TW425729B - Thermal electric module unit - Google Patents

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425729 A7 ______________B7_ 五、發明説明（1) ' 【發明所靥之技術領域】. 本發明與例如派耳帖（pehier )元件之類的熱電半導 體元件所發生之熱’以散熱管將其散熱之熱電模組有關· 【背景技術】 利用由鉍一碲系、鐵-矽化物系或鈷-銻系等化合物 形成之熱電半導體元件之熱電元件，使用於於冷卻、加熱 裝置。此種熱電元件不需使用液體、氣體，又不佔空間、 且無迴轉耗損不需保養，是作爲冷卻、加熱源之重寶。 -* 習知熱電模組之結構如圖1 1 A及圖1 1 B所示。此 處之圖11A爲正面圖；圖11B爲斜面圖。由此二圖所 示，歷來之熱電模組，由ρ型熱電半導體元件與η型熱電 半導體元件所形成之熱電半導體元件3 3交叉配列，熱電 半導體元件3 3之上面與下面各接合於金屬電極3 2與金 屬電極3 4。熱電半導體元件3 3於上面與下面，與金屬 電極3 2與金屬電極3 4交互接合，最後，全部的熱電半 導體元件3 3皆以電氣性直排接續.上下之金靥電極3 2 、3 4與熱電半導體元件3 3之接合，以電焊進行之。而 上面、下面之各金屬電極3 2、3 4 ·接合於已锻冶過的 陶瓷基板31、33上，使整體固定。 將直流電源接續於此熱電模組之電極，使電流由η型 熱電半導體元件流向Ρ型熱電半導體元件之方向，因派耳 帖效果使；r型之上部發生吸熱、而下部發生放熱*亦即， 如圖1 1 Α所示，7Γ型之上部成爲吸熱側（cold junction 425729 而 ίί；f, Λ ΐ\ Α7 _ Β7五、發明説明（2 ) )CJ ;下部成爲放熱側（hot junction ) 源之接續方向逆轉I則吸熱、放熱之方向 用此現象.，可將熱電模組利用於冷卻、加 組於LSI(大型積體電路）、電腦之C 器）以及雷射之冷卻等開始，到保溫冷藏 用途。 將此種熱電模組用作爲冷卻裝置時， 熱側之熱釋放出。而歷來之熱電模組之放 法有如圖1 2 A所示，於熱電模組之放熱 1 ，以散熱風扇4 2向此散熱片4 1送風 如圖1 2 B所示，於熱電模組之放熱側裝 ，使冷卻液由液體入口 5 2流至液體出口 等。說明：圖12A中之白色空心箭頭爲 1 2 B中之黑色箭頭爲冷卻液之流動。又 1 2B中，CL爲冷卻負載。 但是，此等冷卻裝置因爲皆須介由下 間接的將熱電半導體元件冷卻，所以熱電 ，不能有效的釋放出。又，圖11所示之 爲，上下以陶瓷基板固定之剛硬構造，所 電半導體元件，加以相當大的熱應力，而 件之壽命縮短* 於是，本發明之發明人們，於此前提 H J »此時使電 也隨之改變。利 熱裝置。熱電模 P U (中央處理 庫等，具有廣泛 必須有效的將放 熱側，其放熱方 側裝附散熱片4 的氣冷方式，或 附液冷外套5 1 5 3之液冷方式 空氣之流動、圖 於圖1 2 Α及圖 方之陶瓷基板， 模組放熱側之熱 熱電模組之構造 以動作時對於熱 使熱電半導體元 出申請案（特願 平8-354136號），爲將熱電半導體元件之放熱側 及與其接合之金屬電極直接冷卻，以使放熱側之熱能效率 本紙張尺度ii;t]中家標羋（CNS ) Α4現格（210X297公楚） (1*先閱誚背It?之ixt事項再ΜΉ木κ > 、ίτ 良 •5- 425729 . A7 _B7_ 五、發明説明（3 ) 良好的稃放出，同時以兩側骨架構造使加諸於熱電半導體 元件之熱應力減緩之熱電模組、以及使用此熱電模組之熱 電冷卻單元》 依此提案中之熱電冷卻單元，因熱電半導體元件之放 熱側及與其接合之金屬電極可直接冷卻，故使放熱側之熱 能效率良好的釋放出，而可使熱電半導體元件所具有之性 能提昇到最高。