CN117998957A - 一种热电器件的快速制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种热电器件的快速制备方法，包括以下步骤：准备原料，原料包括：陶瓷基板、焊锡膏、P型晶粒和N型晶粒；通过焊锡膏印刷机将焊膏丝网印刷在下基板上；通过高速高精度贴片机实现P型晶粒和N型晶粒的自动落位；根据所使用的焊锡膏的类型，选择相应的温度曲线，再通过回流炉将晶粒焊接在下基板上；闭合上基板，再次将热电器件送入回流炉之中，完成所有晶粒的焊接即完成整个热电器件的制备。本发明对落位P型晶粒和N型晶粒进行横向和纵向的限位，避免焊锡膏融化时晶粒产生倾斜，影响制备热电器件的质量。同时通过掩模版的特殊设计，跳过导流片的中间部分。降低电阻的同时，避免焊锡膏融化时晶粒产生倾斜，影响制备热电器件的质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种器件的制备工艺的技术领域，具体而言，尤其涉及一种热电器件的快速制备方法。
背景技术
热电制冷技术包括温差发电技术和热电制冷技术，前者基于塞贝克效应，后者基于帕尔贴效应。
热电器件在民用和军用方面有着非常广泛的用途，比如热电冰箱、热电制冷汽车座椅、5G通讯模块的散热等。
SMT是表面组装技术(表面贴装技术)，是电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。通常是在是在PCB基础上进行加工，在陶瓷基板上加工的技术相对较少。
目前热电器件晶粒的落位主要靠人工装配，生产效率较低，且器件的可靠性较差，开发新的制备工艺，可以提升热电器件的性能与可靠性，对热电器件的应用与推广有着非常重要的作用。
发明内容
根据上述背景技术中提到的技术问题，而提供一种热电器件的快速制备方法。本发明主要利用表面贴装技术实现晶粒的自动落位，解决了人工装配过程中效率和可靠性较差的问题。
本发明采用的技术手段如下：
一种热电器件的快速制备方法，包括以下步骤：
步骤S1：准备原料，所述原料包括：陶瓷基板、焊锡膏、P型晶粒和N型晶粒；所述陶瓷基板包括：设置在热电器件的上方的上基板以及下基板；
步骤S2：通过所述焊锡膏印刷机将焊膏丝网印刷在所述下基板上；
步骤S3：通过振动落地平台将热电晶粒至于定制模具中；
步骤S4：布置阻隔模具，通过高速高精度贴片机实现P型晶粒和N型晶粒的自动落位；
步骤S5：根据所使用的所述焊锡膏的类型，选择相应的温度曲线，再通过回流炉将晶粒焊接在所述下基板上；
步骤S6：闭合所述上基板，再次将热电器件送入回流炉之中，完成所有晶粒的焊接即完成整个热电器件的制备。
较现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明利用阻隔模具对落位P型晶粒和N型晶粒进行横向和纵向的限位，避免焊锡膏融化时晶粒产生倾斜，影响制备热电器件的质量。同时通过掩模版的特殊设计，跳过导流片的中间部分。降低电阻的同时，避免焊锡膏融化时晶粒产生倾斜，影响制备热电器件的质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一种热电器件的快速制备方法的工艺流程图。
图2是本发明一种热电器件的快速制备方法中进行丝网印刷过程中的示意图。
图3是本发明一种热电器件的快速制备方法中所用到的阻隔模具的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
如图1-3所示，本发明提供了一种热电器件的快速制备方法，包括以下步骤：
步骤S1：准备原料，所述原料包括：陶瓷基板、焊锡膏、P型晶粒和N型晶粒；所述陶瓷基板包括：设置在热电器件的上方的上基板以及下基板；
步骤S2：通过所述焊锡膏印刷机将焊膏丝网印刷在所述下基板上；
