[发明专利]用于热电模块的半导体元件及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体元件（1），至少具有彼此非真正连接的热电材料（2）和第一框部分（3），其中所述第一框部分（3）形成用于所述热电材料（2）的扩散阻挡层和电导体。

2.根据权利要求1所述的半导体元件（1），具有第二框部分（4），所述第二框部分（4）被布置在所述热电材料（2）的与其上布置了所述第一框部分（3）的元件表面（29）相对的元件表面（29）上。

3.根据权利要求2所述的半导体元件（1），其中所述热电材料（2）、所述第一框部分（3）和所述第二框部分（4）是环状的，以及所述第一框部分（3）被布置在所述热电材料（2）的内周表面（5）上且所述第二框部分（4）被布置在所述热电材料（2）的外周表面（6）上。

4.根据前述任一项权利要求所述的半导体器件（1），其中至少所述第一框部分（3）具有两个彼此相对的间隔表面（7），其中所述表面（7）中的一个是面向所述热电材料（2）的附着表面（9），其中所述表面（7）之间的间距限定所述第一框部分（3）的厚度（8），其中所述厚度（8）是0.1mm到1mm。

5.根据前述任一项权利要求所述的半导体元件（1），其中至少所述第一框部分（3）具有两个彼此相对的间隔接触表面（10），所述接触表面（10）之间的间距限定了第一宽度（11），其中所述第一宽度（11）至少部分地大于所述热电材料（2）的第二宽度（12），结果是所述第一框部分（3）在所述热电材料（2）的至少一侧（13）上伸出。

6.根据前述任一项权利要求所述的半导体元件（1），其中至少所述第一框部分（3）具有被至少布置在面向所述热电材料（2）的所述附着表面（9）上的涂层（14）。

7.根据权利要求6所述的半导体元件（1），其中所述涂层（14）包括焊料。

8.根据前述任一项权利要求所述的半导体元件（1），其中至少在面向所述热电材料（2）的所述附着表面（9）上，至少所述第一框部分（3）至少部分地具有表面结构（15），所述表面结构（15）包括以下元件（16）中的至少一个：

-槽，

-错移，

-凸起部分，

-至少12μm的粗糙度（Rz）。

9.根据前述任一项权利要求所述的半导体元件（1），其中至少所述第一框部分（3）按重量由至少95%的镍或钼组成。

10.一种制造半导体元件（1）的方法，具有至少以下步骤：

a）提供至少一个第一框部分（3），

b）将热电材料（2）布置在所述第一框部分（3）的附着表面（9）上，

c）至少压缩所述第一框部分（3）和所述热电材料（2），结果是两个部件变为非真正接合。

11.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中所述热电材料（2）在步骤b）中是粉末状或被预压缩。

12.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中步骤c）在至少20℃的温度下执行。

13.一种热电模块（17），至少具有两个根据权利要求1到8中的一个所述的或由根据权利要求9到11中的一个所述的方法制造的半导体元件（1），其中所述半导体元件（1）被布置为彼此邻近，以便邻近的热电元件（1）的框部分接触且在该接触位置（18）处彼此实质连接。

14.根据权利要求13所述的热电模块（17），其中邻近的半导体元件（1）的框部分在每种情况下在接触表面（10）处接触且在该接触位置（18）处彼此实质连接。

15.根据权利要求13或14中的一个所述的热电模块（17），其中至少第一框部分（3）形成补偿元件（27），结果是被布置为彼此邻近的半导体元件（1）能在至少一个平面中相对彼此移动。

16.根据权利要求13到15中任一个所述的热电模块（17），其中至少所述第一框部分（3）以导热方式直接连接到热介质（22），或至少所述第二框部分（4）以导热方式仅经由电绝缘（28）连接到冷介质（23）。