[發明專利]一種半導體溫度控制裝置

在審

• 申請號: 201711023315.8
• 申請日: 2017-10-27
• 公開（公告）號: CN107560225A
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 張躍宏
• 申請（專利權）人: 鎮江佳鑫精工設備有限公司
• 主分類號: F25B21/02
• 分類號: F25B21/02
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙)32256
• 代理人: 任立

技術領域

本發明屬于溫度控制裝置技術領域，具體涉及一種半導體溫度控制裝置。

背景技術

半導體制冷片，也叫熱電制冷片，是一種熱泵。它的優點是沒有滑動部件，應用在一些空間受到限制，可靠性要求高，無制冷劑污染的場合。利用半導體材料的Peltier效應，當直流電通過兩種不同半導體材料串聯成的電偶時，在電偶的兩端即可分別吸收熱量和放出熱量，可以實現制冷的目的。

原有的產品溫度控制裝置在通過制冷片進行溫度控制過程中，由于熱端溫度不容易控制，且制冷片本身也產生一定熱量，難以實現冷端溫度的穩定，且熱冷端溫度達到平衡時間過慢，影響裝置的使用效率，增加作業時長。

發明內容

本發明的目的在于提供一種半導體溫度控制裝置，以解決上述背景技術中提出的原有的產品溫度控制裝置在通過制冷片進行溫度控制過程中，由于熱端溫度不容易控制，且制冷片本身也產生一定熱量，難以實現冷端溫度的穩定，且熱冷端溫度達到平衡時間過慢，影響裝置的使用效率，增加作業時長的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種半導體溫度控制裝置，半導體溫度控制裝置包括熱傳遞組件、制冷片散熱組件和熱端散熱組件，熱傳遞組件包括制冷片、陶瓷板、熱端和冷端，制冷片之間連接有陶瓷板，制冷片的上端設置有熱端、制冷片的下端設置有冷端；

制冷片11的表面由內向外依次包覆有鋁、銅及石墨烯，其制備工藝具體為：

a：將制冷片11基體進行銑面，將包鋁板與制冷片11基體焊接在一起，通過熱軋工藝對制冷片11基體完成鋁包覆工藝；

b：對包覆過的制冷片11基體進行除油處理，除油液的組成為：無水碳酸鈉Na2CO340-60g/L，磷酸鈉Na3PO4·12H2O40-60g/L，硅酸鈉Na2SiO3·9H2O5-20g/L，OP-10乳化劑1-3ml/L，30-40℃，除油時間為5-10分鐘；

c：對制冷片11基體進行親水處理，親水處理液的組成為：乙腈C2H3N10-20%，二氯甲烷CH2Cl25-10%，N,N-二甲基甲酰胺C3H7NO70-85%，30-40℃，親水時間為3-5分鐘；

d：對制冷片11基體進行粗化處理，粗化液的組成為：氫氟酸HF40%100-250ml/L，氟化氫銨NH4·HF210-20g/L，室溫，粗化時間3-5分鐘；

e：對制冷片11基體進行膠體鈀活化，膠體鈀溶液的組成為：二氯二氨鈀Pd(NH3)2Cl20.05-1.0g/L，鹽酸10-60ml/L，錫酸鈉Na2SnO3·3H2O0.4-0.8g/L，氯化鈉NaCl100-150g/L，30-35℃，活化時間為3-5分鐘；

f：對制冷片11基體解膠后進行化學鍍處理，沉積銅溶液組成為：硫酸銅CuSO4·5H2O10-15g/L，乙二胺四乙酸二鈉EDTA·2Na29-44g/L，乙醛酸C2H2O37-12g/L，亞鐵氰化鉀10-20mg/L，a,a’-聯吡啶10-30mg/L，pH13-14，30-40℃，沉積時間為10-60分鐘；

g：將制冷片11基體放置在氫氣和氬氣混合氣體中，待溫度升到900-1200℃后，先令金屬退火一段時間，后通入乙炔碳源，碳源發生裂解并在金屬銅的催化作用下在金屬表面生長石墨烯，即完成制冷片11的制備；

制冷片散熱組件包括元件散熱柵板和冷卻扇，元件散熱柵板固定在制冷片的外表壁，冷卻扇固定在制冷片的一側，熱端散熱組件包括熱端冷卻柵板、冷卻水管和換熱器，熱端冷卻柵板固定在熱端上，熱端冷卻柵板內交錯卡合有冷卻水管，換熱器固定在冷卻水管的端部，換熱器包含回水管進口、入水管進口、回水流道、入水管出口、回水管出口和入水流道，回水管進口與回水管出口之間通過回水流道連接，入水管進口與入水管出口之間通過入水流道連接，入水流道和回水流道的外側均設置有橡膠圈，回水管進口與入水管出口均與冷卻水管連接。

優選的，換熱器內共設置有五層換熱板，且換熱板之間通過密封圈連接。

優選的，制冷片共設置有兩個，且兩個制冷片分別安裝在陶瓷板的上下表面，制冷片包括導流板和接線端子，制冷片的兩端均連接有導流板，導流板的一側固定有接線端子。

優選的，冷卻水管呈蛇形安裝在熱端冷卻柵板的間隙中，且分布有上下兩層。

優選的，冷卻扇包括防塵網和固定螺釘，冷卻扇與制冷片之間通過固定螺釘固定連接，防塵網與冷卻扇之間可拆卸連接。