專利名稱：一種半導(dǎo)體致冷器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種半導(dǎo)體致冷器
技術(shù)領(lǐng)域1
本實(shí)用新型涉及一種半導(dǎo)體致冷器。背景技術(shù)：
熱電半導(dǎo)體器件是利用直流電流通過半導(dǎo)體材料PN結(jié)時(shí)產(chǎn)生 的帕爾貼效應(yīng)產(chǎn)生致冷或致熱效應(yīng)根據(jù)電流方向的器件。
目前工業(yè)生產(chǎn)的典型的熱電半導(dǎo)體器件的基本單元是一對(duì)熱電 偶，接通直流電源DC后，在熱電偶上導(dǎo)流片和下導(dǎo)流片處就會(huì)產(chǎn)生 溫度差和熱量轉(zhuǎn)移。由于一對(duì)半導(dǎo)體熱電偶的熱交換量很小，通常都 將若干對(duì)半導(dǎo)體熱電偶在電路上串聯(lián)起來，所有熱電偶均布置并固定 在陶瓷制的散熱絕緣基板和導(dǎo)冷絕緣基板之間形成熱傳導(dǎo)并聯(lián)結(jié)構(gòu) 的熱電堆。由于散熱絕緣基板和導(dǎo)冷絕緣基板均采用陶瓷片，而以陶 瓷片作為熱電偶固定基板存在如下缺點(diǎn)首先將熱電偶固定連接在陶 瓷片一側(cè)不方便，熱電偶易從陶瓷片上脫落；其次陶瓷片生產(chǎn)成本高， 容易破碎，不便于安裝、運(yùn)輸，采用陶瓷片基板的實(shí)際使用效果不理 想，不便于產(chǎn)品的進(jìn)一不推廣使用。 [實(shí)用新型內(nèi)容]
本實(shí)用新型克服了上述技術(shù)不足，提供可牢固安裝熱電堆上各P 型熱電半導(dǎo)體元件和N型熱電半導(dǎo)體元件、安裝方便且生產(chǎn)成本低 的一種半導(dǎo)體致冷器。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了下列技術(shù)方案一種半導(dǎo)體致冷器，包括有熱電堆、散熱件和導(dǎo)冷件，其特征在于還包括有絕緣定位件，所述絕緣定位件上設(shè)有用于固定熱電堆上P型熱電半導(dǎo)體元件和N型熱電半導(dǎo)體元件的多個(gè)安裝孔；
所述絕緣定位件為片狀長(zhǎng)條形的碳纖板，所述安裝孔在碳纖板上呈線形排列，所述P型熱電半導(dǎo)體元件和N型熱電半導(dǎo)體元件相互交錯(cuò)地設(shè)置在上述各安裝孔內(nèi)；
所述安裝孔為通孔，所述P型熱電半導(dǎo)體元件和N型熱電半導(dǎo)體元件兩端部均伸出通孔外；
所述熱電堆上的上導(dǎo)流片外側(cè)與所述散熱件貼合，上導(dǎo)流片外側(cè)傳導(dǎo)面上設(shè)有至少一層類金剛石膜；熱電堆上的下導(dǎo)流片外側(cè)與所述導(dǎo)冷件貼合，下導(dǎo)流片外側(cè)傳導(dǎo)面也設(shè)有至少一層類金剛石膜。
除上述結(jié)構(gòu)外，所述散熱件和導(dǎo)冷件還可以采用鋁質(zhì)，所述熱電堆上的上導(dǎo)流片外側(cè)與所述鋁質(zhì)的散熱件貼合，散熱件與上導(dǎo)流片接觸端設(shè)有極氧化層，所述熱電堆上的下導(dǎo)流片外側(cè)與鋁質(zhì)的導(dǎo)冷件貼合，導(dǎo)冷件與下導(dǎo)流片接觸端設(shè)有陽極氧化層。
本實(shí)用新型的有益效果是-
1、 絕緣定位件上設(shè)有呈線形排列的多個(gè)通孔，P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體相互交錯(cuò)地設(shè)置在上述各通孔內(nèi)，整體機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便；
