[发明专利]一种适用于非气密封装的热电模块及其制造方法

说明书

本发明为一种适用于非气密封装的热电模块及其制造方法，包括上基板、下基板、电偶对及与半导体元件焊接且固设与上基板和下基板内侧的导流片，所述下基板包括电偶对区和接线区，接线区设有接线焊盘，上基板设置在电偶对区上，所述上基板及下基板电偶对区中暴露在空气中的导流片及电偶对的表面镀有保护层。其制造方法包括烧结导流片，焊接电偶对，涂抹石蜡，镀保护膜，除去石蜡。本发明的优点是：设有保护膜，阻挡空气中的水汽或冷凝水对热电模块的半导体颗粒和导流片产生的腐蚀及避免短路，使整个热电模块可以在非气密甚至高温高湿环境中正常工作；设有导流槽，便于上下基板内冷凝水流出，避免冷凝水影响热电模块性能。

技术领域

本发明涉及热电模块领域，尤其涉及一种适用于非气密封装的热电模块及其制造方法。

背景技术

热电模块一般都是由上下基板、导流片和半导体元件组成，其工作原理是利用帕尔帖效应，在通电以后，基板上、下表面分别制冷和制热，因此通过使用热电模块能够到达制热和制热的需求。在利用热电模块制冷或制热时，因冷凝水的存在，热电模块往往需要进行气密封装以避免热电模块短路。

随着社会的发展，各种的通信需求量越来越大，其巨大的用量以及低成本的要求，孕育出了新的产品形式，COB、非气密BOX封装的、非传统的气密封装形式的产品相继面世，相应的对于热电模块的要求也随之提高，传统的需要气密封装的热电模块已无法满足当下需求。

发明内容

本发明主要解决了冷凝水或高湿环境会导致热电模块短路，需要气密封装的问题，提供了一种适用于非气密环境，不受冷凝水和高湿环境影响的适用于非气密封装的热电模块及其制造方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是, 一种适用于非气密封装的热电模块，包括上基板、下基板、位于上基板和下基板之间由半导体元件组成的电偶对及与半导体元件焊接且固设与上基板和下基板内侧的导流片，所述下基板包括电偶对区和接线区，接线区设有接线焊盘，上基板设置在电偶对区上，所述上基板及下基板电偶对区中暴露在空气中的导流片及电偶对的表面镀有保护层。

接线区的接线焊盘与电偶对区的导流片电连接，电偶对区中电偶对串联连接，保护层用于防止冷凝水和水汽等对热电模块中的电偶对及导流片产生腐蚀和短路。

作为上述方案的一种优选方案，所述上基板和下基板内侧均设有导流槽，所述导流槽包括横向导流槽和纵向导流槽，所述纵向导流槽延上基板和下基板的长度方向设置，所述横向导流槽延上基板和下基板的宽度方向设置。导流槽便于上下基板内侧形成的冷凝水的排出，避免热电模块中冷凝水滞留，防止冷凝水成为上下基板之间的导热介质，影响热电模块性能。

作为上述方案的一种优选方案，所述纵向导流槽位于上基板和下基板宽度方向的中间位置，纵向导流槽靠近接线区的一端高于纵向导流槽远离接线区的一端设置。使冷凝水远离接线区。

作为上述方案的一种优选方案，所述横向导流槽设于相邻两个电偶对之间，所述横向导流槽起于上基板和下基板边缘，横向导流槽止于纵向导流槽，所述同一横向导流槽中位于上基板和下基板边缘的一端高于位于纵向导流槽的一端。

作为上述方案的一种优选方案，所述横向导流槽和纵向导流槽表面设置有保护层。

作为上述方案的一种优选方案，所述保护层为聚对二甲苯。

作为上述方案的一种优选方案，所述导流片靠近边缘区域设置有一圈焊锡槽。焊锡槽用于存放在焊接电偶对时多余的焊锡，防止焊锡溢出导流片。

对应的本发明还提供一种热电模块制造方法，用于制造权利要求适用于非气密封装的热电模块，包括以下步骤：

S1：将导流片置于上基板和下基板上，并在高温炉内进行烧结；

S2：在导流片上涂抹焊锡，在下基板导流片上放上电偶对，盖上上基板并夹紧，送入加热设备进行加热，完成电偶对焊接；