又因熱電半導體元件上所施加的熱應力被 緩和，可使熱電半導體元件達到長壽化。 本發明之目的爲：使用兩側骨架構造之熱電模組，提 供可達成使散熱效率更加提高之熱電模組單元。 【本發明之開示】 本發明之熱電模組單元之特徵爲：具備有分隔板、以 貫穿此分隔板之狀態，與此分隔板之間以電氣性絕緣狀態 固定此分隔板上之熱電半導體元件、接合此熱電半導體元 件之第一表面之第一金屬電極、與接合於前述熱電半導體 元件之第二表面之第二金屬電極所成之熱電模組、以及由 前述分隔板容納前述第一表面、且由第一熱導管連結過來 之第一容納部，而動作液則以真空封入前述第一容納部及 第一熱導管之內》 於此熱電模組單元，以分隔板與第一熱導管與第一容 納部形成密閉構造之空間，而將動作液以真空封入於其間 。將此動作液加熱後即蒸發爲蒸氣，以蒸發之汽化熱進行 熱吸收。此蒸氣向低溫部以高速移動》而於低溫部冷卻凝 本紙汍X度述中闯國家撑率TrNS ) A4規格（210X297公楚) " -6 · {if’!閱对背1&之注意事項弄功.?'!:本1=0 -I* V ·， *1· η- ：!； r λ. 卬 4 2 5 7 2 9 A7 __________B7 五、發明説明（4 ) 結爲液態。此時，以其凝結潛熱進行熱之釋放》動作液因 毛細管作用回到加熱部，再次重覆「蒸發—移動—凝結」 之循環，連續性的輸送熱能。 也可構造爲：由前述分隔板容納前述第二表之側面' 且附設由第二熱導管連結過來之第二容納部*將前述動作 液以真空封入前述第二熱導管之內。此時，第一熱導管若 爲放熱側，第二熱導管則爲吸熱側。 前述熱電模組，互相有同數之P型熱電半導體元件與 η型熱電半導體元件固定於前述分隔板上，且其構造爲： 全部Ρ型熱電半導體元件或η型熱電半導體元件之第一表 面皆共同接續於前述第一金龎電極：全部ρ型熱電半導體 元件或η型熱電半導體元件之第二表面皆共同接續於前述 第二金屬電極。而後者之熱電模組之情形，也可構成爲： 僅ρ型熱電半導體元件固定於分隔板之熱電模組、與僅η 型熱電半導體元件固定於分隔板之熱電模組*互相交互堆 疊，且互相叠合的部分的金屬電極爲共通性的方塊。而且 ，互相交互堆叠的方塊，可以水平方向配置多組。此時最 好能以水平方向同樣高度的分隔板構成一整體。 爲使前述分隔板與前述熱電半導體元件之間爲電氣性 絕緣狀態，可以電氣絕緣性材料構成分隔板，或於熱電半 導體元件周圍披覆電氣絕緣性材料。 爲增加分隔板之強度，可以金屬構成分隔板，或增加 分> 板之厚度，或使用以樹脂塡充於兩張板之間之空間， 固定後所形成之分隔板等構造較爲合宜。 本紙fi·尺度速扣中SS家標芈（CNS ) A4规格（210X297公釐} n I I n I 1 ΙΊ n . n n n n {^請背面之注意事項再"(c本瓦- 425729 A7 _B7___ 五、發明説明（5 ) 又本發明之熱電模組單元之特徵爲：具有第—分隔扳 、以貫穿此第一分隔板之狀態，與此分隔板之間以電氣性 絕緣狀態固定此分隔板上之P型熱電半導體元件、接合此 P型熱電半導體元件之第一表面之第一金屬電極、與接合 於前述P型熱電半導體元件之第二表面之第二金屬電極所 成之熱電模組、以及第二分隔板、以貫穿此第二分隔板之 狀態，與此分隔板之間以電氣性絕緣狀態固定此分隔板上 之η型熱電半導體元件、接合此η型熱電半導體元件之第 —表面之第三金屬電極、與接合於前述η型熱電半導體元 件之第二表面之第四金屬電極所成之熱電模組，互相交互 堆疊，其互相叠合的熱電模組之間夾有熱導管之構造。