[发明专利]热电模块及其制造方法

权利要求书

1.一种热电模块，包含：

多个排列成一平面阵列的p型和n型分段热电元件，并通过多个第一电极与第二电极使该等分段热电元件彼此电性串联，其中每一分段热电元件由至少两个热电分段垂直堆叠接合而成，且至少两个相邻热电分段之间配置一熔接接合层，其中该熔接接合层包含：

含锡的金属材料；以及

支撑物，分散于该含锡的金属材料中，其中该支撑物的材质包含铁、钴、镍、铬、钛、锰、银、铜、或上述金属的合金，该支撑物的熔点高于该含锡的金属材料的液相线温度。

2.如权利要求1所述的热电模块，其中该支撑物为颗粒状支撑物、条状支撑物、或其组合。

3.如权利要求1所述的热电模块，其中该支撑物为条状支撑物，而该条状支撑物的高度与该熔接接合层的厚度的比值介于0.5-1之间。

4.如权利要求1所述的热电模块，其中该支撑物为具有不同粒径的颗粒状支撑物，且该颗粒状支撑物的粒径与该熔接接合层的厚度的比值介于0.1-1之间。

5.如权利要求1所述的热电模块，其中该支撑物是表面镀有铁、钴、镍、铬、钛、锰或银的金属材料或表面镀有铁、钴、镍、铬、钛、锰或银的陶瓷材料。

6.如权利要求1所述的热电模块，其中该p型或n型分段热电元件依序包含高温热电分段、中温热电分段、及低温热电分段。

7.如权利要求6所述的热电模块，其中该高温热电分段与该中温热电分段之间为一抗扩散金属层，而该中温热电分段与该低温热电分段之间为该熔接接合层。

8.如权利要求6所述的热电模块，其中该中温热电分段与该低温热电分段之间为第一熔接接合层，而该高温热电分段与该中温热电分段为第二熔接接合层。

9.如权利要求8所述的热电模块，其中该第二熔接接合层的该含锡的金属材料的熔点大于该第一熔接接合层的该含锡的金属材料的熔点。

10.如权利要求1所述的热电模块，其中该熔接接合层包含一含锡金属材料，其中该含锡金属材料的溶剂原子为锡、铅、铜、或银原子。

11.如权利要求1所述的热电模块，其中该熔接接合层还包含：

介金属化合物，附着于该支撑物表面，或分散于该含锡的金属材料内，相邻该支撑物。

12.如权利要求11所述的热电模块，其中该介金属化合物的材质包含Ni₃Sn、Ni₃Sn₄、Ni₃Sn₂、Cr₂Sn₃、Co₃Sn₂、CoSn、CoSn₂、Co₃Sn、Fe₅Sn₃、Fe₃Sn₂、FeSn、FeSn₂、Fe₃Sn、Ti₃Sn、Ti₂Sn、Ti₅Sn₃、Ti₆Sn₅、Mn₂Sn、Mn₃Sn、Ag₅Sn、Ag₃Sn、或Cu₅Sn₆。

13.如权利要求6所述的热电模块，其中该p型分段热电元件的该低温热电分段的材质为Bi_xSb_2-xTe₃(x＝0.35～0.65)。

14.如权利要求6所述的热电模块，其中该p型分段热电元件的该中温热电分段的材质为Zn₄Sb₃。

15.如权利要求6所述的热电模块，其中该p型分段热电元件的该中温热电分段或该高温热电分段的材质为Pb_1-wSn_wTe(w＝0～0.6)。