一基板310的第一外侧S1与第二外侧S2之间在平行于第一外侧S1和第二外侧S2的方向上进行的。

根据本发明的该实施例，第一电极单元330可以根据第二基板单元380的划分方向或划分位置而被设置在一个第一基板310上。因此，即便当第二基板单元380包括设置为彼此隔开的多个第二基板时，可以使用一对端子电极330T1和330T2来电连接第一电极单元330、半导体结构340和350、以及第二电极单元360，并且每单位面积可以容纳最大数量的半导体结构340和350，从而可获得高的热电性能。

参照图16、图18和图20，第一电极单元330可被设置在绝缘层320上，第一电极单元330可包括多个电极组，且每个电极组包括多个第一电极。

例如，如图15和图16中所示，当第二基板单元380包括在第二方向上彼此隔开地设置的2-1基板380-1和2-2基板380-2时，第一电极组G1可被设置为与2-1基板380-1在竖向上重叠，而第二电极组G2可被设置为与2-2基板380-2在竖向上重叠。因此，第一电极组G1和第二电极组G2可以是在第一基板310的第三外侧S3与第四外侧S4之间被划分成的。

第一端子电极330T1可被设置于第一电极组G1侧(side，侧面)，第二端子电极330T2可被设置于第二电极组G2侧，且第一电极组G1与第二电极组G2可以由连接电极CE1连接。第一电极组G1和第二电极组G2可以分别包括多个第一电极E1和多个第一电极E2，且连接电极CE1可被设置在第一电极组G1和第二电极组G2中的多个第一电极E1和E2的行之中最靠近第一端子电极330T1和第二端子电极330T2的一行中。连接电极CE1的长边要比每个第一电极E1和E2的长边更长，并且连接电极CE1的至少一部分可以不与2-1基板380-1和2-2基板380-2在竖向上重叠。换言之，连接电极CE1的至少一部分可被设置在2-1基板380-1与2-2基板380-2之间的分隔区域内，并且可以连接第一电极组G1和第二电极组G2。

如图17和图18中所示，当第二基板单元380包括设置为在第一方向上彼此隔开的2-3基板380-3和2-4基板380-4时，第三电极组G3可被设置为与2-3基板380-3在竖向上重叠，而第四电极组G4可被设置为与2-4基板380-4在竖向上重叠。因此，第三电极组G3和第四电极组G4可以是在第一基板310的第一外侧S1和第二外侧S2之间被划分成的。

这里，第一端子电极330T1和第二端子电极330T2都可被设置于第三电极组G3侧，而彼此相邻设置的两个连接电极CE2和CE3可以连接第三电极组G3和第四电极组G4。两个连接电极CE2和CE3可包括连接电极CE2和与连接电极CE2相邻的连接电极CE3，两者被并排地设置。在本说明书中，短语“两个连接电极被彼此并排相邻设置”可意指这两个连接电极被设置为使得两者之一的长边与两者之另一的长边彼此相邻且彼此面对。换言之，其可以意指两个连接电极沿其长边方向被彼此平行地设置。尽管图中未示出，但两个连接电极CE2和CE3的至少一部分在竖向上可以不与2-3基板380-3和2-4基板380-4重叠，且可被设置在2-3基板380-3与2-4基板380-4之间的分隔区域中。

在此处，这两个连接电极CE2和CE3可被设置在分别最靠近第三电极组G3和第四电极组G4中的多个第一电极E3及多个第一电极E4的多列之中最外侧一列的两列中。

在图18中，阐示了这两个连接电极CE2和CE3被设置在这样两列中：这两列最靠近第三电极组G3及第四电极组G4中的多个第一电极E3和E4的多列之中的左边最外侧一列，但本发明并不限于此。用于连接在第一基板310的第一外侧S1与第二外侧S2之间被划分成的两个电极组的两个连接电极可被并排地设置为与最靠近所述两个电极组中的多个第一电极的多列之中的右边最外侧一列的两列相邻。

