[發明專利]一種半導體制冷或制熱模塊及其制作方法

無效

• 申請號: 201110248441.X
• 申請日: 2011-08-26
• 公開（公告）號: CN102297544A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發明（設計）人: 陳志明;顧偉
• 申請（專利權）人: 陳志明;顧偉;江蘇昱眾新材料科技有限公司
• 主分類號: F25B21/04
• 分類號: F25B21/04
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 劉楠

技術領域

本發明涉及一種半導體制冷或制熱模塊及其制作方法，屬于半導體制冷或制熱技術領域。

背景技術

利用P型半導體和N型半導體的特性進行通電制冷或制熱的技術已被廣泛地應用在制冷或制熱領域。目前，在現有技術中，普遍將P型半導體和N型半導體制作為一體來作為制冷或制熱的半導體元件，如申請號為200920112725.4、發明名稱為“半導體制冷元件及半導體制冷系統”的中國專利文獻所公開的一種半導體制冷或制熱的技術方案，就是將由P型半導體和N型半導體組成的電偶對半導體制冷元件制作為柱形，并在柱體的中間開有通孔，將電偶對的一端設置在通孔內部，將電偶對的另一端設置在柱體的外表面。這種將P型半導體和N型半導體制作為一體來作為制冷或制熱的半導體元件，主要存在著制冷或制熱時電能轉化效率低的缺點，并且由于制作為一體的P型半導體和N型半導體的散熱效果不好，很不適合于大功率使用，而且制作為一體的P型半導體和N型半導體在使用過程中很容易老化，從而更加降低了制冷或制熱的工作效率。因此，現有的采用P型半導體和N型半導體制作為一體的制冷或制熱的半導體元件的使用效果還是不夠理想。

發明內容

本發明的目的是：提供一種制冷或制熱時工作效率較高、節能、并且適合于大功率工作、且結構簡單、制作容易的半導體制冷或制熱模塊及其制作方法，以克服現有技術的不足。

本發明是這樣實現的：本發明的一種半導體制冷或制熱模塊的制作方法，包括采用N型半導體和P型半導體作為制冷或制熱元件，在采用N型半導體和P型半導體制作制冷或制熱元件時，將每個N型半導體和P型半導體分別間隔地、不相互接觸地設置在第一絕緣陶瓷片與第二絕緣陶瓷片之間，在第一絕緣陶瓷片上固定上至少1塊導電金屬片，在第二絕緣陶瓷片上固定上至少2塊導電金屬片，即固定在第二絕緣陶瓷片上的導電金屬片比固定在第一絕緣陶瓷片上的導電金屬片多1片，在第一絕緣陶瓷片上的每塊導電金屬片上都固定上1個N型半導體和1個P型半導體，并且將固定在第一絕緣陶瓷片上同一塊導電金屬片上的N型半導體和P型半導體的另一端分別固定在第二絕緣陶瓷片上的不同的導電金屬片上，并使固定在導電金屬片上的N型半導體和P型半導體能通過導電金屬片連接通電；將與直流電源的正負極連接的連接端分別設置在第二絕緣陶瓷片上的導電金屬片上。

根據上述方法制作的本發明的一種半導體制冷或制熱模塊為：該模塊包括N型半導體和P型半導體，每個N型半導體和P型半導體都分別間隔地、不相接觸地設置在第一絕緣陶瓷片與第二絕緣陶瓷片之間，在第一絕緣陶瓷片上固定有至少1塊導電金屬片，在第二絕緣陶瓷片上固定有至少2塊導電金屬片，并且固定在第二絕緣陶瓷片上的導電金屬片比固定在第一絕緣陶瓷片上的導電金屬片多1片，在第一絕緣陶瓷片上的每塊導電金屬片上都連接固定有1個N型半導體和1個P型半導體，并且固定在第一絕緣陶瓷片上同一塊導電金屬片上的N型半導體和P型半導體的另一端分別固定在第二絕緣陶瓷片上的不同的導電金屬片上；與直流電源的正負極連接的連接端分別設置在第二絕緣陶瓷片上的導電金屬片上。

上述在與直流電源的正負極連接的導電金屬片之間排列有1～1000排由N型半導體和P型半導體組成的半導體陣列，每排的N型半導體或P型半導體的數量不超過1000個，并且每排的N型半導體和P型半導體的數量相同；每排的每個N型半導體和P型半導體分別通過第一絕緣陶瓷片和第二絕緣陶瓷片上的導電金屬片首尾相連地相互串聯在與直流電源的正負極連接的導電金屬片之間。

上述固定在第一絕緣陶瓷片或第二絕緣陶瓷片上的導電金屬片的數量大于或等于2時，每塊導電金屬片都相互絕緣、互不接觸。

上述連接在與直流電源的正極連接的導電金屬片上的半導體與連接在與直流電源的負極連接的導電金屬片上的半導體不同，即當連接在與直流電源的正極連接的導電金屬片上的半導體為N型半導體時，連接在與直流電源的負極連接的導電金屬片上的半導體為P型半導體；當連接在與直流電源的正極連接的導電金屬片上的半導體為P型半導體時，連接在與直流電源的負極連接的導電金屬片上的半導體為N型半導體。?

N型半導體或P型半導體的形狀為矩形柱狀結構、圓柱形柱狀結構或由雙圓錐體頂端相互連接組成的柱狀結構（即沙漏計時器外形結構）。