而 且•最上一段的熱電模組之上，與最下一段熱電模組之下 ，皆可裝付熱導管。 【本發明之最佳實施形態】 圖1 Α顯示本發明之實施型態之熱電模組之構造。此 熱電模組基本上與前述特願平8 - 3 5 4 13 6號（特開 平1 0 - 1 7 8 2 1 6 )所提案之熱電模組相同- 此熱電模組1|對於例如玻璃環氧般具有電氣絕緣性 之樹脂所構成之分隔板2，具有P型熱電半導體元件3 A 與η型熱電半導體元件3 B以貫穿型態固定之構造。而如 此種將熱電半導體元件以貫穿狀態固定於一張分隔板上之 構造之實現方法，因已於特願平7 — 2 7 6 7 5 1號（特 開平8 - 2 2 8 0 2 7號）中加以詳細說明，故於此不再 本紙乐尺度过用中囚國家標準（CNS ) Α4現格（210X297公釐） -8 - -425 72 9 A7 ________B7_ 五、發明説明（6 ) 說明。 ί钟"聞讀背面之：Ji意事項兵"":?本頁) P型熱電半導體元件3 A與η型熱電半導體元件3 B 上面之板狀銅電極4，以及下面的側面之Τ字形狀的銅電 極（以下稱Τ字型銅電極）5，皆以電焊接合。且銅電極 4之上面與Τ字型銅電極5之下面皆不具有陶瓷基板。如 此，不將金屬電極固定於基板上，而使其露出之構造稱爲 骨架構造，此圖之熱電模組上下之金屬電極皆予以露出， 故爲兩側骨架構造。 圖1Β爲圖1Α中之Τ字型銅電極5之擴大正面圖， 圖1 C爲擴大側面圖，圖1 D爲擴大底面圖。圖1 A所示 之7個T字型銅電極5皆具有同樣的形狀大小，其中兩端 的兩個如圖1 C所示，以可見到側面的方向裝付，其他5 個則以見到正面的方向裝付。 圖1 E爲說明圖1 A之熱電模組之動作，於圖1 A中 以〇所圈出之一對熱電半導體元件拉出之部分。於使用圖 1 A所示之熱電模組時，p型熱電半導體元件3 A與η型 熱電半導體元件3 Β各自部分之內，位於分隔板2之下側 之部分、與Τ字型銅電極5，直接與空氣等氣體或冷卻液 接觸，而除去其熱（於圖1 Ε之分隔板2下側附加網底的 部分直接與空氣等氣體或冷卻液接觸）。此Τ字型銅電極 5配置於冷卻液等之中，以鎳或錫等施以電鍍較隹。甚而 ，爲防止Τ字型銅電極5因冷卻液等之氧化腐蝕，包含與 熱電半導體元件間之接合面，皆以矽樹脂等施加表面覆蓋 塗層6較佳。 本紙张尺度追州中1¾¾家棉準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -9 - 中 X 1' -it Μ 卬 ί: 425729 A7 _B7_____ 五、發明说明（7 ) 如此，依本實施型態之熱電模組，因具有兩側骨架’ 可使加諸於熱電半導體元件之熱應力緩和’其結果使熱電 半導體元件之壽命延長。又因放熱側直接被冷卻’放熱側 之熱能放出效率良好，其結果可使熱電半導體元件之冷卻 能力增加到最大限度。 圖2顯示使用圖1所示之熱電模組之熱電模組單元。 如此圖所示，冷卻負載C L固定於熱電模組之下側（相對 應於圖1A中之上側）之銅電極4之下方。而箱型外殼8 固定於熱電模組之分隔板2上面（相對應於圖1 A中之下 面）· P型熱電半導體元件3A及η型熱電半導體元件 3 Β之分隔板2以上之部分與Τ字型銅電極5配置於外殼 8之內部。而且外殼8之內側面上*面對著Τ字型銅電極 5之側面上，設有電氣絕緣層1 0。而形成u型斷面之熱 導管9之前端，固定於外殼8之上面所開之貫穿孔8 Α上 〇又及，熱導管9與紙面成垂直方向之斷面形狀，可爲圓 形•也可爲扁平形狀。