参照图19和图20，当第二基板单元380包括2-11基板380-11、2-12基板380-12、2-21基板380-21和2-22基板380-22(它们被设置为在第一方向和第二方向上彼此相隔开)时，第十一电极组G11可被设置为与2-11基板380-11在竖向上重叠，第十二电极组G12可被设置为与2-12基板380-12在竖向上重叠，第二十一电极组G21可被设置为与2-21基板380-21在竖向上重叠，而第二十二电极组G22可被设置为与2-22基板380-22在竖向上重叠。因此，第十一电极组G11和第十二电极组G12以及第二十一电极组G21和第二十二电极组G22可以是在第一基板310的第一外侧S1与第二外侧S2之间被划分成的，而第十一电极组G11和第二十一电极组G21以及第十二电极组G12和第二十二电极组G22可以是在第一基板310的第三外侧S3与第四外侧S4之间被划分成的。

这里，第一端子电极330T1可被设置于第十一电极组G11侧，第二端子电极330T2可被设置于第十二电极组G12侧，且第十一电极组G11与第十二电极组G12可以由连接电极CE1连接。第十一电极组G11和第十二电极组G12可分别包括多个第一电极E11和多个第一电极E12，而连接电极CE1可被设置在第十一电极组G11和第十二电极组G12中的多个第一电极E11和E12的多行之中最靠近第一端子电极330T1和第二端子电极330T2的一行中。尽管图中未示出，但连接电极CE1的至少一部分可被设置为与2-11基板380-11和2-12基板380-12之间的分隔区域在竖向上重叠。

此外，彼此并排相邻设置的两个连接电极CE2和CE3可以连接第十一电极组G11和第二十一电极组G21。尽管图中未示出，但两个连接电极CE2和CE3的至少一部分可以不与2-11基板380-11和2-21基板380-21在竖向上重叠，并且可以被设置为与2-11基板380-11与2-21基板380-21之间的分隔区域在竖向上重叠。

在此处，两个连接电极CE2和CE3可被彼此并排地设置在两列中，这两列最靠近第十一电极组G11和第二十一电极组G21中的多个第一电极E11和E21的多列之中的最外侧一列。

在图20中，阐示了两个连接电极CE2和CE3被设置在两列中，这两列最靠近第十一电极组G11和第二十一电极组G21中的多个第一电极E11和E21的多列之中的左边最外侧一列，但本发明并不以此为限。用于连接在第一基板310的第一外侧S1与第二外侧S2之间被划分成的两个电极组的两个连接电极可被并排地设置在最靠近两个电极组中的多个第一电极的多列之中的右边最外侧一列的两列中。

此外，彼此相邻并排设置的两个连接电极CE5和CE6可以连接第十一电极组G11和第十二电极组G12。如前所述，由于连接电极CE1被设置在第十一电极组G11和第十二电极组G12中的多个第一电极E11和E12的多行之中的最靠近第一端子电极330T1和第二端子电极330T2的一行中，因此两个连接电极CE5和CE6可被并排地设置在第十一电极组G11和第十二电极组G12中的多个第一电极E11和E12的多行之中设置得最远离第一端子电极330T1和第二端子电极330T2的最外侧一行中以及与该最外侧一行相邻的一行中。

在相同的方式下，彼此相邻并排设置的两个连接电极CE7和CE8可以连接第二十一电极组G21和第二十二电极组G22，并且可被并排地设置在第二十一电极组G21和第二十二电极组G22中的多个第一电极E21和E22的多行之中的最外侧一行和与之相邻的行中。

在图15至图20的实施例中，参照图10至图12描述的虚拟单元可以被进一步设置在所述多个电极组之间的分隔区域中。该虚拟单元可包括多个虚拟结构，每个虚拟结构具有与包括在每个电极组中的电极相同的形状和尺寸，并且设置为彼此相隔开。因此，当第一基板310暴露于高温时，应力被均匀地施加于整个第一基板310，进而使第一基板310的翘曲形状最小化。

