專利名稱：金屬化聯(lián)接半導(dǎo)體致冷器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于一種半導(dǎo)體致冷器中采用外表傳熱面分布為金屬化圖案的陶瓷平板型半導(dǎo)體溫差致冷組件為冷源，加熱釬焊聯(lián)接吸熱器與散熱器，優(yōu)化的元件截面與電對數(shù)目，并由聯(lián)接盤加強機械強度與穩(wěn)定性的裝置。
目前，商品化的陶瓷平板型半導(dǎo)體致冷器，其中的半導(dǎo)體溫差致冷組件作為支撐元件的陶瓷平板的外表傳熱面未經(jīng)金屬化，采用導(dǎo)熱硅油脂與吸熱器和散熱器聯(lián)接，屬常溫下冷法聯(lián)接，故可使用截面積較小元件以利降低成本，但有兩點不足其一是非金屬化聯(lián)接，傳熱不良，一般在使用半年至一年后，導(dǎo)熱硅油干化，導(dǎo)熱性大幅度降低，導(dǎo)致致冷效率很低，其二是采用截面積小的元件，容納的電對多(定型為127對)導(dǎo)致功率大，尤其是在導(dǎo)熱硅脂干化時，無效作功，不利節(jié)能，同時自身熱量越積越高，壽命很短，不適用于家庭使用。
本實用新型的目的在于改進上述不足，將半導(dǎo)體溫差致冷組件的陶瓷傳熱面金屬化，通過釬焊與吸熱器散熱器聯(lián)接，即熱法聯(lián)接，通過優(yōu)化，采用較大元件截面及電對數(shù)目，通過增加聯(lián)接盤加強機械強度，以利節(jié)能，長壽，致冷效率高，適用于家庭。
本實用新型特征是在陶瓷平板型半導(dǎo)體致冷組件的兩外表傳熱面分布圓形或矩(條)形金屬化圖案，供與吸熱器散熱器的傳熱面進行釬焊，其內(nèi)部經(jīng)優(yōu)化由3.20至4.00平方毫米(較大)元件截面組成的69至72對電對，這樣的內(nèi)，外部的布局與組合適用于單獨式或單元式的金屬化的結(jié)構(gòu)，為了加強釬焊后的強度，相應(yīng)地增加一個由絕熱性能好的材料制成的方形的聯(lián)接盤，該盤底上有適用于單獨式或單元式進行裝配并能暴露出一個或三個吸熱器矩形傳熱面的矩形或園形孔，該盤底內(nèi)側(cè)有用絕熱性能好的材料制成的裝配掛鉤，可掛在被致冷的(罐)器具的邊緣與吸熱器聯(lián)接，該盤底外側(cè)有裝配螺釘，裝配螺釘通過過橋與散熱器聯(lián)接，裝配掛鉤與螺釘之間不貫通，該盤底外側(cè)還有一個或三個扇形屏，用于與散熱器密封，除傳熱面外無任何傳導(dǎo)熱量的通道，使吸熱器，金屬化的半導(dǎo)體致冷組件散熱器三者在傳熱面金屬化釬焊后，又共同緊固在聯(lián)接盤內(nèi)外，形成既能在傳熱面快速傳熱在非傳熱處相互隔熱的同時又能在整體上加強機械強度與穩(wěn)定性的金屬化聯(lián)接半導(dǎo)體致冷器。
圖1為本實用新型單獨式立體展開圖。
圖2為本實用新型單獨式裝配圖。
圖3為本實用新型三套為一單元式立體展開圖。
圖4為本實用新型三套為一單元式裝配圖。
以下結(jié)合附圖進行說明如
圖1所示單獨式部件，扇形散熱器(1)傳熱面(2)上制備了釬焊錫層，矩形半導(dǎo)體致冷組件(3)散熱傳熱面(4)上分布圓形或矩(條)形金屬化圖案(5)，同樣地，在其吸熱傳熱面(6)上也分布了金屬化圖案，方盤狀的聯(lián)接盤(7)上有暴露出一個吸熱器(8)矩形傳熱面(9)的矩形或圓形孔(10)，吸熱器矩形傳熱面上也制備了釬焊錫層。
