[实用新型]一种高效的大尺寸半导体致冷器件结构

说明书

技术领域

本实用新型属于电子技术领域，涉及一种半导体致冷器件，特别是与一种高效的大尺寸半导体致冷器件结构有关。

背景技术

现有的半导体致冷器件其结构如图1、图2所示，其是碲-铋-锑合金晶粒A焊接在两片氧化铝陶瓷板B之间形成完整的器件，氧化铝陶瓷板B具有良好的传热性能及电绝缘性能，多个碲-铋-锑合金晶粒由多个铜片C焊接在一起形成一个或多个串联阵列，由于焊接的需要，在氧化铝陶瓷板上要加工生成金属层(铜)D，由焊锡完成碲-铋-锑合金晶粒阵列和氧化铝陶瓷板之间的焊接，E是导线，给半导体致冷器件通电，由于现有技术的限制，氧化铝陶瓷板的尺寸通常小于62×62毫米，典型的TEC1-127XX系列半导体致冷器件，在40×40毫米的面积上焊接127对碲-铋-锑合金晶粒，127对合金晶粒串联在一起，每对晶粒包含一个N型晶粒和一个P型晶粒，而上述半导体致冷器件通电工作时，会有一个热面一个冷面，为了使半导体致冷器件正常工作，一般都要在其热面装配一个散热片F，以使将热量散发到环境中去，散热片尺寸越大效果越好，当半导体致冷器件被用来冷却空气时，也需要在其冷面装配一个散片，用来和空气进行热交换以冷却空气，散热片尺寸越大效果越好，一般情况下，散热片尺寸大于80×80毫米，要和标准的80×80毫米、92×92毫米或120×120毫米风扇配套，半导体致冷器件的陶瓷板和散热片之间需要涂抹适量的导热硅脂(或导热胶)以实现热传导，整个装置用螺丝G紧固，由于现有技术的限制，导热硅脂(或导热胶)的导热率很低，通常在0.6W/m.K-2.0W/m.K之间，氧化铝陶瓷板的导热率大约为35.0W/m.K，从而影响整个装置的工作效率。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的问题，提供导热效果更好的一种高效的适合大尺寸半导体致冷器件结构。

为了实现上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种高效的大尺寸半导体致冷器件结构，包括碲-铋-锑合金晶粒阵列，散热片，所述的碲-铋-锑合金晶粒阵列直接设置在两个阳极氧化处理形成电绝缘层的铝散热片之间，尺寸与铝散热片的大小一致。

所述的两个铝散热片底面另加工形成与碲-铋-锑合金晶粒阵列对应的金属铜层阵列。

所述的碲-铋-锑合金晶粒阵列借由电绝缘导热胶粘接在两铝散热片之间。

所述的碲-铋-锑合金晶粒阵列借由其上的铜片焊接在铝散热片底面的铜金属层上。

所述的铝散热片为铝板。

所述的铝散热片为带散热翅的散热片。

采用上述技术方案，本实用新型将两个铝散热片直接焊接或粘接在碲-铋-锑合金晶粒阵列上，不用普通半导体致冷器件中的陶瓷板，散热片为铝合金，碲-铋-锑合金晶粒阵列尺寸与铝合金散热片尺寸一样大小，且大于62×62毫米，该结构省去中间介质氧化铝陶瓷板和导热硅胶，工作效率更高，且碲-铋-锑合金晶粒阵列尺寸与散热片大小一样，热量在散热面积上分布均匀，工作效率更高。

附图说明

图1是本实用新型现有技术的立体分解图；

图2是本实用新型现有技术的组合图；

图3是本实用新型实施例一的立体分解图；

图4是本实用新型实施例一的组合图；

图5是本实用新型实施例二的立体分解图；

图6是本实用新型实施例二的组合图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图2-图6所示，一种高效的大尺寸半导体致冷器件结构，包括碲-铋-锑合金晶粒阵列，散热片，所述的碲-铋-锑合金晶粒阵列1直接设置在两个阳极氧化处理形成电绝缘层的铝散热片2之间，尺寸与铝散热片的大小一致。所述的两个铝散热片2阳极经氧化处理实现电绝缘，底面另加工形成金属铜层陈列以便和碲-铋-锑合金晶粒阵列焊接。所述的碲-铋-锑合金晶粒阵列1与铝散热板可借由电绝缘导热胶粘接，也可借由碲-铋-锑合金晶粒阵列上的铜片11焊接在铝散热片底面的铜金属层21上。所述的铝散热片2可为铝板也可为带散热翅的散热片。

本实用新型将两个铝散热片直接焊接或粘接在碲-铋-锑合金晶粒阵列上，不用普通半导体致冷器件中的陶瓷板，散热片为铝合金，碲-铋-锑合金晶粒阵列尺寸与铝合金散热片尺寸一样大小，且大于62×62毫米，该结构省去中间介质氧化铝陶瓷板和导热硅胶，工作效率更高，且碲-铋-锑合金晶粒阵列尺寸与散热片大小一样，热量在散热面积上分布均匀，工作效率更高。