在上文中，描述了第二基板单元380在第一方向上被划分成两个基板或者在第二方向上被划分成两个基板的实施例，但是也可以应用第二基板单元380在第一方向上被划分成两个或更多个基板或者在第二方向上被划分成两个或更多个基板的实施例。

根据本发明的该实施例，当第一行电极组、第二行电极组和第三行电极组被依序设置时，第一行电极组和第二行电极组可以由彼此相邻并排设置的两个连接电极连接，而第二行电极组和第三行电极组可以由彼此相邻并排设置的另外两个连接电极连接。在此情况中，两个连接电极和另外两个连接电极可被设置在最靠近第一电极单元的最外侧一列的两列中。例如，当连接第一行电极组和第二行电极组的两个连接电极被设置在最靠近第一电极单元中的最左外侧一列的两列中时，连接第二行电极组和第三行电极组的另外两个连接电极可被设置在最靠近第一电极单元中的最右外侧一列的两列中。相比之下，当连接第一行电极组和第二行电极组的两个连接电极被设置在最靠近第一电极单元中的最右外侧一列的两列中时，连接第二行电极组和第三行电极组的另外两个连接电极可被设置在最靠近第一电极单元中的最左外侧一列的两列中。

根据本发明的该实施例，当第一列电极组、第二列电极组和第三列电极组被依序布置时，第一列电极组、第二列电极组和第三列电极组可以由至少一个连接电极连接。在此情况中，所述至少一个连接电极可被设置于第一列电极组、第二列电极组和第三列电极组中的最外侧一行。

图21至图24是阐示包含在根据本发明该实施例的热电装置中的电极的布置方式的示意图。为便于描述，并未阐示详细的电极布置方式，而仅示意性地阐示了电极连接方向。

参照图21，第十一电极组G11和第十二电极组G12以及第二十一电极组G21和第二十二电极组G22可以在第一基板310的第一外侧S1与第二外侧S2之间被划分，而第二十一电极组G21和第二十二电极组G22以及第三十一电极组G31和第三十二电极组G32可以在第一基板110的第一外侧S1与第二外侧S2之间被划分。

此外，第十一电极组G11、第二十一电极组G21和第三十一电极组G31可以在第一基板110的第三外侧S3与第四外侧S4之间由第十二电极组G12、第二十二电极组G22和第三十二电极组G32划分成。

参照图22，第十一电极组G11和第十二电极组G12以及第二十一电极组G21和第二十二电极组G22可以在第一基板310的第一外侧S1与第二外侧S2之间被划分成，第二十一电极组G21和第二十二电极组G22以及第三十一电极组G31和第三十二电极组G32可以在第一基板310的第一外侧S1与第二外侧S2之间被划分成，而第三十一电极组G31和第三十二电极组G32以及第四十一电极组G41和第四十二电极组G42可以在第一基板310的第一外侧S1与第二外侧S2之间。

此外，第十一电极组G11、第二十一电极组G21、第三十一电极组G31和第四十一电极组G41可以在第一基板310的第三外侧S3与第四外侧S4之间从第十二电极组G12、第二十二电极组G22、第三十二电极组G32和第四十二电极组G42划分出。

这里，第一端子电极330T1和第二端子电极330T2可以分别被设置于多个不同的电极组的侧上，例如设置于第十一电极组G11侧和第十二电极组G12侧，并且第十一电极组G11和第十二电极组G12可以由连接电极CE1连接。在此情况中，连接电极EC1可被设置在最靠近第一端子电极330T1和第二端子电极330T2的一行中。

参照图23，第十一电极组G11、第十二电极组G12和第十三电极组G13可以在第一基板310的第一外侧S1与第二外侧S2之间从第二十一电极组G21、第二十二电极组G22和第二十三电极组G23划分出。

此外，第十一电极组G11和第二十一电极组G21以及第十二电极组G12和第二十二电极组G22可以在第一基板310的第三外侧S3与第四外侧S4之间被划分成，而第十二电极组G12和第二十二电极组G22以及第十三电极组G13和第二十三电极组G23可以在第一基板110的第三外侧S3和第四外侧S4之间被划分成。