又可使用例如住友輕金屬工業（株 式會社）所製造的h i p e 1 (商品名）作爲此熱導管9 外殼8與熱導管9爲銅或鋁等金屬所構成》熱導管9 內部具有毛細管構造。而將箱型外殼固定於分隔板2之上 面，而將熱導管9固定於外殼8之上面構成密閉構造後， 將所定量之動作液（水、氟碳f 1 e on)以真空封入。 圖2中，塡充滿動作液的部分以附加網底表示（此後說明 之1/4 '圖VS及圖9亦然）。熱導管9上付有許多散熱片 本紙张尺度速州，!，阀國家標率（CNS ) Α4規格（210X297公釐） ---------.装-- (閲請背而之注項名"β本ί ) -10- 425 72 9 A7 __B7_ 五、發明説明（8 ) F i。另外雖未以圖示*分隔板2與外殼8之間具有接著 劑或橡膠材質（氯丁二烯、乙、丙烯、氯化聚乙烯）等之 薄膜構造。 ,装· 於如此構成之熱電模組單元，將此動作液以T字型銅 電極5加熱蒸發爲蒸氣。以蒸發之汽化熱進行熱吸收。此 蒸氣向低溫部（於圖2中爲熱導管9之上方）以高速移動 。而於低溫部冷卻凝結爲液體。此時，以其凝結潛熱進行 熱之釋放。凝結液因毛細管作用回到加熱部，再次重覆「 蒸發—移動—凝結」之循環，連續性的以高效率輸送熱能 c 放熱側之電極形狀，如圖3 Α之側面圖所示之板狀、 圖3B側面圖所示之L型、或圖3C所示之C字型（C字 之豎線部分固定於熱電半導體元件）皆可。而吸熱側之電 極形狀也以適合於冷卻負載之構成即可。 圖4顯示熱電模組單元另一構成例》此熱電模組單元 ，熱電模組之吸熱側之銅電極也與放熱側相同爲T字型銅 電極5-2，付有熱導管9-2配置於外殼8-2內部》 於此，外殼8 - 2可爲銅或鋁等金屬製品、也可爲樹脂製 品9若爲樹脂製品則不需要電氣絕緣層1 0 — 2。又及’ 外殼8及外殼8 — 2與分隔板2之間’也與圖2同樣具有 薄膜構造。 於圖2與圖4中，以氣冷風扇使熱導管9冷卻’或以 水冷卻，或以地中等冷卻，可以更加提高放熱效率。用空 氣或水等流體使熱導管9冷卻時，使空氣或水流動於許多 本紙张尺度追川中®^家標羋（CNS ) Μ現格（210X297公釐） -11 - 425729 A7 B7 五、發明説明（9 ) 熱導管9 (熱導管9之U字之內側）所形成之管道中’對 熱導管9供給空氣或水。例如圖5所示之熱電模組單元’ 將液冷管C P纏繞於熱導管9周圍’同時’在與液冷管 CP分隔開的地方（室外等），將由散熱器R 3與風扇 F a與幫浦P 〇所形成之放熱循環系統與液冷管C P接續 ，使熱導管9成爲由冷卻液所冷卻之結構。又，圖5中之 白色中空箭頭表示空氣的流向，黑色箭頭表示冷卻液之流 向。 圖6 A至6 D係顯示增加強度之分隔板之構成例。圇 6 A爲將電氣絕緣性之分隔板2之厚度加厚後所成。圖 6 B設置與圖1相同厚度之分隔板2之上側與下側之兩張 分隔板2A、2B |其間之空間全部以聚酰亞胺或環氧等 之樹脂7充塡、固定•圖6C與圖6B同樣’設兩張分隔 板2A、2B，其間之空間之內與周圔•皆塡充樹脂7並 固定之。圖6 D則以鋁或不銹鋼構成之金屬板2 D、2 E ，上下夾住電氣絕緣板2 C。 圖6 A至6 C之構成例基本上可以前述特開平 8 — 228027號所記載的方法製造。但圖6B、圖 6 C之構成例中必須加入注入樹脂7之工程。而圖6 D之 構成例，採用特開平8 — 2 2 8 0 2 7號所記載之工程法 ，以塗膜或化學蒸鍍法（商品名：palilen樹脂）於針狀熱 電半導體結晶表面形成樹脂層賦予絕緣性*其後於其上、 下嵌入貼有金屬板之電氣絕緣板接著之。 圖6 A至6 D之構成例因分.