[發明專利]一種大高度截面積比碲化鉍溫差電元件切割方法

有效

• 申請號: 201010604928.2
• 申請日: 2010-12-24
• 公開（公告）號: CN102569632A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 張麗麗;任保國;劉佳林
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十八研究所
• 主分類號: H01L35/34
• 分類號: H01L35/34
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 王來佳

技術領域

本發明屬于溫差電技術領域，特別是涉及一種大高度截面積比碲化鉍溫差電元件的切割方法。

背景技術

溫差電器件是一種固態半導體器件，由若干對P-N溫差電元件組成，具有結構緊湊、沒有運動部件、不會釋放有害物質，工作壽命長，可以耐受惡劣環境等優點。目前，使用溫差電器件研制的溫差發電器和溫差電致冷器已經廣泛地應用各領域。

碲化鉍基溫差電材料自上世紀50年代被發現以來一直是-50℃至300℃溫度范圍內性能最好的熱電轉換材料。美國、俄羅斯等國家已經使用碲化鉍溫差發電器作為電源進行火星探測；而使用碲化鉍材料制作的溫差電致冷器也作為衛星上使用的紅外探測器、激光器的冷卻器得到了實際應用。此外，碲化鉍溫差電致冷器還大量應用于民用的冷藏箱和飲水機上。

目前，用于制作溫差電器件的碲化鉍溫差電元件均為長方體，高度截面積僅為2mm左右，通常采用線切割方法進行切割，即首先根據元件高度切割材料片，將若干材料片側面掛錫連成整體并將其安裝在機床操作臺上，根據所需切割的元件尺寸設置機床切割程序，按照“弓”字形線路進行元件截面尺寸切割，隨程序執行切割的元件脫落在操作臺面上。該方法適合切割1-5的較小高度截面積比的元件，元件高度約為2-6mm。若要切割10-20大長徑比的元件，15-20mm的元件高度較大，采取目前的切割方法就無法一次切割過多材料片，同時在元件脫落時很容易沿長度方向出現斷裂，進而導致元件切割合格率下降，工作效率降低，工藝成本增大；另外線切割機床采用電火花切割，容易在元件表面形成氧化層，不易清洗，表面清潔度差。

發明內容

本發明的目的在于解決上述現有合格率低、成本高和表面清潔度差的問題，提出一種大高度截面積比碲化鉍溫差電元件的切割方法。

本發明的目的是通過以下方案來實現的：

一種大高度截面積比碲化鉍溫差電元件切割方法，步驟包括：

(1)：取碲化鉍材料熱壓錠塊，將錠塊加工出高度尺寸的兩平面，用502膠將錠塊的一平面粘貼在一個平板料托上；

(2)：采用圓切片機垂直于料托方向將(1)中錠塊切成多片與長度尺寸相同的薄片；

(3)：將(2)中切割后的錠塊在丙酮中浸泡10min-20min，薄片與料托分離；

(4)：用聚酰亞胺雙面薄膜膠帶將(3)中多片薄片粘結在一起，保證材料片之間整齊對正，在一個高度平面粘貼一個平板料托；

(5)：用圓切片機對(4)中粘結在一起的薄片進行垂直于平板料托方向，切割成寬度尺寸的薄片；

(6)：將(5)中切割后的薄片在丙酮中浸泡10min-20min，薄片與料托分離；

(7)：剔除膠帶，將切割好的碲化鉍溫差電元件在去離子水中浸泡0.5h-1h，使碲化鉍溫差電元件間相互分離，用電吹風吹干，即完成大高度截面積比碲化鉍溫差電元件的切割。

而且，所述(1)中高度尺寸為15mm±0.03mm。

而且，所述(2)中長度尺寸為0.8mm±0.03mm。

而且，所述(5)中寬度尺寸為0.8mm±0.03mm。

而且，所述(4)中粘結在一起的片數不少于30片。

本發明的優點和積極效果是：

1、本發明所提出的大高度截面積比碲化鉍溫差電元件切割技術，采用圓切片機進行元件截面尺寸切割，通過在切割將材料粘結在料托上，增大了材料的切割面積和單次切割元件數量，元件切割結束后呈多個元件粘連在一起的薄片狀，提高了工作效率，不與料托自動分離，提高了元件的切割強度，進而大大提高了元件切割合格率，降低了成本。

2、本發明使用刀具切割，對切割件的電導率無特殊要求，切割后材料表面無氧化層，容易清洗，不受切割物件導電性影響，且切割后的元件表面潔凈無污染。

具體實施方式

下面通過具體實施例對本發明作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發明的保護范圍。

一種大高度截面積比碲化鉍溫差電元件切割方法，步驟包括：

(1)：取碲化鉍材料熱壓錠塊，將錠塊加工出高度15mm±0.03mm的兩平面，用502膠將錠塊的一平面粘貼在一個平板料托上；

(2)：用圓切片機垂直于料托方向將(1)中錠塊切成多片與長度0.8mm±0.03mm的薄片；

(3)：將(2)中切割后的薄片在丙酮中浸泡10min-20min，薄片與料托分離；