相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求于2016年1月26日提交于韓國知識產(chǎn)權(quán)局的韓國專利申請第10-2016-0009598號的優(yōu)先權(quán)權(quán)益，通過引用將其全部內(nèi)容結(jié)合于本文中。

本公開涉及熱電元件，并且更具體而言，涉及用于制造熱電模塊的裝置，該裝置能夠方便且精確地執(zhí)行熱電元件的對準(zhǔn)和布置。

背景技術(shù)：

熱電模塊使用各種方法來顯示熱與電的相互作用，并且具有使用由于溫差而產(chǎn)生電動勢的賽貝克效應(yīng)的結(jié)構(gòu)；具有使用由于電流吸收(或生成)熱的珀爾帖效應(yīng)的結(jié)構(gòu)等。

熱電模塊可包括成對的n型熱電元件和p型熱電元件；分別連接至n型熱電元件和p型熱電元件的上部和下部的上電極和下電極；分別支撐上電極和下電極的上基板和下基板等。

可能需要在制造熱電模塊期間使熱電元件相對于每個電極、基板等對準(zhǔn)和布置的技術(shù)。為了這個目的，相關(guān)技術(shù)已使用機(jī)械臂、對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)等。

對于使用機(jī)械臂以逐個對準(zhǔn)各個熱電元件的方案，存在對準(zhǔn)熱電元件花費大量時間的缺陷。

對于使用對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)要求單獨的額外過程來配置熱電元件的最終位置的方案，存在裝配熱電元件的最后位置的操作會要求大量的工作或努力的缺陷。

另一方面，現(xiàn)有的熱電元件可能具有圓形形狀或長方體形狀，因此存在熱電元件的對準(zhǔn)會很困難或者需要大量工作或努力的問題。

因此，具有球形形狀的熱電元件已用來實施精確快速的對準(zhǔn)，但是具有球形形狀的熱電元件在對準(zhǔn)期間即使是受到微小的振動也可能很容易從固定位置脫離，因此處理的殘次率會升高。

具體而言，由于具有球形形狀的熱電元件很難控制由于具有相同直徑的結(jié)構(gòu)特征產(chǎn)生的熱側(cè)和冷側(cè)之間的距離，所以熱電元件具有難以充分確保熱側(cè)和冷側(cè)之間的溫差并且熱電模塊的效率可能降低的缺陷。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本公開致力于解決上文提到的現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)生的問題，同時完整保持現(xiàn)有技術(shù)獲得的優(yōu)點。

本公開的方面提供了用于制造熱電模塊的裝置，通過非常便利且精確地執(zhí)行熱電元件的對準(zhǔn)和布置能夠大幅提高熱電模塊的制造效率。

根據(jù)本公開的示例性實施方式，一種用于制造熱電模塊的裝置包括：對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)，被配置為相對于附接至基板的多個電極對準(zhǔn)多個熱電元件，其中，所述對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)包括分配器，該分配器具有多個注入部，并且所述多個熱電元件插入所述多個注入部。

所述多個注入部可具有對應(yīng)于每個熱電元件的橫截面的內(nèi)徑并且所述注入部的內(nèi)部形成為錐形表面。

所述多個熱電元件可由彼此具有相反極性的一對熱電元件構(gòu)成，并且所述一對熱電元件可被配置為包括第一熱電元件和第二熱電元件，所述第二熱電元件的寬度小于所述第一熱電元件的寬度。

所述多個注入部可具有一個以上的第一注入部，第一熱電元件插入所述第一注入部，并且所述多個注入部可具有一個以上的第二注入部，第二熱電元件插入所述第二注入部。

所述對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)可進(jìn)一步包括振蕩器，其連接至所述分配器以使所述分配器振動。

所述裝置可進(jìn)一步包括：結(jié)合機(jī)構(gòu)，被配置為通過所述對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)將相對于基板的電極對準(zhǔn)的熱電元件結(jié)合至基板的電極。

