[發明專利]一種內部通電的多層型熱電半導體模塊及其形成方法

在審

• 申請號: 202210768442.5
• 申請日: 2022-06-30
• 公開（公告）號: CN115207197A
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 馮林
• 申請（專利權）人: 浙江先導熱電科技股份有限公司
• 主分類號: H01L35/08
• 分類號: H01L35/08;H01L35/32;H01L35/34
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 劉正君

1.一種內部通電的多層型熱電半導體模塊，其特征在于，包括底層基板、平行設置在底層基板上方的中間層基板以及平行設置在中間層基板上方的頂層基板，所述底層基板和中間層基板之間設有第一層半導體顆粒，所述中間層基板和頂層基板之間設有第二層半導體顆粒；所述中間層基板上設有導電區和熱傳導區，所述導電區連接所述中間層基板的上下表面，所述第一層半導體顆粒與所述第二層半導體顆粒通過所述導電區電連接。

2.根據權利要求1所述的一種內部通電的多層型熱電半導體模塊，其特征在于，所述中間層基板的熱傳導區上下表面均勻鋪設有金屬導電導熱塊，設置在所述中間層基板的熱傳導區上表面的金屬導電導熱塊與第一層半導體顆粒下端面對應設置，設置在所述中間層基板的熱傳導區下表面的金屬導電導熱塊與第二層半導體顆粒下端面對應設置，所述金屬導電導熱塊與中間層基板內部電路電連接，相鄰的金屬導熱塊之間設有間隙。

3.根據權利要求2所述的一種內部通電的多層型熱電半導體模塊，其特征在于，所述導電區包括N型半導體導電區和P型半導體導電區，所述N型半導體導電區和P型半導體導電區之間設有絕緣間隙。

4.根據權利要求3所述的一種內部通電的多層型熱電半導體模塊,其特征在于，所述第一層半導體顆粒包括：若干N型半導體顆粒、若干P型半導體顆粒、上層N型半導體連接顆粒、上層P型半導體連接顆粒；

所述第二層半導體顆粒包括：若干N型半導體顆粒、若干P型半導體顆粒、下層N型半導體連接顆粒、下層P型半導體連接顆粒。

5.根據權利要求4所述的一種內部通電的多層型熱電半導體模塊，其特征在于，所述導電區包括安裝槽，所述安裝槽沿厚度方向貫穿所述中間層基板，所述N型半導體導電區包括設置在安裝槽的第一導體，所述P型半導體導電區包括設置在安裝槽內的第二導體。

6.根據權利要求5所述的一種內部通電的多層型熱電半導體模塊，其特征在于，所述第一導體與安裝槽固定連接，所述第一導體上表面與中間層基板上表面的金屬導電導熱塊上表面齊平，所述第一導體上表面和下表面均設有焊錫層，所述第一導體下表面與設置在底層基板與中間層基板之間的下層N型半導體連接顆粒上表面焊錫連接，所述第一導體上表面與設置在頂層基板和中間層基板之間的上層N型半導體連接顆粒下表面焊錫連接。

7.根據權利要求6所述的一種內部通電的多層型熱電半導體模塊，其特征在于，所述第二導體與安裝槽固定連接，所述第二導體上表面與中間層基板上表面的金屬導電導熱塊上表面齊平，所述第二導體上表面和下表面均設有焊錫層，所述第二導體下表面與設置在底層基板與中間層基板之間的下層P型半導體連接顆粒上表面焊錫連接，所述第二導體上表面與設置在頂層基板和中間層基板之間的上層P型半導體連接顆粒下表面焊錫連接。

8.根據權利要求1或7所述的一種內部通電的多層型熱電半導體模塊，其特征在于，所述底層基板、中間層基板和頂層基板均為陶瓷基板，所述底層基板的上表面設有引導槽，所述頂層基板下表面設有引導槽，所述中間層基板的上下表面均設有引導槽，所述陶瓷基板表面設有引導孔，所述金屬導電導熱塊設置在所述引導孔內。

9.一種如權利要求1~8任一項所述的內部通電的多層型熱電半導體模塊的形成方法，其特征在于，包括：提供：頂層基板、中間層基板和底層基板，所述頂層基板下表面、中間層基板的上下表面及底層基板的上表面均設有金屬導電導熱塊；提供：第一層半導體顆粒、第二層半導體顆粒；提供：第一導體和第二導體。

10.根據權利要求9所述的一種內部通電的多層型熱電半導體模塊形成方法，其特征在于，包括按照底層基板、第二層半導體顆粒、中間層基板、第一層半導體顆粒和頂層基板的順序層層焊接。