[發明專利]半導體制冷器及半導體制冷裝置

有效

• 申請號: 201310695972.2
• 申請日: 2013-12-16
• 公開（公告）號: CN103697618A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 高俊嶺;羅嘉恒;關慶樂;孔小鳳
• 申請（專利權）人: 廣東富信科技股份有限公司
• 主分類號: F25B21/02
• 分類號: F25B21/02
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 劉芳

技術領域

本發明涉及半導體制冷技術，尤其涉及一種半導體制冷器及半導體制冷裝置。

背景技術

半導體制冷器是利用半導體材料的珀爾帖效應制成的、可以產生制冷、或制熱作用的芯片。

圖1為現有技術中的一種半導體制冷器的結構示意圖；圖2為圖1中A-A向剖視圖；如圖1和圖2所示，現有技術中的半導體制冷器包括相對設置的第一基板11、第二基板12，以及設置在第一基板11和第二基板12之間的多個按序排列的半導體電偶13，其中，多個半導體電偶13中一部分為N型半導體電偶131、另一部分為P型半導體電偶132，多個半導體電偶13排列呈多行，每行中各N型半導體電偶與P型半導體電偶間隔設置并通過導電金屬片14串接。第一基板11或第二基板12中的一個上可形成有兩個電極引線，例如當第一基板11上設置電極引線、并通過該電極引線連接到一直流電源上時，直流電則通過串聯的半導體電偶13，使熱量由半導體電偶13朝第一基板11所在一側傳遞，即第一基板11所在一側形成溫度較高的熱端，第二基板12所在一側形成溫度較低的冷端；其中為了減少冷端冷量損失，通常電極引線固接在熱端。

一般而言，半導體制冷器的尺寸較小，第一基板11和第二基板12之間的留有一定的空氣間隙，一般在0.5～2.5mm范圍內；這個間隙暴露于基板的周圍環境中，制冷器工作時，外界環境中的空氣會直接進入第一基板11和第二基板12留有的間隙、環境濕度一定時，制冷器冷端會吸附潮濕空氣形成水氣，與半導體電偶13產生原電池效應，直接影響半導體制冷器的工作性能和使用壽命。

為避免外界潮濕空氣進入到半導體制冷器內影響保證半導體制冷器的可靠工作，現有技術中的一種解決方案是將第一基板11和第二基板12周圍膠粘密封膠形成密封膠層，通過該密封膠層將整個半導體制冷器中的電偶與外界空氣隔離，以提高使用壽命。但是，由于密封膠層的導熱系數較高，會使熱端的部分熱量由密封膠層傳遞到冷端，即導致“漏熱”現象，嚴重影響冷端的制冷效果或熱端的制熱效果；而為保證密封膠的流動性、凝固時間等工藝參數要求及成本因素，通常采用的密封膠為704硅膠材料，其導熱系數相對較高；另外，為保證密封膠層的膠粘、密封可靠性，密封膠層的密封厚度W1也必須達到要求的數值，從而導致現有技術中很難達到在保證半導體制冷器的使用壽命的同時改善制冷（或制熱）效果。

發明內容

針對現有技術中的上述缺陷，本發明提供一種半導體制冷器及半導體制冷裝置，實現對第一基板和第二基板內部的半導體電偶與外界的有效隔離防護，同時減小了對制冷或制熱效果的影響，提高工作可靠性及使用壽命。

本發明提供一種半導體制冷器，包括：第一基板、第二基板，以及設置在所述第一基板和第二基板之間的至少兩個半導體電偶；還包括：設置在所述第一基板和第二基板之間的側墻，所述側墻圍繞在所述至少兩個半導體電偶外圍；所述側墻包括固定連接在所述第一基板和第二基板之間的膠粘層，以及位于所述第一基板和第二基板之間的、且固定連接于所述膠粘層內側的增強層，所述增強層的導熱系數低于所述膠粘層。

本發明還提供一種半導體制冷裝置，包括：內部形成有容置空腔的箱體，還包括：固定設置在所述箱體上的、如上所述的半導體制冷器。

本發明提供的半導體制冷器及半導體制冷裝置，通過設置由增強層和膠粘層的側墻，可以將所有半導體電偶密封在由第一基板、第二基板及側墻圍成的密封空腔內，避免了外界潮濕空氣等進入到半導體電偶周圍引發原電池效應；而且，還可以減少由側墻引起的第一基板和第二基板間的熱量損失，有效改善漏熱現象，改善了半導體制冷器的制冷或制熱效果，并有利于延長使用壽命。

附圖說明

圖1為現有技術中的一種半導體制冷器的結構示意圖；

圖2為圖1中A-A向剖視圖；

圖3為本發明半導體制冷器一實施例的剖面結構示意圖；

圖4為本發明半導體制冷器另一實施例的立體圖；

圖5為圖4中B-B向剖視圖；

圖6為圖5中Ⅰ處放大圖。

具體實施方式

實施例一