所述結(jié)合機(jī)構(gòu)可具有產(chǎn)生熱量的加熱筒和從所述加熱筒延伸的多個導(dǎo)熱部，并且所述多個導(dǎo)熱部可分別地插入所述多個注入部。

根據(jù)本發(fā)明的另一個示例性實施方式，一種用于制造熱電模塊的裝置包括：對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)，被配置為對準(zhǔn)熱電元件，其至少一個端部相對于基板電極具有至少局部非平坦表面；以及結(jié)合機(jī)構(gòu)，被配置為將通過所述對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)對準(zhǔn)的熱電元件結(jié)合至基板的電極，其中，所述對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)包括具有多個注入部的分配器，并且所述多個熱電元件插入所述多個注入部。

所述熱電元件可具有主體、設(shè)置在所述主體的一端的第一端部和設(shè)置在所述主體的另一端的第二端部，并且所述第一端部或所述第二端部可具有至少局部非平坦表面。

所述主體的長度可大于其寬度。

所述第一端部和所述第二端部中的至少一個可包括具有預(yù)定曲率半徑的彎曲部。

所述第一端部和所述第二端部中的至少一個具有圓錐表面或棱錐表面。

所述第一端部和所述第二端部中的至少一個的邊緣可形成有圓形部(roundportion，圓滑部，彎曲部)。

所述第一端部可具有彎曲部，該彎曲部具有第一曲率半徑，并且所述第二端部可具有彎曲部，該彎曲部具有第二曲率半徑。

所述第一曲率半徑可等于所述第二曲率半徑。

所述第一曲率半徑可不同于所述第二曲率半徑。

附圖說明

從結(jié)合附圖的下文具體描述中，本公開的上述和其他目標(biāo)、特征和優(yōu)點將更加明顯。

圖1為示出根據(jù)本公開的示例性實施方式的在用于制造熱電模塊的裝置中使用的熱電元件的示意圖；

圖2為示出根據(jù)圖1中示出的實施方式的可替代示例性實施方式的熱電元件的示意圖；

圖3為示出根據(jù)圖1中示出的實施方式的另一個可替代示例性實施方式的熱電元件的示意圖；

圖4為示出根據(jù)圖1中示出的實施方式的又一個可替代示例性實施方式的熱電元件的示意圖；

圖5為示出根據(jù)本公開的示例性實施方式的由用于制造熱電模塊的裝置制造的熱電模塊的示意圖；

圖6為示出根據(jù)本公開的各種示例性實施方式的用于制造熱電模塊的裝置的對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)的示意圖；以及

圖7為示出根據(jù)本公開的各種示例性實施方式的用于制造熱電模塊的裝置的結(jié)合機(jī)構(gòu)的示意圖。

具體實施方式

在下文中，將參照附圖詳細(xì)描述本公開的示例性實施方式。為了參照，描述本公開的示例性實施方式所參照的附圖中示出的組件的尺寸，線的厚度等可稍微夸大，以便幫助理解。進(jìn)一步地，鑒于在本公開中的功能定義用于描述本公開的術(shù)語，因此可根據(jù)使用者、操作者的意圖、實踐等改變這種術(shù)語。因此，術(shù)語的定義應(yīng)基于整個說明書的內(nèi)容理解。

參照圖6，根據(jù)本公開的示例性實施方式的用于制造熱電模塊的裝置可包括對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)50，被配置為相對于附接至基板31和32的多個電極21和22對準(zhǔn)多個熱電元件11和12。

圖1到圖4示出了根據(jù)本公開的示例性實施方式的可用在用于制造熱電模塊的裝置中的熱電元件11和12的各種實例。

參照圖1，根據(jù)本公開的示例性實施方式的熱電元件11和12可包括具有預(yù)定長度l的主體15；以及在主體15兩端形成的第一端部13和第二端部14。

主體15可形成為圓柱形和矩形。主體15具有的長度l可大于其寬度w。主體15的長度l可優(yōu)選地具有的長度足以防止在確保熱側(cè)和冷側(cè)之間的溫差時阻抗的增加。