2、 絕緣定位件為片狀長(zhǎng)條形的碳纖板，碳纖板質(zhì)量輕，材料成本低，加工也十分方便，碳纖板取代陶瓷片制的基板從而便于在工業(yè)上廣泛推廣使用；
3、 在上導(dǎo)流片或上導(dǎo)流片和下導(dǎo)流片傳導(dǎo)面上電鍍類金剛石膜替代現(xiàn)有的陶瓷片或者在鋁質(zhì)的散熱件和導(dǎo)冷件傳導(dǎo)面上分別設(shè)有絕緣、導(dǎo)熱的陽極氧化層，從而避免在電熱堆上導(dǎo)流片與散熱件之間、下導(dǎo)流片和導(dǎo)冷件之間使用陶瓷片，節(jié)省了材料，降低了生產(chǎn)成本，改善了冷、熱面?zhèn)鲗?dǎo)效果，致冷效果提高。
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以下結(jié)合附圖與本實(shí)用新型的實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的描述圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例二結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為絕緣定位件主剖結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖所示， 一種半導(dǎo)體致冷器，包括有熱電堆l、散熱件2、導(dǎo)冷件3和絕緣定位件7。其中，熱電堆1的基本單元是把一只P型熱電半導(dǎo)體元件15和一只N型熱電半導(dǎo)體元件16用上導(dǎo)流片11和下導(dǎo)流片12聯(lián)結(jié)成一對(duì)熱電偶，熱電堆1接通直流電源后，在上導(dǎo)流片11和下導(dǎo)流片12處就會(huì)產(chǎn)生溫度差和熱量轉(zhuǎn)移。本實(shí)用新型中，在下導(dǎo)流片12處溫度下降并吸熱，稱為冷端；在上導(dǎo)流片ll處溫度上升并放熱，稱為熱端。因?yàn)殂~片傳導(dǎo)性能較好，上導(dǎo)流片11和下導(dǎo)流片12均為銅片制造。
絕緣定位件7上設(shè)有用于固定熱電堆1上P型熱電半導(dǎo)體元件15和N型熱電半導(dǎo)體元件16的多個(gè)安裝孔71。本實(shí)用新型中，絕緣定位件7為片狀長(zhǎng)條形的碳纖板，絕緣定位件7上的安裝孔71在碳纖板上呈線形排列，安裝孔71為通孔，所述P型熱電半導(dǎo)體元件15和N型熱電半導(dǎo)體元件16相互交錯(cuò)地設(shè)置在上述各安裝孔71內(nèi)，P型熱電半導(dǎo)體元件15和N型熱電半導(dǎo)體元件16兩端部均伸出通孔外。
如圖1所示實(shí)施例一，熱電堆1上的上導(dǎo)流片11外側(cè)與散熱件2貼合，上導(dǎo)流片11與散熱件2相接觸的外側(cè)傳導(dǎo)面上設(shè)有至少一層類金剛石膜4;熱電堆1上的下導(dǎo)流片12外側(cè)與導(dǎo)冷件3貼合，下導(dǎo)流片12與導(dǎo)冷件3貼合的外側(cè)傳導(dǎo)面也設(shè)有至少一層類金剛石膜4。類金剛石膜4電鍍?cè)谏蠈?dǎo)流片11和下導(dǎo)流片12外側(cè)傳導(dǎo)面上。散熱件2相對(duì)上導(dǎo)流片11的一側(cè)設(shè)有規(guī)則排列的多個(gè)散熱片210;導(dǎo)冷件3相對(duì)所述下導(dǎo)流片12 —側(cè)設(shè)有用于增大與空氣接觸面的多個(gè)傳導(dǎo)片310。