隔板強度加大，可防止因 本纸張尺度述用中围囤家棉率{ CNS ) A4規格（2】OX297公釐） I i II - - - I I 4.^· - - n I u I T 1 n I I n n (w尤聞讀背汩之注意事項再功巧本於〕 -12- Λ 卬 425729 Α7 Β7 五 '發明説明（1〇) 將動作液注入於外殻8與熱導管9內部時所加諸之壓力及 動作時之壓力對熱電模組之破壞。 圖7Α及圖7 Β係顯示熱電模組之另一構成例》圖 7Α爲ρ型模組，圖7Β爲η型模組。ρ型模組1 Ρ中， 僅有多個（圖示爲4個）ρ型熱電半導體元件3Α，以貫 穿分隔板2之狀態固定於分隔板2上，全部的ρ型熱電半 導體元件3 Α之上面及下面，各自與板狀之上側銅電極 4A '以及下側銅電極4B接合》同樣的，η型模組1N 中，僅有多個η型熱電半導體元件3 Β *以貫穿分隔板2 之狀態固定於分隔板2上，全部的η型熱電半導體元件 3 Β之上面及下面，各自與板狀之上側銅電極4Α、以及 下側銅電極4 Β接合。此熱電模組中，於上下電極間加以 直流電壓|使電流流動時，全部的熱電半導體元件皆有電 流並列流過《 圖8係顯示使用圖7所示之熱電模組之熱電模組單元 另一構成例。此熱電模組單元中，Ρ型熱電半導體元件 1 Ρ與η型熱電半導體元件1 Ν，互相交互堆叠，其互相 疊合的熱電模組之間有熱導管固定之構造。熱導管之一端 裝付於熱電模組之左側與右側交互延長，而上端之ρ型模 組1 Ρ之上側銅電極，與下端之η型模組1 Ν之下側銅電 極之間，構成爲施加直流電壓即可使電流流動之構造。 如圖8所示，使直流電流由熱電模組單元之上側向下 側流動時，右側所附之延長狀熱導管9 Α即成爲放熱側熱 導管，左側所附之延長狀熱導管9 B即成爲吸熱側熱導管 本紙仄尺度逍用中囤囚家標率（CNS ) A#兄格（210X297公釐） l·--------t------IT------A <ΐίί*閱讳'背面之ii意事項fi-iAiv·'本頁) •13- 425729 A7 _B7___ 五'發明説明（11) 。此等熱導管之動作已於圖2所示之熱導管動作說明中詳 述，故此處省略其說明。 ---------策-- ("1"^背而之注意事項名"(：：：本万} 圖8所示之結構，設定熱電半導體元件之個數，即可 配合所使用之最適合動作電流，增大放熱面與吸熱面之表 面稹，加強熱之輸送效率。 -λ. 圖9係顯示圖7所示之熱電模組中，僅使用電極形狀 不同之熱電模組之熱電模組單元另一構成例。此熱電模組 單元中，P型模組與η型模組互相重叠，且重叠部分之銅 電極4 C爲ρ型模組與η型模組共通使用《換言之，即具 有上下方向分隔配置之5個銅電極4 C之間，以貫穿分隔 板2狀態固定於分隔板2上之多個Ρ型熱電半導體元件， 與同樣以貫穿分隔板2狀態固定於分隔板2上之多個η型 熱電半導體元件互相交夾之構造》更設有此種4個熱電模 組重疊之方塊許多組（圖9中所示爲2組），其數組之間 以同樣高度之分隔板構成一整體。而構成爲此方塊下端之 銅電極爲陽極，上端之銅電極爲陰極，加諸直流電流使直 流電流流動》 而且，放熱側熱導管與吸熱側熱導管各裝付兩個。第 1放熱側熱導管9Α — 1 ，由斷面幾乎成J字型之外側材 料9Α〜1 1，與斷面幾乎成υ字型之內側材料9Α — 1 2所構成。而外側材料9Α — 1 1固定於最上段之ρ型 模組之上側與第3段ρ型模組之分隔板上面，內側材料 9 Α - 1 2則固定於最上段之ρ型模組之分隔板上面與第 2段η型模組之分隔板下面。第2放熱側熱導管9 A- 2 本紙張尺度追扣中囚國家標準（（，NS ) Α4規格（210X297公釐） -14- ^25729 A7 ________B7______ 五、發明説明（12 ) {ΐΐ先閱讀背|&之注意事項名硪3本1} ’由斷面幾乎成J字型所構成。