如1.2所示單獨式的裝配，首先將聯(lián)接盤(7)底內(nèi)側(cè)的裝配掛鉤(11)裝卡在致冷器具(12)的邊緣上，吸熱器(8)裝配在聯(lián)接盤上的矩形或圓形孔(10)中，完成聯(lián)接盤(7)與致冷器具上的吸熱器的聯(lián)接，然后通過加熱釬焊將半導(dǎo)體致冷組件(3)吸熱傳熱面(6)上分布的金屬化圖案與吸熱器(8)傳熱面(9)上的錫層焊接在一起，形成金屬化良傳熱性層(13)，同樣地，通過加熱釬焊將半導(dǎo)體致冷組件(3)散熱傳熱面(4)上分布的金屬化圖案(5)與散熱器(1)傳熱面(2)上的錫層焊接在一起，形成金屬化良傳熱性層(14)，最后通過兩個兩邊帶孔(15)長條狀的過橋(16)插入到散熱器中，將其上兩邊的孔(15)穿入到聯(lián)接盤(7)上裝配螺釘(17)中用螺母(18)緊固，在聯(lián)接盤底外側(cè)具有扇形屏(19)，供散熱器裝配后密封。
如圖3.4所示說明三套為一單元式的部件與裝配，三個扇形散熱器(1)的傳熱面(2)上制備了釬焊錫層，裝配時三個扇形散熱器便組成一個圓形構(gòu)成一個單元，三個矩形半導(dǎo)體致冷組件(3)散熱傳熱面(4)上分布圓形或矩(條)形金屬化圖案(5)，同樣地，在其吸熱傳熱面(6)上也制備了金屬化圖案，方盤狀的聯(lián)接盤(7)上有三個倒″品″字形能暴露出三個吸熱器(8)矩形傳熱面(9)的矩形或圓形孔(10)，吸熱器矩形傳熱面(9)上也制備了釬焊錫層，同單獨式裝配一樣，不過是三套同時裝配，首先將聯(lián)接盤(7)底內(nèi)側(cè)的裝配掛鉤(11)裝卡在致冷器具(12)的邊緣上，三個吸熱器(8)裝配在聯(lián)接盤上的三個矩形或圓形孔(10)中，完成聯(lián)接盤(7)與致冷器具上的三個吸熱器的聯(lián)接；然后通過加熱釬焊將三個半導(dǎo)體致冷組件(3)吸熱傳熱面(6)上分布的金屬化圖案與三個吸熱器(8)傳熱面(9)上的錫層焊接在一起，形成金屬化良傳熱性層(13)，同樣地，通過加熱釬焊將三個半導(dǎo)體致冷組件(3)散熱傳熱面(4)上分布的金屬化圖案(5)與三個散熱器(1)傳熱面(2)上的錫層焊接在一起，形成金屬化良傳熱性層(14)，最后通過6個兩邊帶孔(15)長條狀的過橋(16)插入到散熱器中，將其上兩邊的孔(15)穿入到聯(lián)接盤(7)上裝配螺釘(17)中用螺母(18)緊固，緊固后三個散熱器便拼成一個圓形組成一個單元，在聯(lián)接盤底外側(cè)具有圓形屏(20)，供散熱器裝配后密封。
無論單獨式或單元式的裝配，因其是通過加熱釬焊即熱法聯(lián)接吸熱器與散熱器的，易造成電對移位，為保證元件及電對的可靠性及降低電功率，提高致冷效率，須優(yōu)選出適用于釬焊的元件截面及電對數(shù)目，經(jīng)優(yōu)化確認元件截面積在3.20至4.00平方毫米構(gòu)成的69至72對的吸熱及散熱面金屬化的半導(dǎo)體致冷組件為宜。
本實用新型通電工作時，半導(dǎo)體致冷組件形成溫差，通過其吸熱傳熱面的金屬化良傳熱性層迅速地向吸熱器吸收熱量，并由半導(dǎo)體電對傳遞到其散熱傳熱面，再通過金屬化良傳熱性層迅速地向散熱器釋放熱量，形成″電子熱泵″式的致冷過程，由于上述本實用新型的特征便構(gòu)成既在傳熱面不變性的快速傳熱，在非傳熱處相互隔熱的低能耗高致冷效率的長壽型適用于家庭使用的單獨式或單元式的金屬化聯(lián)接半導(dǎo)體致冷器。