如圖2所示實(shí)施例二，散熱件2和導(dǎo)冷件3為鋁質(zhì)，熱電堆1上的上導(dǎo)流片11外側(cè)與散熱件2下端面貼合，散熱件2下端設(shè)有陽極氧化層211，散熱件2上相對(duì)上導(dǎo)流片11 一側(cè)設(shè)有規(guī)則排列的多個(gè)散熱片210;熱電堆1上的下導(dǎo)流片12外側(cè)與導(dǎo)冷件3上端面貼合，導(dǎo)冷件3上端設(shè)有陽極氧化層311，導(dǎo)冷件3上相對(duì)下導(dǎo)流片12 —側(cè)設(shè)有用于增大與空氣接觸面的多個(gè)傳導(dǎo)片310。
權(quán)利要求1、一種半導(dǎo)體致冷器，包括有熱電堆(1)、散熱件(2)和導(dǎo)冷件(3)，其特征在于還包括有絕緣定位件(7)，所述絕緣定位件(7)上設(shè)有用于固定熱電堆(1)上P型熱電半導(dǎo)體元件(15)和N型熱電半導(dǎo)體元件(16)的多個(gè)安裝孔(71)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半導(dǎo)體致冷器，其特征在于所述 絕緣定位件(7)為片狀長(zhǎng)條形的碳纖板，所述安裝孔(71)在碳纖 板上呈線形排列，所述P型熱電半導(dǎo)體元件(15)和N型熱電半導(dǎo) 體元件(16)相互交錯(cuò)地設(shè)置在上述各安裝孔(71)內(nèi)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種半導(dǎo)體致冷器，其特征在于 所述安裝孔(71)為通孔，所述P型熱電半導(dǎo)體元件(15)和N型 熱電半導(dǎo)體元件(16)兩端部均伸出通孔外。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半導(dǎo)體致冷器，其特征在于所述 熱電堆(1)上的上導(dǎo)流片(11)外側(cè)與所述散熱件(2)貼合，上導(dǎo) 流片(11)外側(cè)傳導(dǎo)面上設(shè)有至少一層類金剛石膜(4);熱電堆(1) 上的下導(dǎo)流片(12)外側(cè)與所述導(dǎo)冷件(3)貼合，下導(dǎo)流片(12) 外側(cè)傳導(dǎo)面也設(shè)有至少一層類金剛石膜(4)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半導(dǎo)體致冷器，其特征在于所述 散熱件(2)和導(dǎo)冷件(3)為鋁質(zhì)，所述熱電堆(1)上的上導(dǎo)流片(11)外側(cè)與所述散熱件(2)貼合，散熱件(2)與上導(dǎo)流片(11) 接觸端設(shè)有極氧化層(211)，所述熱電堆(1)上的下導(dǎo)流片(12) 外側(cè)與所述導(dǎo)冷件(3)貼合，導(dǎo)冷件(3)與下導(dǎo)流片(12)接觸端 設(shè)有陽極氧化層(311)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種半導(dǎo)體致冷器，包括有熱電堆、散熱件和導(dǎo)冷件，其設(shè)計(jì)要點(diǎn)在于還包括有絕緣定位件，絕緣定位件上設(shè)有用于固定熱電堆上P型熱電半導(dǎo)體元件和N型熱電半導(dǎo)體元件的多個(gè)安裝孔，絕緣定位件為片狀長(zhǎng)條形的碳纖板。本實(shí)用新型目的是提供可牢固安裝熱電堆上各P型熱電半導(dǎo)體元件和N型熱電半導(dǎo)體元件、安裝方便且生產(chǎn)成本低的一種半導(dǎo)體致冷器。
文檔編號(hào)F25B21/02GK201269666SQ20082020010
公開日2009年7月8日 申請(qǐng)日期2008年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月2日
發(fā)明者胡振輝 申請(qǐng)人:胡振輝