[實(shí)用新型]一種制冷芯片及納米水離子發(fā)生器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202120996450.6
• 申請(qǐng)日: 2021-05-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN215496782U
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐峰;代星杰;吳澤濱;袁超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州大湛機(jī)電科技有限公司
• 主分類號(hào): H01L35/32
• 分類號(hào): H01L35/32;H01L35/04;H01L23/367;H01L23/373;F16L59/02
• 代理公司: 杭州周林知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 33439
• 代理人: 閆家偉

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種制冷芯片及納米水離子發(fā)生器，封裝嚴(yán)密、結(jié)構(gòu)緊湊、不易損壞、制冷效率高，且其尺寸小，可應(yīng)用于多種場(chǎng)景。由一對(duì)P/N型半導(dǎo)體晶粒、吸熱件、散熱件和基板組成。P/N型半導(dǎo)體晶粒貫穿嵌入所述基板，用以保護(hù)和封裝所述P/N型半導(dǎo)體晶粒；所述吸熱件與P/N型半導(dǎo)體晶粒的制冷端相電連，用以獲取制冷端產(chǎn)生的冷量；所述散熱件與P/N型半導(dǎo)體晶粒的發(fā)熱端相電連，用以獲取發(fā)熱端產(chǎn)生的熱量；同時(shí)設(shè)置中間件，所述中間件一端與所述基板相固定連接，另一端與所述吸熱件相固定連接，用以強(qiáng)化所述吸熱件與所述半導(dǎo)體晶粒的電連接的牢靠度。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及芯片的制造、封裝及應(yīng)用領(lǐng)域，具體涉及一種制冷芯片及納米水離子發(fā)生器。

背景技術(shù)

一方面，隨著功能和算法的高度集成，芯片的功耗和發(fā)熱量越來(lái)越大。另一方面，隨著芯片制造工藝的不斷升級(jí)，芯片的尺寸越來(lái)越小。常規(guī)的散熱片等純物理導(dǎo)熱散熱的方式已不能滿足急劇增加的芯片散熱需求，急需微型化、高效的芯片散熱裝置。帕爾貼(Peltier)制冷單元作為一種簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)的制冷方式，已被廣泛應(yīng)用于芯片散熱，但仍存在以下不足：

(1)帕爾貼制冷單元的結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性差，由于半導(dǎo)體晶粒很容易折斷、脫落或斷裂，大大增加生產(chǎn)的次品率；

(2)帕爾貼制冷單元的尺寸較大，一般需要數(shù)十對(duì)熱電晶粒，而且帕爾貼制冷單元自身的散熱需求極大，需要為其配置專用的散熱片，進(jìn)一步增加了帕爾貼制冷單元的尺寸，從而大大限制了其應(yīng)用場(chǎng)景。

(3)制冷單元的熱傳導(dǎo)和電傳導(dǎo)的阻力大，制冷效率低，增加了生產(chǎn)成本與電能消耗。

本發(fā)明提供一種制冷芯片及制造方法能全面解決以上的問(wèn)題，芯片設(shè)計(jì)巧妙、結(jié)構(gòu)緊湊，實(shí)現(xiàn)外形尺寸的小型化，制冷和散熱效率高，可以匹配芯片散熱裝置所需的微型化、高效散熱的訴求，并可用于納米水離子發(fā)生器。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種制冷芯片及納米水離子發(fā)生器，利用帕爾貼熱電效應(yīng)制造冷量，由于該制冷芯片結(jié)構(gòu)穩(wěn)固、尺寸小、耗電低，可應(yīng)用于多種需要冷卻或冷凝的場(chǎng)景。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，采用如下技術(shù)方案：

一種制冷芯片，包括：

一對(duì)P/N型半導(dǎo)體晶粒，一對(duì)P/N型半導(dǎo)體晶粒由P型半導(dǎo)體晶粒和N型半導(dǎo)體晶粒組成，所述P/N型半導(dǎo)體晶粒的一端為制冷端，用以在熱電效應(yīng)的作用下獲取低于環(huán)境的溫度即冷量，所述P/N型半導(dǎo)體晶粒的另一端為發(fā)熱端，用以在熱電效應(yīng)的作用下獲取高于環(huán)境的溫度即熱量；

其特征在于還包括：

吸熱件，所述吸熱件與P/N型半導(dǎo)體晶粒的制冷端相電連，用以獲取制冷端產(chǎn)生的冷量；

基板，所述P/N型半導(dǎo)體晶粒貫穿嵌入所述基板，用以保護(hù)和封裝所述P/N型半導(dǎo)體晶粒；

中間件，所述中間件一端與所述基板相固定連接，另一端與所述吸熱件相固定連接，所述中間件用以強(qiáng)化所述吸熱件與所述P/N型半導(dǎo)體晶粒的電連接的牢靠度。

進(jìn)一步，所述中間件為導(dǎo)體，覆設(shè)于所述基板上，并通過(guò)焊接的方式與所述吸熱件相電連接。

進(jìn)一步，所述中間件為非導(dǎo)體，用以把所述吸熱件和所述基板相固定連接。

進(jìn)一步，所述P型半導(dǎo)體晶粒是以帶正電的空穴導(dǎo)電為主的半導(dǎo)體，所述N型半導(dǎo)體晶粒是自由電子濃度遠(yuǎn)大于空穴濃度的半導(dǎo)體。

進(jìn)一步，所述吸熱件基部的橫截面積大于吸熱件頂針部的橫截面積，所述吸熱件基部分別與P/N型半導(dǎo)體晶粒的制冷端相電連，所述吸熱件頂針部遠(yuǎn)離所述P/N型半導(dǎo)體晶粒的制冷端，用以向遠(yuǎn)端高效傳遞冷量。

進(jìn)一步，還包括散熱件，所述散熱件與P/N型半導(dǎo)體晶粒的發(fā)熱端相電連，用以獲取發(fā)熱端產(chǎn)生的熱量；