RU2014120671A - Термоэлемент и способ его изготовления - Google Patents
Термоэлемент и способ его изготовления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2014120671A RU2014120671A RU2014120671/28A RU2014120671A RU2014120671A RU 2014120671 A RU2014120671 A RU 2014120671A RU 2014120671/28 A RU2014120671/28 A RU 2014120671/28A RU 2014120671 A RU2014120671 A RU 2014120671A RU 2014120671 A RU2014120671 A RU 2014120671A
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- substrate
- thermocouple
- plates
- hot side
- cold side
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract 53
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract 5
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract 3
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims 5
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
- H10N10/80—Constructional details
- H10N10/81—Structural details of the junction
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
- H01L23/38—Cooling arrangements using the Peltier effect
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
- H10N10/01—Manufacture or treatment
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
- H10N10/10—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects
- H10N10/17—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects characterised by the structure or configuration of the cell or thermocouple forming the device
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
- H10N10/80—Constructional details
- H10N10/81—Structural details of the junction
- H10N10/817—Structural details of the junction the junction being non-separable, e.g. being cemented, sintered or soldered
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
1. Способ изготовления термоэлемента по меньшей мере с двумя ветвями (4) термоэлемента соответственно из легированного акцепторной примесью p-типа и легированного донорной примесью n-типа полупроводникового материала, которые попеременно на горячей стороне и холодной стороне с обеспечением электропроводности соединены друг с другом, включающий в себя следующие шаги:- обеспечение подложки (1), которая состоит исключительно из электро- и теплопроводного материала и имеет по меньшей мере один проем (3), который разделяет подложку (1) на сегменты (1f) подложки на горячей стороне и сегменты (1g) подложки на холодной стороне термоэлемента,- монтаж на подложке (1) ветвей (4) термоэлемента, причем каждую ветвь (4) термоэлемента располагают на сегменте (1f) подложки на горячей стороне и на сегменте (1g) подложки на холодной стороне и с обеспечением электро- и теплопроводности соединяют с сегментом (1f) подложки на горячей стороне и сегментом (1g) подложки на холодной стороне,- установка корпуса (5) таким образом, что окружается, по меньшей мере, каждая ветвь (4) термоэлемента, и корпус (5) неразъемно соединяется с сегментом (1f) подложки на горячей стороне и сегментом (1g) подложки на холодной стороне каждой ветви (4) термоэлемента,- отделение частей подложки таким образом, что по меньшей мере посредством одного проема (3) в подложке (1) предотвращается прохождение электрического тока между сегментами (1f, 1g) подложки.2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на подложке (1) монтируют ветви (4) термоэлемента с толщиной в диапазоне от 20 мкм до 500 мкм.3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что отделение частей подложки (1) происходит после установки корпуса (5).4.
Claims (18)
1. Способ изготовления термоэлемента по меньшей мере с двумя ветвями (4) термоэлемента соответственно из легированного акцепторной примесью p-типа и легированного донорной примесью n-типа полупроводникового материала, которые попеременно на горячей стороне и холодной стороне с обеспечением электропроводности соединены друг с другом, включающий в себя следующие шаги:
- обеспечение подложки (1), которая состоит исключительно из электро- и теплопроводного материала и имеет по меньшей мере один проем (3), который разделяет подложку (1) на сегменты (1f) подложки на горячей стороне и сегменты (1g) подложки на холодной стороне термоэлемента,
- монтаж на подложке (1) ветвей (4) термоэлемента, причем каждую ветвь (4) термоэлемента располагают на сегменте (1f) подложки на горячей стороне и на сегменте (1g) подложки на холодной стороне и с обеспечением электро- и теплопроводности соединяют с сегментом (1f) подложки на горячей стороне и сегментом (1g) подложки на холодной стороне,
- установка корпуса (5) таким образом, что окружается, по меньшей мере, каждая ветвь (4) термоэлемента, и корпус (5) неразъемно соединяется с сегментом (1f) подложки на горячей стороне и сегментом (1g) подложки на холодной стороне каждой ветви (4) термоэлемента,
- отделение частей подложки таким образом, что по меньшей мере посредством одного проема (3) в подложке (1) предотвращается прохождение электрического тока между сегментами (1f, 1g) подложки.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на подложке (1) монтируют ветви (4) термоэлемента с толщиной в диапазоне от 20 мкм до 500 мкм.
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что отделение частей подложки (1) происходит после установки корпуса (5).
4. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что после отделения частей подложки в не заключенных в корпус сегментах подложки смонтированную подложку (1) сгибают по линии сгиба (1i).
5. Способ по п. 3, отличающийся тем, что после отделения частей подложки в не заключенных в корпус сегментах подложки смонтированную подложку (1) сгибают по линии сгиба (1i).
6. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что с удалением и параллельно друг другу располагают две пластины (8а, 8b) из изоляционного материала, и подложку (1) соединяют на горячей стороне с одной (8а) из двух пластин, а на холодной стороне соединяют с другой (8b) из двух пластин.
7. Способ по п. 3, отличающийся тем, что с удалением и параллельно друг другу располагают две пластины (8а, 8b) из изоляционного материала, и подложку (1) соединяют на горячей стороне с одной (8а) из двух пластин, а на холодной стороне соединяют с другой (8b) из двух пластин.
8. Способ по п. 4, отличающийся тем, что с удалением и параллельно друг другу располагают две пластины (8а, 8b) из изоляционного материала, и подложку (1) соединяют на горячей стороне с одной (8а) из двух пластин, а на холодной стороне соединяют с другой (8b) из двух пластин.
9. Способ по п. 5, отличающийся тем, что с удалением и параллельно друг другу располагают две пластины (8а, 8b) из изоляционного материала, и подложку (1) соединяют на горячей стороне с одной (8а) из двух пластин, а на холодной стороне соединяют с другой (8b) из двух пластин.
10. Подложка для обеспечения в способе по одному из пп. 1-9, отличающаяся тем, что:
- подложка (1) состоит исключительно из электро- и теплопроводного материала,
- подложка (1) имеет прямоугольную форму,
- поверхности (1а) подложки (1) по бокам ограничены торцами (1b, 1с), а по горячей и холодной стороне ограничены продольными сторонами (1d, 1е),
- подложка имеет по меньшей мере один проем (3), который разделяет подложку (1) на сегменты (1f) подложки на горячей стороне и сегменты (1g) подложки на холодной стороне термоэлемента, причем
- проем (3) в подложке (1) имеет первый участок (3а), который проходит параллельно продольным сторонам (1d, 1е),
- проем (3) в подложке (1) имеет по меньшей мере один второй участок (3b), который простирается от первого участка (3а) по направлению к продольной стороне (1е) на холодной стороне,
- проем (3) в подложке (1) имеет по меньшей мере один третий участок (3с), который простирается от первого участка (3а) по направлению к продольной стороне (1d) на горячей стороне, и
- второй и третий участки (3b, 3с) расположены со смещением по отношению друг к другу.
11. Термоэлемент по меньшей мере с двумя ветвями термоэлемента соответственно из легированного акцепторной примесью p-типа и легированного донорной примесью n-типа полупроводникового материала, которые попеременно на горячей стороне и холодной стороне с обеспечением электропроводности соединены друг с другом, причем между горячей и холодной стороной термоэлемента является подводимым или отводимым температурный градиент, отличающийся тем, что:
- термоэлемент имеет несколько несущих компонентов на горячей стороне и несколько несущих компонентов на холодной стороне термоэлемента, которые выполнены исключительно из электро- и теплопроводного материала,
- каждый несущий компонент имеет плоскую монтажную поверхность,
- плоские монтажные поверхности всех несущих компонентов расположены в одной плоскости,
- несущие компоненты расположены с удалением друг от друга таким образом, что они не входят в контакт друг с другом,
- каждая ветвь термоэлемента с обеспечением электро- и теплопроводности соединена с монтажной поверхностью несущего компонента на горячей стороне и с монтажной поверхностью несущего компонента на холодной стороне, и
- термоэлемент имеет по меньшей мере один корпус, который неразъемно соединен с несущим компонентом на горячей стороне и с несущим компонентом на холодной стороне каждой ветви термоэлемента и который охватывает каждую ветвь термоэлемента.
12. Термоэлемент по п. 11, отличающийся тем, что ветви термоэлемента имеют толщину в диапазоне от 20 мкм до 500 мкм.
13. Термоэлемент по п. 11 или 12, отличающийся тем, что несущие компоненты выполнены из эластично- или пластично-деформируемого материала.
14. Термоэлемент по п. 11 или 12, отличающийся тем, что контактный участок (1h) несущих компонентов не охвачен корпусом (5).
15. Термоэлемент по п. 13, отличающийся тем, что контактный участок (1h) несущих компонентов не охвачен корпусом (5).
16. Термоэлемент по п. 14, отличающийся тем, что контактный участок (1h) отогнут из плоскости монтажной поверхности.
17. Термоэлемент по п. 15, отличающийся тем, что контактный участок (1h) отогнут из плоскости монтажной поверхности.
