RU2000112331A

RU2000112331A - Термоэлектрический модуль с улучшенным теплообменом и способ его изготовления

Info

Publication number: RU2000112331A
Application number: RU2000112331/09A
Authority: RU
Inventors: ЙОШИОКА Хироказу; КАМАДА Казуо; УРАНО Йоджи; КОБАЙЯШИ Кентаро
Original assignee: Мацушита Электрик Уорк, Лтд.
Priority date: 1999-08-10
Filing date: 2000-05-18
Publication date: 2002-04-20

Claims

1. Термоэлектрический модуль с улучшенным теплообменом, в состав которого входят: термоэлектрическая интегральная схема, на верхней и нижней поверхностях которой открытые поверхности термоэлектрических элементов первого и второго типов составляют матрицу таким образом, что каждый из упомянутых термоэлектрических элементов первого типа находится рядом с упомянутым термоэлектрическим элементом второго типа с образованием зазора, при этом зазор между ними заполнен электроизолирующим материалом в виде смолы первого типа, металлический слой, нанесенный на каждую из открытых поверхностей термоэлектрических элементов, расположенных на верхней и нижней поверхности указанной термоэлектрической интегральной схемы, первые электроды, сформированные на верхней поверхности термоэлектрической интегральной схемы в соответствии с первым рисунком схемы, каждый из которых электрически соединяет смежные термоэлектрические элементы; вторые электроды, сформированные на нижней поверхности термоэлектрической интегральной схемы в соответствии со вторым рисунком схемы, каждый из которых электрически соединяет смежные термоэлектрические элементы, при этом указанный термоэлектрический модуль отличается тем, что в его состав входит один из двух компонентов (А) и (В):
(A) - электроизолирующий слой, выполненный из материала в виде смолы второго типа, состоящий из керамического порошка с высокой теплопроводностью, который полностью покрывает по крайней мере одну верхнюю поверхность термоэлектрической интегральной схемы с первыми электродами и одну нижнюю поверхность термоэлектрической интегральной схемы со вторыми электродами;
(B) - электроизолирующий слой, выполненный из материала в виде смолы третьего типа, который полностью покрывает по крайней мере одну верхнюю поверхность термоэлектрической интегральной схемы с первыми электродами и одну нижнюю поверхность термоэлектрической интегральной схемы со вторыми электродами, и теплопередающий слой, состоящий из металлического листа с напыленным керамическим покрытием с высокой теплопроводностью, который установлен на указанном изолирующем слое таким образом, что напыленное керамическое покрытие контактирует с указанным изолирующим слоем.

2. Термоэлектрический модуль по п. 1, отличающийся тем, что в качестве указанного материала в виде смолы второго типа, содержащего керамический порошок, используется эпоксидная смола, содержащая порошок из оксида алюминия.

3. Термоэлектрический модуль по п. 1, отличающийся тем, что объемное содержание керамического порошка в указанном материале в виде смолы второго типа составляет 5 - 50%.

4. Термоэлектрический модуль по п. 1, отличающийся тем, что в качестве указанного металлического листа с напыленным керамическим покрытием используется медная фольга с покрытием из напыленного оксида алюминия.

5. Термоэлектрический модуль по п. 1, отличающийся тем, что толщина напыленного керамического покрытия составляет 10 - 100 мкм.

6. Термоэлектрический модуль по п. 1, отличающийся тем, что в состав входит теплопроводный слой, нанесенный на указанный изолирующий слой из материала в виде смолы второго типа, содержащего керамический порошок.

7. Термоэлектрический модуль по п. 1, отличающийся тем, что указанный металлический слой выполнен по крайней мере из никеля или олова.

8. Конструкция, получаемая при соединении термоэлектрического модуля по п. 1 с подставкой, имеющей основание и стержни, проходящие через указанное основание, отличающаяся тем, что термоэлектрический модуль имеет контактный участок, через который подводится питание, и указанный контактный участок имеет пару сквозных отверстий для прохода стержней, выступающих над указанным основанием так, что этот указанный контактный участок непосредственно соединяется с указанными стержнями без использования проводов.

9. Способ изготовления термоэлектрического модуля с улучшенным теплообменом, при этом указанный способ включает следующие этапы: готовят термоэлектрическую интегральную схему, на верхней и нижней поверхностях которой расположены открытые поверхности термоэлектрических элементов первого и второго типов, путем размещения этих термоэлектрических элементов в виде матрицы таким образом, что каждый из термоэлектрических элементов первого типа находится рядом с термоэлектрическим элементом второго типа с образованием зазора, при этом зазор между ними заполнен электроизолирующим материалом в виде смолы первого типа, наносят металлический слой на каждую из открытых поверхностей указанных термоэлектрических элементов, расположенных на верхней и нижней поверхности указанной термоэлектрической интегральной схемы, формируют первые электроды на верхней поверхности указанной термоэлектрической интегральной схемы в соответствии с первым рисунком схемы, каждый из которых электрически соединяет смежные термоэлектрические элементы, формируют вторые электроды на нижней поверхности указанной термоэлектрической интегральной схемы в соответствии со вторым рисунком схемы, каждый из которых электрически соединяет смежные термоэлектрические элементы, соединяют электроизолирующий лист смолы второго типа, содержащей керамический порошок высокой теплопроводности, по крайней мере с одной верхней поверхностью указанной термоэлектрической интегральной схемы, имеющей первые электроды, и с нижней поверхностью указанной термоэлектрической интегральной схемы, имеющей вторые электроды.

10. Способ изготовления термоэлектрического модуля с улучшенным теплообменом, при этом указанный способ включает следующие этапы: готовят термоэлектрическую интегральную схему, на верхней и нижней поверхностях которой расположены открытые поверхности термоэлектрических элементов первого и второго типов, путем размещения этих термоэлектрических элементов в виде матрицы таким образом, что каждый из указанных термоэлектрических элементов первого типа находится рядом с указанным термоэлектрическим элементом второго типа с образованием зазора, при этом зазор между ними заполнен электроизолирующим материалом в виде смолы первого типа, наносят металлический слой на каждую из открытых поверхностей указанных термоэлектрических элементов, расположенных на верхней и нижней поверхности указанной термоэлектрической интегральной схемы, формируют первые электроды на верхней поверхности указанной термоэлектрической интегральной схемы в соответствии с первым рисунком схемы, каждый из которых электрически соединяет смежные термоэлектрические элементы, формируют вторые электроды на нижней поверхности указанной термоэлектрической интегральной схемы в соответствии со вторым рисунком схемы, каждый из которых электрически соединяет смежные термоэлектрические элементы, размещают электроизолирующий клейкий лист из смолы третьего типа по крайней мере на одной верхней поверхности указанной термоэлектрической интегральной схемы, имеющей первые электроды, и на нижней поверхности указанной термоэлектрической интегральной схемы, имеющей вторые электроды, размещают металлический лист с напыленным керамическим покрытием высокой теплопроводности на указанном клеящем листе таким образом, чтобы обеспечить контакт между напыленным керамическим покрытием и указанным клеящим листом, соединяют металлический лист с указанной термоэлектрической интегральной схемой с помощью клеящего листа.