而固定於最下段之η型模 組之下側與其分隔板下面•第1吸熱側熱導管9 Β - 1與 第2吸熱側熱導管9 Β — 2皆構成斷面大約成U字型（圖 中僅顯示U字型之一部分）。而第1吸熱側熱導管9Β— 1之右端固定於最上段Ρ型模組之分隔板下面與第2段η 型模組之分隔板之上面，第2吸熱側熱導管9 Β — 2之右 端固定於第3段ρ型模組之分隔板下面與最下段η型模組 之分隔板之上面。 第1放熱側熱導管9Α — 1之外側材料9Α — 1 1之 端部與最上段之Ρ型模組之上側銅電極之間設有電氣絕緣 層1 0 =同樣的*第2吸熱側熱導管9 Β — 2與最下段之 η型模組下側銅電極之間也設有電氣絕緣層1 0。此等電 氣絕緣層防止熱導管9 A、9 Β與其散熱片之直流電源短 路。 第1放熱側熱導管9A—1之外側材料9A-1 1之 左端部與最上段之P型模組之分隔板左端部之間塞一蓋子 11-1，第2段之η型模組與第3段之ρ型模組各自的 分隔板左端部之間塞著蓋子1 1 _ 2。如此一來·此等蓋 子1 1 一 1、1 1- 2與最上段之Ρ型模組之分隔板之上 側、與第1放熱側熱導管9Α—1、及第2段η型模組之 分隔板之下側與第3段Ρ型模組之分隔板上側’共同形成 密閉空間。於此，蓋子1 1 _ 1、1 1 一 2也可以銅或鋁 等金屬製造，也可以樹脂製造。而雖未以圖示’蓋子1 1 一 1、1 1 — 2與所塞的部分之間’與圖2之分隔板2及 本紙张尺度这川中SS家標羋（CNS ) 格（210X297公釐） -15- 425729 經沪部中央標準局R工消费合作社印聚 A7 ____B7五、發明説明（13 ) 外殼8之間同樣具有接著劑或橡膠等之薄膜構造。 同樣在第2放熱側熱導管9 A_ 2之外側材料9 A — 1 1之左端部與最下段之η型模組之分隔板左端部之間塞 一蓋子11 — 3，以此蓋子11 — 3，與第2放熱側熱導 管9Α-2、與最下段之η型模組之分隔板之下側，共同 形成密閉空間。又於最上段之ρ型模組之分隔板與第2段 η型模組之各個分隔板右端部之間塞一蓋子1 1 一 4，以 此等分隔板，與第1放熱側熱導管9 Β — 1、蓋子1 1 -4共同形成密閉空間。再於第3段之D型模組與最下段η 型模組之各個分隔板右端部之間塞一蓋子1 1 - 5 ，以此 等分隔板，與第2放熱側熱導管9Β — 2、蓋子1 1 一 5 共同形成密閉空間。了 然後在此等密閉空間以真空封入所定量之動作液•便 完成熱電模組單元。此熱電模組單元中之熱導管之動作與 圖2所示之熱電模組單元之熱導管之動作相同。 圖1 0Α至圖1 0Ε係顯示圖9之銅電極4C之變形 例之斜面圖。圖1 0Α爲圖9之銅電極4 C中，將上端板 狀部材與下端板狀部材連結，於3個板狀部材開孔Η，使 動作液能能順利流動之圖*圖1 Ο Β爲將板狀部材改爲兩 個放在兩端、圖1 0 C爲將板狀部材改爲一個放在中央之 圖。圖1 0D爲將全部排成C字型之圖。而圖1 ο Ε爲以 4支柱狀部材將上端板狀部材與下端板狀部材連結之圖。 連結用的板狀部材數量越少、或板狀部材上有孔可使動作 液之流動越順暢，所以熱輸送效率也越高。如圖1 Ο Ε使 (竓1閱沭背而之注悉事項ft填艿本石) 本紙張尺度適用中國國家標準< CNS ) ( 210X 297公犮） 425 7 2 9 經"部中央桴-^-局只工消费合作社印製 A7 _ B7五、發明説明（14 ) 用柱狀部材的話，動作液的流動便更加流暢。 