18. Модуль, включающий в себя по меньшей мере один термоэлемент по одному из пп. 11-17, отличающийся тем, что модуль (8) имеет две расположенные с удалением и параллельно друг другу пластины (8а, 8b) из изоляционного материала, причем термоэлемент на горячей стороне соединен с одной (8а) из двух пластин, а на холодной стороне соединен с другой (8b) из двух пластин.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102011054739.8 | 2011-10-24 | ||
| DE201110054739 DE102011054739A1 (de) | 2011-10-24 | 2011-10-24 | Thermoelement und Herstellungsverfahren |
| PCT/EP2012/070876 WO2013060648A2 (de) | 2011-10-24 | 2012-10-22 | Thermoelement und herstellungsverfahren |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2014120671A true RU2014120671A (ru) | 2015-12-10 |
| RU2586260C2 RU2586260C2 (ru) | 2016-06-10 |
Family
ID=47177939
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014120671/28A RU2586260C2 (ru) | 2011-10-24 | 2012-10-22 | Термоэлемент и способ его изготовления |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9105781B2 (ru) |
| EP (1) | EP2771917B8 (ru) |
| JP (1) | JP6059729B2 (ru) |
| CN (1) | CN104081549B (ru) |
| DE (1) | DE102011054739A1 (ru) |
| RU (1) | RU2586260C2 (ru) |
| WO (1) | WO2013060648A2 (ru) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102013219541B4 (de) * | 2013-09-27 | 2019-05-09 | Evonik Degussa Gmbh | Verbessertes Verfahren zur pulvermetallurgischen Herstellung thermoelektrischer Bauelemente |
| DE102014110048A1 (de) * | 2014-07-17 | 2016-01-21 | Novapack Sas | Thermoelektrisches Modul |
| USD816198S1 (en) * | 2015-01-28 | 2018-04-24 | Phononic, Inc. | Thermoelectric heat pump |
| EP3196951B1 (de) | 2016-01-21 | 2018-11-14 | Evonik Degussa GmbH | Rationelles verfahren zur pulvermetallurgischen herstellung thermoelektrischer bauelemente |
| USD833588S1 (en) | 2017-10-11 | 2018-11-13 | Phononic, Inc. | Thermoelectric heat pump |
| EA038725B1 (ru) * | 2019-07-25 | 2021-10-11 | Каиргали Мукашевич ДУСАЛИЕВ | Термоэлектрический генератор |
Family Cites Families (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB911828A (en) * | 1959-10-27 | 1962-11-28 | Siemens Ag | Improvements in or relating to thermo-columns |
| US3943553A (en) * | 1973-06-14 | 1976-03-09 | Elfving Sven T | Thermoelectric assembly and thermoelectric couples and subcouples therefor |
| SU455702A1 (ru) * | 1973-12-06 | 1976-08-05 | Предприятие П/Я В-2763 | Термоэлемент |
| JPS5672321A (en) * | 1979-11-20 | 1981-06-16 | Kensetsusho Kenchiku Kenkyu Shocho | Radiation thermocouple and its manufacture |
| CA1195782A (en) * | 1981-07-06 | 1985-10-22 | Mikio Nishikawa | Lead frame for plastic encapsulated semiconductor device |
| US5022928A (en) * | 1985-10-04 | 1991-06-11 | Buist Richard J | Thermoelectric heat pump/power source device |
| US4859250A (en) * | 1985-10-04 | 1989-08-22 | Buist Richard J | Thermoelectric pillow and blanket |
| US4938244A (en) * | 1987-10-05 | 1990-07-03 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Temperature difference detecting element using semiconductive ceramic material |
| US5122858A (en) * | 1990-09-10 | 1992-06-16 | Olin Corporation | Lead frame having polymer coated surface portions |
| JP3166228B2 (ja) * | 1990-10-30 | 2001-05-14 | 株式会社デンソー | 熱電変換装置 |
| US5449910A (en) * | 1993-11-17 | 1995-09-12 | Honeywell Inc. | Infrared radiation imaging array with compound sensors forming each pixel |
| DE19716343C2 (de) * | 1997-04-18 | 2002-12-12 | Infineon Technologies Ag | Halbleiter-Thermoelementanordnung |
| RU2131156C1 (ru) * | 1998-04-20 | 1999-05-27 | Косарев Александр Владимирович | Термоэлектрический преобразователь |
| US6121539A (en) * | 1998-08-27 | 2000-09-19 | International Business Machines Corporation | Thermoelectric devices and methods for making the same |
| US6573123B2 (en) * | 1999-09-07 | 2003-06-03 | Sai Man Li | Semiconductor chip package and manufacturing method thereof |
| KR100313909B1 (ko) * | 1999-11-22 | 2001-11-17 | 구자홍 | 적외선 센서 및 그 제조방법 |
| DE10122679A1 (de) | 2001-05-10 | 2002-12-12 | Infineon Technologies Ag | Thermoelement, Thermoelement-Anordnung, Elektronisches Gerät und Textilelement |