權(quán)利要求1.本實用新型屬于一種陶瓷平板型半導(dǎo)體溫差致冷組件為冷源，在吸熱面聯(lián)接吸熱器，在散熱面聯(lián)接散熱器構(gòu)成的半導(dǎo)體致冷器的裝置，其特征是半導(dǎo)體致冷組件的兩陶瓷外表傳熱面(4)、(6)分布圓形或矩(條)形金屬化圖案(5)與吸熱器(8)、散熱器(1)的傳熱面(9)、(2)形成金屬化良傳熱性的釬焊聯(lián)接，其內(nèi)部是優(yōu)化的元件截面積與電對數(shù)目，在非傳熱處通過聯(lián)接盤(7)隔熱和加強機械強度與穩(wěn)定性，并由此構(gòu)成單獨式與單元式兩種金屬化聯(lián)接半導(dǎo)體致冷器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬化聯(lián)接半導(dǎo)體致冷器，其特征是將其兩陶瓷外表傳熱面(4)、(6)上圓形或矩(條)形金屬化圖案(5)與吸熱器(8)散熱器(1)傳熱面(9)、(2)上的錫焊層釬焊接在一起形成金屬化良傳熱性層(13)、(14)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬化聯(lián)接半導(dǎo)體致冷器，其特征是半導(dǎo)體致冷組件(3)內(nèi)部優(yōu)化的元件截面積在3.20至4.00平方毫米，電對為69至72對之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬化聯(lián)接半導(dǎo)體致冷器，其特征是聯(lián)接盤(7)具備以下三點1)由絕熱材料制成的方盤形，其盤底具有暴露出一個或三個吸熱器矩形傳熱面的矩形或圓形(10)孔，2)利用盤底內(nèi)側(cè)裝配掛鉤(11)與致冷器具(12)的邊緣聯(lián)接，3)利用盤底外側(cè)裝配螺釘(17)通過過橋(16)將散熱器(1)用螺母緊固，利用扇形屏(19)或圓形屏(20)將散熱器密封。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬化聯(lián)接半導(dǎo)體致冷器，其特征是單獨式的由一個扇形散熱器，一個分布金屬化圖案的半導(dǎo)體致冷組件與聯(lián)接盤上一個暴露的吸熱器矩形傳熱面的矩形或圓形孔構(gòu)成的金屬化聯(lián)接半導(dǎo)體致冷器，單元式的由三個扇形散熱器、三個分布金屬化圖案的半導(dǎo)體致冷組件，與聯(lián)接盤上三個暴露的吸熱器矩形傳熱面的矩形或圓形孔并由三個散熱器拼成一個圓形的金屬化聯(lián)接半導(dǎo)體致冷器。
專利摘要本實用新型屬于一種陶瓷平板型半導(dǎo)體溫差致冷組件為冷源構(gòu)成的半導(dǎo)體致冷器,其特征是半導(dǎo)體致冷組件(3)的兩陶瓷外表傳熱面(4)分布圓形或矩(條)形金屬化圖案(5),供與吸熱器(8),散熱器(1)的傳熱面(2)形成金屬化良傳熱性的釬焊連接,其內(nèi)部是優(yōu)化的元件截面積與電對數(shù)目,在非傳熱處通過聯(lián)接盤(7)隔熱和加強機械強度與穩(wěn)定性,并由此構(gòu)成單獨式與單元式兩種金屬化聯(lián)接半導(dǎo)體致冷器,以其長壽、低功率、高致冷效率適用于家庭中。
文檔編號F25B21/02GK2290822SQ97203008
公開日1998年9月9日 申請日期1997年4月7日 優(yōu)先權(quán)日1997年4月7日
發(fā)明者吳鴻平, 王穎儒 申請人:吳鴻平, 王穎儒