【於產業上利用之可能性】 本發明之熱電模組單元，於半導體積體電路之冷卻裝 置、冷藏庫、飮料水之冷卻裝置或加熱裝置等•作爲冷卻 裝置或加熱裝置有廣泛的用途。 【圖面之簡單說明】 圖1說明本發明之實施狀態中之熱電模組之結構以及 其動作。 圖2係顯示使用圖1所示之熱電模組之熱電模組單元 〇 圖3係顯示本發明之實施狀態中，熱電模組之放熱側 之電極之另一構成例。 圖4係顯示使用圖1所示之熱電模組之熱電模組單元 另一構成例。 圖5係顯示使用圖1所示之熱電模組之熱電模組單元 又一構成例· 圖6係顯示增加強度之分隔板之構成例。 圖7係顯示熱電模組之另一構成例。 圖8係顯示使用圖7所示之熱電模組之熱電模組單元 另一構成例。 圖9係顯示圖7所示之熱電模組中，僅使用電極形狀 不同之熱電模組之熱電模組單元另一構成例。 本紙張尺度適用中國困家標準（〇〜5)六4現枋（210/297公斧) ^^1 ^^^1 ^1.^1 <nt ^^^1 ^^^1 ^^^1 I , ·νβ <ΐΛ1閱讳竹而之注"事項杏功“Vi本s > -17- 425729 經浐部中央標準局IS：工消费合作社印¾ A7 ____B?五、發明説明（15 ) 圖10係顯示圖9之銅電極之變形例之斜面圖。 圖11係顯示歷來之熱電模組之結構圖》 圖1 2係顯示歷來之熱電模組之冷卻方式之圖> 主要元件對照表 1 熱電模組 1 Ρ Ρ型模組 1 Ν η型模組 2 - 2 A > 2 Β * 2 C 分隔板 3 A ρ型熱電半導體元件 3 Β η型熱電半導體元件 4，4A，4B，4C 銅電極 5 T字型銅電極 6 塗層 7 樹脂 8，8 — 2 外殼 8 A 貫穿孔 9-9-2 熱導管 9 A 放熱側熱導管 9 B 吸熱側熱導管 I 0，1 0 — 2 電氣絕緣層 II 一 11〜1 — 5 蓋子 C J 吸熱側 H J 放熱側 HI I n —^ϋ 士 、v* (；5ιϊ?ϊί.1\·'而之注 Φ 事項·?}填 is·本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規枋（2】0X297公犮） 18· 425729 A7 R? 五、發明説明（16 ) 33 熱電半導體元件 32，34 金屬電極 3 1 陶瓷基板 m ^^^1 n -- tn 1^—^i ^1^11 I Id 1J 5*-* (ΐίι^ηϊίϊ-ώ之注念事項存堆巧本V= > 經声-部中央標聿局貝工消费合作社印狀 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4WL祜（2】ΟΧ29·7公片） -19-

Claims (1)

1. 425729 六、申請專利範圍 1 一 .. .«· 第87 1 1 744 1號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國89年8月修正 1 . 一種熱電模組單元，其特徵爲：具有分隔板、以 貫穿此分隔板之狀態與此分隔板之間以電氣絕緣狀態固定 此分隔板上之熱電半導體元件、與接合於此熱電半導體元 件之第一表面之第一金屬電極、與接合於前述熱電半導體 元件之第二表面之第二金屬電極所成之熱電模組、 以及由前述分隔板容納前述第一表面、且由第一熱導 管連結過來之第一容納部， 並於前述第一容納部及第一熱導管之內以真空封入動 作液。 2 .如申請專利範圍第1項之熱電模組單元，其中由 前述分隔板容納前述第二表之側面、且備有由第二熱導管 連結過來之第二容納部，將前述動作液以真空封入前述第 二熱導管之內。 3 .如申請專利範圍第2項之熱電模組單元，其中第 一熱導管若爲放熱側，第二熱導管則爲吸熱側。 