[發明專利]熱電器件的制作方法

有效

• 申請號: 200810207957.8
• 申請日: 2008-12-26
• 公開（公告）號: CN101447548A
• 公開（公告）日: 2009-06-03
• 發明（設計）人: 夏緒貴;李小亞;陳立東;唐云山;趙德剛;莫尼卡.拜克浩斯;何琳
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海硅酸鹽研究所;康寧股份有限公司
• 主分類號: H01L35/34
• 分類號: H01L35/34
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 陳 亮

1.一種熱電器件的制作方法，該方法包括以下步驟：

(a-1)在模具中放入第一電極，所述第一電極具有一上表面；

(b-1)在所述第一電極上設置第一中間層；

(c-1)在所述上表面上垂直插置隔板，將所述模具的內部空間分成至少兩部分，并在所述至少兩部分中的一些內的所述第一中間層上填充第一熱電材料并在另一些內的所述第一中間層上填充第二熱電材料；

(d-1)對所述模具進行一次燒結；以及

(e-1)燒結完畢后，去除所述隔板，獲得π型熱電器件。

2.如權利要求1所述的制作方法，其特征在于，在獲得π型熱電器件后，將若干π型熱電器件焊接在覆銅陶瓷極板上，形成一整體。

3.如權利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述將若干π型熱電器件焊接在覆銅陶瓷極板上以形成一整體的步驟進一步包括：

在所述若干π型熱電器件的熱電材料的一端上依次設置第二中間層和焊錫層，然后與覆銅陶瓷基板焊接。

4.如權利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述第一中間層包括：

與所述第一電極相接觸的增強結合層；以及

層疊于所述增強結合層上的阻擋層。

5.如權利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述對所述模具進行燒結的步驟還包括：

將所述模具置于放電等離子設備中通電燒結。

6.如權利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述燒結包括施加30-60Mpa的壓力以及以550-680℃的燒結溫度加熱。

7.如權利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述隔板包括氧化鋯、氧化鋁、氮化鋁、氧化硅、玻璃、石墨、鎳、銅、鐵和不銹鋼中的一個或多個。

8.如權利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述第一電極包括二元或三元合金或者復合材料，其第一金屬選自銅、銀、鋁或金，且其第二金屬選自鉬、鎢、鋯、鉭、鉻、鈮、釩或鈦。

9.如權利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述第一電極包括金屬合金或復合材料，選自具有通式Mo_xCu_1-x的鉬銅合金，其中x(重量％)為20≤x≤80；或具有通式W_xCu_1-x的鎢銅合金，其中x(重量％)為50≤x≤90。

10.如權利要求1所述的制作方法，其特征在于，

所述第一熱電材料包括選自n-CoSb₃、n-PbTe或n-Zn₄Sb₃的n型熱電材料；以及

所述第二熱電材料包括選自p-CoSb₃、p-PbTe或p-Zn₄Sb₃的p型熱電材料。

11.如權利要求1所述的制作方法，其特征在于，在所述步驟(c-1)和(d-1)之間進一步包括：

在所述第一和第二熱電材料上設置第二中間層；

在所述第二中間層上設置第二電極。

12.如權利要求11所述的制作方法，其特征在于，所述第二電極包括金屬合金或復合材料，選自具有通式Mo_xCu_1-x的鉬銅合金，其中x(重量％)為20≤x≤80；或具有通式W_xCu_1-x的鎢銅合金，其中x(重量％)為50≤x≤90。

13.如權利要求11所述的制作方法，其特征在于，所述設置第一或第二中間層的步驟采用等離子體噴涂、火焰噴涂、電弧噴涂或電鍍工藝。

14.如權利要求11所述的制作方法，其特征在于，在獲得π型熱電器件后，將若干π型熱電器件焊接在覆銅陶瓷極板上，形成一整體。

15.如權利要求11所述的制作方法，其特征在于，所述第一電極和所述第二電極的熱膨脹系數與填充的第一和第二熱電材料的熱膨脹系數接近。