这里，第一端子电极330T1和第二端子电极330T2可以分别被设置于多个不同的电极组的侧上，例如设置于第十一电极组G11侧和第十三电极组G13侧，第十一电极组G11和第十二电极组G12可以由连接电极CE11连接，而第十二电极组G12和第十三电极组G13可以由连接电极CE12连接。

这里，连接电极CE11和CE12可被设置在最靠近第一端子电极330T1和第二端子电极330T2的一行中。

类似地，参照图24，第十一电极组G11、第十二电极组G12、第十三电极组G13和第十四电极组G14可以在第一基板310的第一外侧S1与第二外侧S2之间从第二十一电极组G21、第二十二电极组G22、第二十三电极组G23和第二十四电极组G24划分出。

此外，第十一电极组G11和第二十一电极组G21以及第十二电极组G12和第二十二电极组G22可以在第一基板110的第三外侧S3与第四外侧S4之间被划分成，第十二电极组G12和第二十二电极组G22以及第十三电极组G13和第二十三电极组G23可以在第一基板110的第三外侧S3与第四外侧S4之间被划分成，而第十三电极组G13和第二十三电极组G23以及第十四电极组G14和第二十四电极组G24可以在第一基板310的第三外侧S3与第四外侧S4之间被划分成。

这里，第一端子电极330T1和第二端子电极330T2可以被分别设置于多个不同的电极组的侧上，例如被设置于第十一电极组G11侧和第十四电极组G14侧，第十一电极组G11和第十二电极组G12可以由连接电极CE11连接，第十二电极组G12和第十三电极组G13可以由连接电极CE12连接，而第十三电极组G13和第十四电极组G14可以由连接电极CE13连接。

这里，连接电极CE11、CE12和CE13可被设置在最靠近第一端子电极330T1和第二端子电极330T2的一行中。

参照图21和图22，第一行电极组G11和G12中的一者可以通过两个彼此相邻并排设置的连接电极CE21和CE22而被连接到第二行电极组G21和G22中的一者，并且第二行电极组G21和G22中的一者可以通过彼此相邻并排设置的另外两个连接电极CE31和CE32而被连接到第三行电极组G31和G32中的一者。

在此情况中，当两个连接电极CE21和CE22连接设置于第一基板310的第三外侧S3侧的第十一电极组G11和第二十一电极组G21时，另外两个连接电极CE31和CE32可连接设置于第一基板310的第四外侧S4侧的第二十二电极组G22和第三十二电极组G32。在此情况中，两个连接电极CE21和CE22并排地被设置在最靠近第十一电极组G11和第二十一电极组G21的最左外侧一列的两列中，而另外两个连接电极CE31和CE32可并排地被设置在最靠近第二十二电极组G22和第三十二电极组G32的最右外侧一列的两列中。

备选地，当这两个连接电极CE21和CE22连接设置于第一基板310的第四外侧S4侧的第十二电极组G12和第二十二电极组G22时，另外两个连接电极CE31和CE32可连接设置于第一基板310的第三外侧S3侧的第二十一电极组G21和第三十一电极组G31。在此情况中，两个连接电极CE21和CE22被设置在最靠近第十二电极组G12和第二十二电极组G22的最右外侧一列的两列中，而另外两个连接电极CE31和CE32可被并排设置在最靠近第二十一电极组G21和第三十一电极组G31的最左外侧一列的两列中。

参照图21至图24，第一列电极组G11、G21、G31和G41可以通过两个彼此相邻并排设置的连接电极CE41和CE42连接到第二列电极组G12、G22、G32和G42。类似地，第二列电极组G12和G13可以通过另外两个彼此相邻并排设置的连接电极CE51和CE52连接到第三列电极组G13和G23。