步骤S3：通过振动落地平台将热电晶粒置于定制托盘中，便于高速高精度贴片机对晶粒的拾取；步骤S4：通过高速高精度贴片机实现P型晶粒和N型晶粒的自动落位；所述通过高速高精度贴片机实现P型晶粒和N型晶粒的自动落位时，落位前布置阻隔模具，对落位P型晶粒和N型晶粒进行横向和纵向的限位。
步骤S5：根据所使用的所述焊锡膏的类型，选择相应的温度曲线，再通过回流炉将晶粒焊接在所述下基板上；进行所述下基板的回流焊接的时候温度低于所述上基板焊接时设置的温度一些，避免焊锡膏融化时晶粒产生倾斜，影响制备热电器件的质量。
步骤S6：闭合所述上基板，再次将热电器件送入回流炉之中，完成所有晶粒的焊接即完成整个热电器件的制备。作为一种优选的实施方式，在本申请中，热电器件是一种半导体器件，通入电流可以实现制冷以及制热。且所述热电器件的尺寸范围为1.6mm×1.6mm到60mm×60mm之间，所述P型晶粒和所述N型晶粒的尺寸范围为0.2mm×0.2mm到2mm×2mm之间。
所述丝网印刷的过程中，通过导流片的中间部分用掩模版盖住，不进行锡膏的印刷，跳过导流片的中间部分；所述导流片为设置在所述陶瓷基板上的长方形铜片；所述长方形铜片的两端分别交错设置有P型和N型晶粒。
实施例1
如图1所示，是本发明提供一种热电器件的快速制备方法的工艺流程图。包括以下步骤：1)准备晶粒；2)利用焊膏印刷机将焊膏丝网印刷在陶瓷基板上；3)利用高速高精度贴片机实现P型晶粒和N型晶粒的自动落位；4)选择合适的温度曲线，利用回流焊炉将准备好的晶粒焊接在陶瓷板上；5)盖上上基板，再次将热电器件送入回流炉之中，完成整个热电器件的制备。
如图2所示，是丝网印刷的示意图，利用高速高精度贴片机实现P型晶粒和N型晶粒的自动落位之前，要通过振动落地平台将P型晶粒和N型晶粒置入定制的托盘之中，便于高速高精度贴片机对晶粒的拾取。丝网印刷的过程中，只对导流片上P型晶粒和N型晶粒所在的位置上进行锡膏的覆盖，中间部分不进行印刷。
如图3所示，是制备过程中所用到的阻隔模具的示意图，利用高速高精度贴片机实现P型晶粒和N型晶粒的自动落位之前，要先放置上阻隔模具，阻隔模具由横向和纵向的两个抽拉式结构组合而成，在完成晶粒与陶瓷基板的焊接之后，可以将阻隔模具去除，完成器件的制备。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (4)
1.一种热电器件的快速制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：准备原料，所述原料包括：陶瓷基板、焊锡膏、P型晶粒和N型晶粒；所述陶瓷基板包括：设置在热电器件的上方的上基板以及下基板；
S2：通过所述焊锡膏印刷机将焊膏丝网印刷在所述下基板上；
S3：将零散的热电晶粒利用振动落地平台至于定制排放模具中；
S4：布置阻隔模具，通过高速高精度贴片机拾取定制排放模具中的热电晶粒，并放置到阻隔模具所限定的位置，实现P型晶粒和N型晶粒的自动落位；
S5：根据所使用的所述焊锡膏的类型，选择相应的温度曲线，再通过回流炉将晶粒焊接在所述下基板上；
S6：闭合所述上基板，再次将热电器件送入回流炉之中，完成所有晶粒的焊接即完成整个热电器件的制备。
2.根据权利要求1所述的一种热电器件的快速制备方法，其特征在于，所述热电器件的尺寸范围为1.6mm×1.6mm到60mm×60mm之间，所述P型晶粒和所述N型晶粒的尺寸范围为0.2mm×0.2mm到2mm×2mm之间。
3.根据权利要求1所述的一种热电器件的快速制备方法，其特征在于，进行所述下基板的回流焊接的时候温度低于所述上基板焊接时设置的温度一些，避免焊锡膏融化时晶粒产生倾斜，影响制备热电器件的质量。
4.根据权利要求1所述的一种热电器件的快速制备方法，其特征在于，所述丝网印刷的过程中，通过导流片的中间部分用掩模版盖住，不进行锡膏的印刷，跳过导流片的中间部分；所述导流片为设置在所述陶瓷基板上的长方形铜片；所述长方形铜片的两端分别交错设置有P型和N型晶粒。
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