[發明專利]溫度調控器件及制備方法

在審

• 申請號: 201810129467.4
• 申請日: 2018-02-08
• 公開（公告）號: CN108461617A
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發明（設計）人: 劉瑋書;張雙猛;劉勇;鄧滿姣
• 申請（專利權）人: 南方科技大學
• 主分類號: H01L35/02
• 分類號: H01L35/02;H01L35/32;H01L35/34;A61F2/10
• 代理公司: 深圳青年人專利商標代理有限公司 44350
• 代理人: 傅俏梅

1.溫度調控器件，其特征在于，包括：

熱電陣列，包括多個按照設計電路規則排布、用以實現自適應溫度感觸功能的N型半導體熱電單元和P型半導體熱電單元；

第一基板，其中一表面具有與各所述N型半導體熱電單元和所述P型半導體熱電單元對應的第一電極，所述第一電極與各所述N型半導體熱電單元和所述P型半導體熱電單元的一端面對應連接；

第二基板，其中一表面具有與各所述N型半導體熱電單元和所述P型半導體熱電單元對應的第二電極，所述第二電極與各所述N型半導體熱電單元和所述P型半導體熱電單元的另一端面連接而使各所述N型半導體熱電單元和所述P型半導體熱電單元夾設于所述第一基板和所述第二基板之間且構成所述設計電路規則排布結構；

相變材料層，用以實現相變溫度點附近的相變儲熱與潛熱的釋放，覆設于所述第一基板或/和所述第二基板向外的表面。

2.如權利要求1所述的溫度調控器件，其特征在于，還包括封裝層，所述封裝層覆設于所述相變材料層上且包覆組合后的所述熱電陣列、所述第一基板和所述第二基板的兩側。

3.如權利要求1所述的溫度調控器件，其特征在于,所述相變材料采用新戊二醇(NPG)、氨基-2-甲基-1，3-丙二醇(AMP)、三羥甲基乙烷(PG)、三羥甲基氨基甲烷(TAM)、季戊四醇(PE)或三羥甲基丙烷(TMP)中的一種，或為上述材料中的任意兩種或兩種以上的組合。

4.如權利要求1-3任一項所述的溫度調控器件，其特征在于，覆設于所述第一基板和所述第二基板向外的表面的所述相變材料層采用同種相變材料或不同相變材料。

5.如權利要求1-3任一項所述的溫度調控器件，其特征在于，所述第一基板和所述第二基板采用聚酰亞胺柔性材料制成，或者采用氧化鋁或氮化鋁陶瓷剛性材料制成。

6.如權利要求1-3任一項所述的溫度調控器件，其特征在于，所述N型半導體熱電單元和所述P型半導體熱電單元采用Bi₂Te₃、MgSi₂、Mg₃Sb₂、GeSi、PbTe或CoSb₃材料制成；或者是采用half-hesuler或有機熱電材料制成。

7.如權利要求1-3任一項所述的溫度調控器件，其特征在于，所述N型和所述P型半導體熱電單元尺寸為長0.1-5mm，寬0.1-5mm，高0.05-5mm。

8.溫度調控器件制備方法，其特征在于，包括下述步驟：

將N型半導體熱電材料片和P型半導體熱電材料片按尺寸切割形成一定規格的熱電單元；

在所述第一基板和所述第二基板上的一表面制備圖形化的第一電極和第二電極；

將具有多個與所述第一電極對應的小孔的網格置于所述第一基板之具有第二電極的表面上，然后將多個所述N型半導體熱電單元和所述P型半導體熱電單元按照可實現自適應溫度感觸功能的設計電路規則排列放置于對應設置的所述網格內，并使各所述N型半導體熱電單元和所述P型半導體熱電單元的一端面與所述第一電極對應連接且固定于所述第一基板上，再將網格移除；

將所述第二基板上的所述第二電極與所述第一基板上的多個所述N型半導體熱電單元和P型半導體熱電單元之另一端面對應連接，使各所述N型半導體熱電單元和所述P型半導體熱電單元形成所述設計電路規則排布結構并夾設于所述第一基板和所述第二基板之間；

將相變材料涂覆于第一基板或/和所述第二基板上，烘干固化形成相變材料層。

9.如權利要求8所述的溫度調控器件制備方法，其特征在于，所述相變材料烘干固化后，再將封裝材料覆蓋于所述相變材料的外表層以及組合后的所述相變材料層、所述第一基板、所述熱電陣列和所述第二基板的兩側。