[发明专利]一种半导体温度控制装置

说明书

技术领域

本发明属于温度控制装置技术领域，具体涉及一种半导体温度控制装置。

背景技术

半导体制冷片，也叫热电制冷片，是一种热泵。它的优点是没有滑动部件，应用在一些空间受到限制，可靠性要求高，无制冷剂污染的场合。利用半导体材料的Peltier效应，当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时，在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量，可以实现制冷的目的。

原有的产品温度控制装置在通过制冷片进行温度控制过程中，由于热端温度不容易控制，且制冷片本身也产生一定热量，难以实现冷端温度的稳定，且热冷端温度达到平衡时间过慢，影响装置的使用效率，增加作业时长。

发明内容

本发明的目的在于提供一种半导体温度控制装置，以解决上述背景技术中提出的原有的产品温度控制装置在通过制冷片进行温度控制过程中，由于热端温度不容易控制，且制冷片本身也产生一定热量，难以实现冷端温度的稳定，且热冷端温度达到平衡时间过慢，影响装置的使用效率，增加作业时长的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种半导体温度控制装置，半导体温度控制装置包括热传递组件、制冷片散热组件和热端散热组件，热传递组件包括制冷片、陶瓷板、热端和冷端，制冷片之间连接有陶瓷板，制冷片的上端设置有热端、制冷片的下端设置有冷端；

制冷片11的表面由内向外依次包覆有铝、铜及石墨烯，其制备工艺具体为：

a：将制冷片11基体进行铣面，将包铝板与制冷片11基体焊接在一起，通过热轧工艺对制冷片11基体完成铝包覆工艺；

b：对包覆过的制冷片11基体进行除油处理，除油液的组成为：无水碳酸钠Na2CO340-60g/L，磷酸钠Na3PO4·12H2O40-60g/L，硅酸钠Na2SiO3·9H2O5-20g/L，OP-10乳化剂1-3ml/L，30-40℃，除油时间为5-10分钟；

c：对制冷片11基体进行亲水处理，亲水处理液的组成为：乙腈C2H3N10-20%，二氯甲烷CH2Cl25-10%，N,N-二甲基甲酰胺C3H7NO70-85%，30-40℃，亲水时间为3-5分钟；

d：对制冷片11基体进行粗化处理，粗化液的组成为：氢氟酸HF40%100-250ml/L，氟化氢铵NH4·HF210-20g/L，室温，粗化时间3-5分钟；

e：对制冷片11基体进行胶体钯活化，胶体钯溶液的组成为：二氯二氨钯Pd(NH3)2Cl20.05-1.0g/L，盐酸10-60ml/L，锡酸钠Na2SnO3·3H2O0.4-0.8g/L，氯化钠NaCl100-150g/L，30-35℃，活化时间为3-5分钟；

f：对制冷片11基体解胶后进行化学镀处理，沉积铜溶液组成为：硫酸铜CuSO4·5H2O10-15g/L，乙二胺四乙酸二钠EDTA·2Na29-44g/L，乙醛酸C2H2O37-12g/L，亚铁氰化钾10-20mg/L，a,a’-联吡啶10-30mg/L，pH13-14，30-40℃，沉积时间为10-60分钟；

g：将制冷片11基体放置在氢气和氩气混合气体中，待温度升到900-1200℃后，先令金属退火一段时间，后通入乙炔碳源，碳源发生裂解并在金属铜的催化作用下在金属表面生长石墨烯，即完成制冷片11的制备；

制冷片散热组件包括元件散热栅板和冷却扇，元件散热栅板固定在制冷片的外表壁，冷却扇固定在制冷片的一侧，热端散热组件包括热端冷却栅板、冷却水管和换热器，热端冷却栅板固定在热端上，热端冷却栅板内交错卡合有冷却水管，换热器固定在冷却水管的端部，换热器包含回水管进口、入水管进口、回水流道、入水管出口、回水管出口和入水流道，回水管进口与回水管出口之间通过回水流道连接，入水管进口与入水管出口之间通过入水流道连接，入水流道和回水流道的外侧均设置有橡胶圈，回水管进口与入水管出口均与冷却水管连接。

优选的，换热器内共设置有五层换热板，且换热板之间通过密封圈连接。

优选的，制冷片共设置有两个，且两个制冷片分别安装在陶瓷板的上下表面，制冷片包括导流板和接线端子，制冷片的两端均连接有导流板，导流板的一侧固定有接线端子。

优选的，冷却水管呈蛇形安装在热端冷却栅板的间隙中，且分布有上下两层。

优选的，冷却扇包括防尘网和固定螺钉，冷却扇与制冷片之间通过固定螺钉固定连接，防尘网与冷却扇之间可拆卸连接。