在此情况中，两个连接电极CE41和CE42可被设置于第一列电极组G11、G21、G31和G41的最外侧一行，而另外两个连接电极CE51和CE52可被设置于所述第二列电极组G12和G13的最外侧一行。

根据该电极布置结构，即便当第二基板单元380被划分成多个电极基板时，仍可以容纳每个单元面积的最大数量的热电引脚，从而可以获得高的热电效率，并且第一电极单元、半导体结构和第二电极单元可以使用一对端子电极来电连接。

尽管图中未示出，但是当根据本发明该实施例的热电装置被应用于利用塞贝克效应的发电装置时，热电装置可以被联接到第一流体流动单元和第二流体流动单元。第一流体流动单元可被设置在热电装置的第一基板和第二基板中的一者，而第二流体流动单元可被设置在热电装置的第一基板和第二基板中的另一者上。第一流体流动单元和第二流体流动单元中的至少一者可具有一流路以允许第一流体和第二流体中的至少一者流动，并且在某些情况下，第一流体流动单元和第二流体流动单元中的至少一者可以被省略，并且第一流体和第二流体中的至少一者可直接地流到热电装置的基板。例如，第一流体可以与第一基板和第二基板中的一者相邻地流动，而第二流体可以与其另一者相邻地流动。这里，第二流体的温度可以高于第一流体的温度。因此，第一流体流动单元可以被称为冷却单元。在另一实施例中，第一流体的温度可以高于第二流体的温度。因此，第二流体流动单元可以被称为冷却单元。散热装置390可以被连接到第一流体流动单元和第二流体流动单元中的一者的基板(较高温度的流体流过该基板)。第一流体与第二流体之间的温差的绝对值可以大于或等于40℃，优选为大于或等于70℃，更优选在95℃至185℃的范围内。

尽管上文已描述了本发明的示范性实施例，但本领域技术人员可以理解的是，可以在不脱离随附的权利要求书范围内所披露的本发明的构思和范围的情况下做出多种不同的修改和改变。

Claims

1.一种热电装置，包括：

一第一基板；

绝缘层，设置在所述一第一基板之上；

第一电极单元，设置在所述绝缘层之上；

第一端子电极和第二端子电极，所述第一端子电极和所述第二端子电极被设置在所述绝缘层之上，并从所述第一电极单元朝向所述第一基板的第一外侧突出；

半导体结构，设置在所述第一电极单元之上；

第二电极单元，设置在所述半导体结构之上；以及

第二基板单元，设置在所述第二电极单元之上，

其中，所述第二基板单元包括被设置为彼此隔开的多个第二基板，

其中，所述第一电极单元包括：多个电极组，所述多个电极组分别与所述多个第二基板在竖向上重叠；以及第一连接电极，被配置为将所述多个电极组之中的两个不同的电极组连接，

其中，所述第一连接电极的长边比包括在所述多个电极组中的第一电极的长边更长，且

其中，所述第一连接电极的至少一部分被设置成不与所述多个第二基板在竖向上重叠。

2.如权利要求1所述的热电装置，其中：

所述第一端子电极和所述第二端子电极被分别设置在彼此不同的电极组中，且

所述第一连接电极被设置在最靠近所述多个电极组中的所述第一端子电极和所述第二端子电极的一行中，以连接所述彼此不同的电极组。

3.如权利要求1所述的热电装置，其中：

所述多个电极组包括在所述第一外侧和与所述第一外侧相对的第二外侧之间被划分出的彼此不同的电极组，

所述第一电极单元包括两个连接电极，以连接所述彼此不同的电极组，且

所述两个连接电极是所述第一连接电极和与所述第一连接电极并排相邻设置的第二连接电极。

4.如权利要求3所述的热电装置，其中，所述两个连接电极被设置在最靠近所述多个电极组中的最外侧一列的两列中。

5.如权利要求1所述的热电装置，其中：

所述多个电极组包括在所述第一外侧和与所述第一外侧相对的第二外侧之间依次划分出的第一电极组、第二电极组以及第三电极组，

所述第一电极单元包括：两个连接电极，所述两个连接电极被设置为彼此相邻，以连接所述第一电极组和所述第二电极组；以及另外两个连接电极，所述另外两个连接电极被设置为彼此相邻，以连接所述第二电极组和所述第三电极组，