主體15的長度方向的兩端可設(shè)置有第一端部13和第二端部14，第一端部13和第二端部14可沿著主體15的長度方向置于彼此相對側(cè)。

第一端部13和第二端部14中的至少一個可形成為具有至少局部非平坦表面，使得熱電元件11和12中的每一個可形成為子彈形。

這樣，根據(jù)本公開的示例性實施方式，由于熱電元件11和12形成為子彈形，所以可增加與電極的接觸面積，這樣熱電元件11和12的放置和/或粘合可大幅改善。

根據(jù)圖1的示例性實施方式，第一端部13可在主體15的一端形成有以第一曲率半徑r1彎曲的彎曲部，并且第二端部14可在主體15的另一端形成有以第二曲率半徑r2彎曲的彎曲部。

同時，第一曲率半徑r1可等于第二曲率半徑r2，或者第一曲率半徑r1可不同于第二曲率半徑r2。

根據(jù)圖2的示例性實施方式，主體15的第一端部13a和/或第二端部14a可具有圓錐表面或棱錐表面，其寬度朝著相對端減小。

根據(jù)圖3的示例性實施方式，第一端部13b或第二端部14b可具有與主體15相同的寬度，并且第一端部13b和/或第二端部14b的邊緣可形成具有預(yù)定半徑的圓形部16。

根據(jù)圖4的示例性實施方式，第一端部13c可具有與主體15相同的寬度，第一端部13c的橫截面可由平坦表面17形成，并且第二端部14c可包括具有預(yù)定曲率半徑的彎曲部。

這樣，根據(jù)本公開的示例性實施方式的熱電元件11和12可形成為子彈形，其中，主體15的至少一個端部形成有彎曲部，該彎曲部包括至少局部非平坦表面，并且子彈形可使得與電極21和22的接觸面積增加，這樣熱電元件11和12的放置和/或粘合可大幅改善。

參照圖5，根據(jù)本公開的示例性實施方式的熱電模塊10可包括在豎直方向上互相隔開的上基板31和下基板32；以及設(shè)置于上基板31和下基板32之間的多個熱電元件11和12和多個電極21和22。

上基板31和下基板32可配置有熱側(cè)和冷側(cè)，并且基板31和32中的每個可由絕緣材料制成。

如圖1到圖4所示，所述多個熱電元件11和12可形成為子彈形，其中，至少一個端部形成有至少局部非平坦表面。

多個熱電元件11和12可包括至少一對彼此具有相反極性的熱電元件11和12，并且熱電元件11和12可由n型半導(dǎo)體和p型半導(dǎo)體制成。

同時，由于n型半導(dǎo)體和p型半導(dǎo)體各自具有不同的優(yōu)值系數(shù)(zt)，一對熱電元件11和12可優(yōu)選地具有不同的橫截面積。因此，為了對彼此具有相反極性的熱電元件11和12設(shè)置不同的橫截面積，一對熱電元件11和12可形成為具有不同的寬度。

具體而言，第一熱電元件11可由p型半導(dǎo)體制成，第二熱電元件12可由n型半導(dǎo)體制成。進(jìn)一步地，為了最優(yōu)化熱電模塊10的功率性能，第一熱電元件11的寬度“a”可形成為大于第二熱電元件12的寬度“b”。

上電極21可連接至相鄰的熱電元件11和12的上端，并且上電極21可形成有凹槽23，熱電元件11和12的第一端部13可插入凹槽23。

下電極22可連接至熱電元件11和12的下端，并且下電極22可形成有凹槽24，熱電元件11和12的第二端部14可插入凹槽24。

上電極21的凹槽23和下電極22的凹槽24可具有分別對應(yīng)于熱電元件11和12的第一端部13、13a、13b和13c和第二端部14、14a、14b和14c的形狀。