4.如申請專利範圍第1、2或3項中任一項之熱電 模組單元，互相有同數之P型熱電半導體元件與η型熱電 半導體元件固定於前述分隔板上，且全部Ρ型熱電半導體 元件或η型熱電半導體元件之第一表面皆共同接續於前述 第一金屬電極，全部Ρ型熱電半導體元件或η型熱電半導 本紙張又度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1!1! — II 訂！！-線 <請先閱讀背面之注意事項再垆寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ASB8C8D8 425729 六、申請專利範圍 體元件之第二表面皆共同接續於前述第二金屬電極。 5.如申請專利範圍第1項或第2項或第3項中任一 項之熱電模組單元，僅p型熱電半導體元件或η型熱電半 導體元件其中之一固定於前述分隔板，且全部ρ型熱電半 導體元件或η型熱電半導體元件之第一表面皆共同接續於 前述第一金屬電極，全部ρ型熱電半導體元件或η型熱電 半導體元件之第二表 '面皆共同接續於前述第二金屬電極》 6 .如申請專利範圍第5項之熱電模組單元，僅Ρ型 熱電半導體元件固定於分隔板之熱電模組，與僅η型熱電 半導體元件固定於分隔板之熱電模組互相交互堆疊，且互 相疊合的部分的金屬電極爲共通使用。 7 .如申請專利範圍第6項之熱電模組單元，其中互 相交互堆疊的熱電模組方塊，以水平方向配置複數之多組 〇 8 .如申請專利範圍第7項之熱電模組單元，以水平 方向同樣高度的分隔板構成一整體。 9.如申請專利範圍第1、2、3、6、7或8項中 任一項之熱電模組單元，其中前述分隔板以電氣絕緣性材 料構成。 1 0 .如申請專利範圍第9項之熱電模組單元’其中 將樹脂塡充入前述分隔板與兩張分隔板與其間之空間中之 至少一部分。 11·如申請專利範圍第1' 2、 3、 6、 7或8項 中任一項之熱電模組單元，其中前述分隔板爲由電氣絕緣 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公g > -------------裝--------訂---------線 (清先Μ讀背面之注意事項再妒¾本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -2- 425729 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 性材料所構成之板與夾著此板之金屬板所構成，前述熱電 半導體元件周圍則覆蓋著電氣絕緣層。 1 2 .—種熱電模組單元，其特徵爲：具有第一分隔 板、以貫穿此第一分隔板之狀態與此分隔板之間以電氣性 絕緣狀態固定此分隔板上之p型熱電半導體元件、接合此 P型熱電半導體元件之第一表面之第一金屬電極、與接合 於前述P型熱電半導體元件之第二表面之第二金屬電極所 成之第一熱電模組、以及第二分隔板、以貫穿此第二分隔 板之狀態與此分隔板之間以電氣性絕緣狀態固定此第二分 隔板上之η型熱電半導體元件、接合此η型熱電半導體元 件之第一表面之第三金屬電極、與接合於前述η型熱電半 導體元件之第二表面之第四金屬電極所成之第二熱電模組 ，互相交互堆疊，其互相疊合的熱電模組之間夾有熱導管 之構造，而且，最上一段的熱電模組之上，與最下一段熱 電模組之下，皆裝付有熱導管。 --------------裝— (請先閱讀背面之注意事項再穿寫本頁) •SJ: -線_ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公芨）