所述两个连接电极包括第一连接电极和与所述第一连接电极并排相邻设置的第二连接电极，且所述两个连接电极设置在与所述第一外侧垂直的第三外侧和与所述第三外侧相对的第四外侧中的一侧上，且

所述另外两个连接电极包括第三连接电极和与所述第三连接电极并排相邻设置的第四连接电极，且所述另外两个连接电极设置在所述第三外侧和所述第四外侧中的另一侧上。

6.如权利要求5所述的热电装置，其中，所述两个连接电极被设置在最靠近所述第三外侧中的最外侧一列的两列中，而所述另外两个连接电极被设置在最靠近所述第四外侧中的最外侧一列的两列中。

7.如权利要求1所述的热电装置，其中：

所述多个电极组包括在与所述第一外侧垂直的第三外侧和与所述第三外侧相对的第四外侧之间被划分出的不同的电极组，且

所述第一连接电极被设置在所述不同的电极组中的最外侧一行中。

8.如权利要求7所述的热电装置，其中：

所述第一电极单元包括两个连接电极，所述两个连接电极被设置用以连接所述彼此不同的电极组，且

所述两个连接电极包括所述第一连接电极和与所述第一连接电极并排相邻设置的第二连接电极，且所述两个连接电极被设置在所述彼此不同的电极组中的最外侧一行以及最靠近所述最外侧一行的行中。

9.如权利要求1所述的热电装置，其中：

所述绝缘层包括：第一绝缘层，设置在所述第一基板之上；以及第二绝缘层，设置在所述第一绝缘层之上，且所述第二绝缘层的面积小于所述第一绝缘层的面积，且

所述第二绝缘层包括：重叠区域，所述重叠区域与所述第二基板单元在竖向上重叠；以及突出图案，所述突出图案从所述重叠区域朝向所述第一基板的所述第一外侧突出。

10.如权利要求9所述的热电装置，其中：

所述突出图案包括被设置为彼此隔开的第一突出图案和第二突出图案，

所述第一端子电极被设置在所述第一突出图案之上，且

所述第二端子电极被设置在所述第二突出图案之上。

11.如权利要求1所述的热电装置，其中：

所述多个电极组被设置为在所述绝缘层之上彼此隔开，且

所述热电装置进一步包括虚拟单元，所述虚拟单元被设置在所述绝缘层之上的所述多个电极组之间。

12.如权利要求11所述的热电装置，其中，所述虚拟单元包括多个虚拟结构，每个所述虚拟结构的形状和尺寸与包括在所述多个电极组中的每个电极组中的每个电极的形状和尺寸相同，且多个所述虚拟结构被设置为彼此隔开。

13.如权利要求12所述的热电装置，其中，每个所述虚拟结构是金属层或树脂层。

14.如权利要求11所述的热电装置，其中：

所述多个电极组包括第一电极组和第二电极组，所述第一电极组和所述第二电极组在所述第一外侧和与所述第一外侧相对的第二外侧之间被划分出，

所述第一电极组包括1-1电极组和1-2电极组，所述1-1电极组和所述1-2电极组在与所述第一外侧垂直的第三外侧和与所述第三外侧相对的第四外侧之间被划分出，

所述第二电极组包括2-1电极组和2-2电极组，所述2-1电极组和所述2-2电极组在所述第三外侧和所述第四外侧之间被划分出，且

所述虚拟单元包括：第一虚拟单元，设置在所述1-1电极组与所述1-2电极组之间；第二虚拟单元，设置在所述2-1电极组与所述2-2电极组之间；以及第三虚拟单元，设置在所述第一电极组与所述第二电极组之间。

15.如权利要求14所述的热电装置，其中，所述第一虚拟单元和所述第二虚拟单元被设置为彼此隔开。