圖5示出了根據(jù)圖1的示例性實施方式的熱電元件11和12，其中，上電極21的凹槽23和下電極22的凹槽24可形成為凹槽結(jié)構(gòu)，該凹槽結(jié)構(gòu)被彎曲為對應(yīng)于以熱電元件11和12的彎曲部形成的第一端部13和第二端部14。

另外，根據(jù)圖2的示例性實施方式，由于熱電元件11和12的第一端部13a和第二端部14a形成為圓錐形或棱錐形，上電極21的凹槽23和下電極22的凹槽24可形成為具有圓錐表面或棱錐表面的凹槽結(jié)構(gòu)。

根據(jù)圖3的示例性實施方式，由于熱電元件11和12的第一端部13b和第二端部14b形成為具有圓形部16的結(jié)構(gòu)，上電極21的凹槽23和下電極22的凹槽24可形成為邊緣具有圓形部的結(jié)構(gòu)。

根據(jù)圖4的示例性實施方式，由于熱電元件11和12的第一端部13c可形成為具有平坦表面17的結(jié)構(gòu)，所以上電極21的凹槽23可形成為具有平坦表面的結(jié)構(gòu)，并且當(dāng)熱電元件11和12的第二端部14c形成為彎曲結(jié)構(gòu)時，下電極22的凹槽24可形成為彎曲的凹槽結(jié)構(gòu)。

這樣，由于上電極21的凹槽23和下電極22的凹槽24可形成為對應(yīng)于熱電元件11和12的第一端部13、13a、13b、13c和第二端部14、14a、14b和14c的結(jié)構(gòu)，熱電元件11和12可精確地安置在上電極21的凹槽23和/或下電極22的凹槽24中，其粘合可大幅改善，并且可減少熱阻和電阻以提高熱電模塊10的性能。

進(jìn)一步地，上電極21和下電極22可彼此交替安置，以便使電流和熱量的流動順暢。

這樣，根據(jù)本公開的示例性實施方式的熱電元件11和12可形成為子彈形，其中，主體15的至少一個端部形成有至少局部非平坦表面，并且上電極21和下電極22具有對應(yīng)于熱電元件11和12的端部的凹槽23和24，這樣，熱電元件11和12的放置和/或粘合可大幅改善，從而最小化熱電模塊10制造過程中的殘次率。

具體而言，由于熱電元件11和12的長度l最優(yōu)化，可適宜地控制熱電模塊10的熱側(cè)和冷側(cè)之間的距離，這樣可充分確保熱側(cè)和冷側(cè)之間的溫差。

圖6和圖7示出了根據(jù)本公開的各種示例性實施方式的用于制造熱電模塊的裝置。

參照圖6，根據(jù)本公開的各種示例性實施方式的用于制造熱電模塊的裝置可包括對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)50，被配置為相對于附接至基板31和32的多個電極21和22對準(zhǔn)多個熱電元件11和12。

對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)50可包括分配器60，該分配器具有多個注入部61和62，并且多個熱電元件11和12可插入分配器60的注入部61和62并且之后插入附接至基板31和32的電極21和22的凹槽23和24中，這樣，可相對于基板31和32的電極21和22非常穩(wěn)定地對準(zhǔn)和布置多個熱電元件11和12。

多個注入部61和62可具有對應(yīng)于熱電元件11和12的寬度的內(nèi)徑，并且注入部61和62中的每一個的內(nèi)側(cè)可形成有錐形表面63和64，這樣熱電元件11和12可穩(wěn)定地插入注入部61和62。

具體而言，多個注入部61和62可具有一個以上的第一注入部61，第一熱電元件11插入第一注入部61中，并且多個注入部61和62可具有一個以上第二注入部62，第二熱電元件12插入第二注入部62中。