| US6958443B2 (en) * | 2003-05-19 | 2005-10-25 | Applied Digital Solutions | Low power thermoelectric generator |
| CN100370635C (zh) * | 2003-12-22 | 2008-02-20 | 中国电子科技集团公司第十八研究所 | 温差电元件与电极的压接方法 |
| DE102004030043B4 (de) * | 2004-06-22 | 2006-05-04 | Infineon Technologies Ag | Verfahren zum Herstellen eines Thermoelements |
| US8063298B2 (en) * | 2004-10-22 | 2011-11-22 | Nextreme Thermal Solutions, Inc. | Methods of forming embedded thermoelectric coolers with adjacent thermally conductive fields |
| US7557487B2 (en) * | 2005-01-26 | 2009-07-07 | The Boeing Company | Methods and apparatus for thermal isolation for thermoelectric devices |
| JP2006269721A (ja) * | 2005-03-24 | 2006-10-05 | Yamaha Corp | 熱電モジュール及びその製造方法 |
| EP1976034A3 (en) * | 2007-03-29 | 2011-11-09 | Stichting IMEC Nederland | Method for manufacturing a thermopile, the thermopile thus obtrained and a thermoelectric generator comprising such thermopiles |
| EP2180534B1 (en) * | 2008-10-27 | 2013-10-16 | Corning Incorporated | Energy conversion devices and methods |
-
2011
- 2011-10-24 DE DE201110054739 patent/DE102011054739A1/de not_active Withdrawn
-
2012
- 2012-10-22 RU RU2014120671/28A patent/RU2586260C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2012-10-22 EP EP12784511.3A patent/EP2771917B8/de not_active Not-in-force
- 2012-10-22 JP JP2014536281A patent/JP6059729B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2012-10-22 US US14/352,225 patent/US9105781B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2012-10-22 WO PCT/EP2012/070876 patent/WO2013060648A2/de active Application Filing
- 2012-10-22 CN CN201280052354.XA patent/CN104081549B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US9105781B2 (en) | 2015-08-11 |
| JP6059729B2 (ja) | 2017-01-11 |
| WO2013060648A2 (de) | 2013-05-02 |
| CN104081549B (zh) | 2017-02-15 |
| CN104081549A (zh) | 2014-10-01 |
| DE102011054739A1 (de) | 2013-04-25 |
| EP2771917B8 (de) | 2015-08-19 |
| WO2013060648A3 (de) | 2014-02-13 |
| RU2586260C2 (ru) | 2016-06-10 |
| US20140246067A1 (en) | 2014-09-04 |
| JP2015501535A (ja) | 2015-01-15 |
| EP2771917B1 (de) | 2015-07-08 |
| EP2771917A2 (de) | 2014-09-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2014120671A (ru) | Термоэлемент и способ его изготовления | |
| TW200802997A (en) | Thermoelectric device | |
| RU2011104079A (ru) | Раздельная термоэлектрическая структура, устройства и системы, в которых используется эта структура | |
| RU2008126318A (ru) | Термоэлектрический элемент | |
| RU2013112786A (ru) | Полупроводниковый элемент для термоэлектрического модуля и способ его изготовления | |
| RU2012157991A (ru) | Термоэлектрический элемент | |
| WO2009077468A3 (de) | Thermoelektrisches modul und thermoelektrischer generator | |
| JP2013540338A5 (ru) | ||
| WO2012037099A3 (en) | Thermoelectric modules and assemblies with stress reducing structure | |
| FR2981507B1 (fr) | Dispositif thermoelectrique securise | |
| US20140345665A1 (en) | Thermoelectric element having structure capable of improving thermal efficiency | |
| RU2011112441A (ru) | Модуль с несколькими термоэлектрическими элементами | |
| WO2013090961A3 (de) | Thermo-elektrisches-element | |
| KR101308422B1 (ko) | 폐열 회수를 위한 평면형 열전소자 및 그 제조방법, 평면형 열전소자를 구비한 열전발전장치 | |
| CA2936500C (en) | Thermoelectric conversion module | |
| WO2017140671A3 (de) | Wärmeübertrager | |
| RU108695U1 (ru) | Термоэлектрический модуль | |
| RU2012126792A (ru) | Устройство для отвода тепла от тепловыделяющих радиоэлементов | |
| RU2357330C1 (ru) | Термоэлектрическая батарея | |
| RU136640U1 (ru) | Термоэлектрический модуль | |
| RU2376684C1 (ru) | Термоэлектрическая батарея | |
| ITRM20130032A1 (it) | Elemento cella ad effetto seebeck e relativo modulo termoelettrico ad effetto seebeck. | |
| RU2357327C1 (ru) | Термоэлектрическая батарея | |
| KR20170077413A (ko) | 유연 열전소자 구조 및 이의 제조 방법 | |
| WO2012173519A1 (ru) | Термоэлектрический модуль |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20180828 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191023 |