第一注入部61的下開口61a可形成為等于第一熱電元件11的寬度“a”，并且第二注入部62的下開口62a可形成為等于第二熱電元件12的寬度“b”。

因此，當(dāng)?shù)谝粺犭娫?1插入分配器60時，第一熱電元件11的寬度“a”可形成為大于第二注入部62的下開口62a的寬度，這樣第一熱電元件11可不穿過第二注入部62而是可只穿過第一注入部61。這樣，第一熱電元件11可先插入，從而可以相對于基板31和32的電極21和22穩(wěn)定地對準(zhǔn)和布置第一熱電元件11。接著，如果第二熱電元件12插入分配器60，第二熱電元件12可穿過第二注入部62，以相對于基板31和32的電極21和22被穩(wěn)定地對準(zhǔn)和布置。

進(jìn)一步地，當(dāng)通過分配器60使多個熱電元件11和12相對于基板31和32的電極21和22對準(zhǔn)時，可將分配器60與電極21和22之間的距離“d”設(shè)置為小于熱電元件11和12的長度“l(fā)”，這樣，可相對于基板31和32的電極21和22精確地對準(zhǔn)熱電元件11和12。

進(jìn)一步地，對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)50可進(jìn)一步包括振蕩器65，連接至分配器60的一側(cè)，并且振蕩器65可水平地振動分配器60，這樣，可相對于基板31和32的電極21和22精確且容易地對準(zhǔn)多個熱電元件11和12。

同時，在通過分配器60進(jìn)行熱電元件11和12的對準(zhǔn)操作之前，可預(yù)先將可以作為粘合劑的釬料(粉末或薄膜形式)涂布在電極21和22的凹槽23和24?？杉訜徕F料以將熱電元件11和12結(jié)合至電極21和22?？蓪⒕哂懈呷埸c的釬料涂布在電極21和22的鄰近熱側(cè)的凹槽23，并且可將具有低熔點的釬料涂布在電極21和22的鄰近冷側(cè)的凹槽24。

參照圖7，根據(jù)本公開的示例性實施方式的用于制造熱電模塊的裝置可進(jìn)一步包括結(jié)合機(jī)構(gòu)70，用于在對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)50對準(zhǔn)熱電元件11和12之后將熱電元件11和12結(jié)合至電極21和22的凹槽23和24。

結(jié)合機(jī)構(gòu)70可具有產(chǎn)生熱量的加熱筒75和從加熱筒75延伸的多個導(dǎo)熱部71和72。

多個導(dǎo)熱部71和72可單獨地插入多個注入部61和62，以便將熱量傳遞到電極21和22的凹槽23和24以及熱電元件11和12。當(dāng)預(yù)先涂布到電極21和22的凹槽23和24的釬料被傳遞的熱量熔化時，熱電元件11和12可牢固地結(jié)合至電極21和22的凹槽23和24。

多個導(dǎo)熱部71和72可包括第一導(dǎo)熱部71，插入第一注入部61；以及第二導(dǎo)熱部72，插入第二注入部62。

如上文所描述的，根據(jù)本公開的示例性實施方式，可以方便且精確地執(zhí)行熱電元件的對準(zhǔn)和布置并且穩(wěn)定地確保熱側(cè)和冷側(cè)之間的溫差，從而提高熱電模塊的效率。

在上文，雖然已經(jīng)參照示例性實施方式和附圖描述了本公開，但本公開不限于此，而且在不脫離以下權(quán)利要求書請求保護(hù)的本公開的精神和范圍的情況下，本公開所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可對本公開進(jìn)行各種修改和改變。

附圖中每個元件的符號

11.第一熱電元件

12.第二熱電元件

13.第一端部

14.第二端部

15.主體

21.上電極

22.下電極

23、24.凹槽

31.上基板

32.下基板

50.對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)

60.分配器

70.結(jié)合機(jī)構(gòu)。