热电模块及其制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102569629A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102569629A(43)申请公布日2012.07.11(21)申请号201010616265.6(22)申请日2010.12.30(71)申请人财团法人工业技术研究院地址中国台湾新竹县(72)发明人范元昌陈俊沐朱旭山王正全黄振东(74)专利代理机构北京市柳沈律师事务所11105代理人陈小雯(51)Int.Cl.H01L35/08(2006.01)H01L35/32(2006.01)H01L35/34(2006.01)权利要求书权利要求书3页3页说明书说明书1111页页附图附图66页(54)发明名称热电模块及其制造方法(57)摘要本发明公开一种热电模块及其制造方法，该热电模块包括第一、二基板、数个P型与N型热电材料、第一、二金属电极、第一、二焊接合金层以及支撑物。热电材料设置于第一、二基板之间，且包括通过第一金属电极(位于第一基板与热电材料下端面之间)电连接一P型和一N型热电材料，该N型热电材料再与另一相邻P型热电材料通过第二金属电极(位于第二基板与热电材料上端面之间)电连接。第一焊接合金层接合第一金属电极与P/N型热电材料下端面；第二焊接合金层接合第二金属电极与P/N型热电材料上端面。支撑物位于第一、二焊接合金层至少其中一者处，且熔点高于第一、二焊接合金层的液相线温度。CN102569ACN102569629A权利要求书1/3页1.一种热电模块，包括：相对设置的第一基板和第二基板；多个热电材料，包括P型和N型热电材料，且每个热电材料均具有上端面和下端面，设置于该第一基板和该第二基板之间，其中P型和N型热电材料交互间隔配置；多个第一金属电极，位于该第一基板与该些P型和N型热电材料的下端面之间，分别用以电连接一热电材料或电连接相邻的一P型和一N型热电材料；多个第一焊接合金层，分别用以接合该些第一金属电极与该些P型和N型热电材料的该些下端面；多个第二金属电极，位于该第二基板与该些P型和N型热电材料的多个上端面之间，分别用以电连接一热电材料或电连接相邻的一P型和一N型热电材料；多个第二焊接合金层，分别用以接合该些第二金属电极与该些P型和N型热电材料的该些上端面；和支撑物，位于该些第一焊接合金层和该些第二焊接合金层至少其中一者处并与之接触，且该支撑物的熔点高于接触该支撑物的该些第一和第二焊接合金层其中之一处的液相线温度。2.如权利要求1所述的热电模块，其中该支撑物为多个条状支撑物。3.如权利要求2所述的热电模块，其中该些条状支撑物设置于该些第一金属电极和该些第二金属电极至少其中一者的表面处，并位于对应的该些第一焊接合金层和该些第二焊接合金层至少其中之一者内。4.如权利要求2所述的热电模块，其中该些条状支撑物设置于该些第一金属电极和该些第二金属电极至少其中一者的表面处，部分并位于对应的该些第一焊接合金层和该些第二焊接合金层至少其中之一者内，部分裸露于该些第一或第二焊接合金层外。5.如权利要求3所述的热电模块，其中该些条状支撑物与该些P型和N型热电材料的该些上端面和该些下端面至少其中一者接触。6.如权利要求5所述的热电模块，其中该些条状支撑物与该些P型、N型热电材料的该些上端面或该些下端面接触的部分裸露于该些第一或第二焊接合金层外。7.如权利要求2所述的热电模块，其中该些条状支撑物的高度约为所在的该些第一或第二焊接合金层的厚度的50％～100％。8.如权利要求2所述的热电模块，其中该些条状支撑物的高度约为15μm～500μm。9.如权利要求1所述的热电模块，其中该支撑物为多个颗粒状支撑物。10.如权利要求9所述的热电模块，其中该些颗粒状支撑物嵌于该些第一焊接合金层和该些第二焊接合金层至少其中之一者。11.如权利要求9所述的热电模块，其中该些颗粒状支撑物散布于该些第一焊接合金层和该些第二焊接合金层至少其中之一者内。12.如权利要求9所述的热电模块，其中该些颗粒状支撑物的粒径约为所在的该些第一或第二焊接合金层的厚度的30％～100％。13.如权利要求9所述的热电模块，其中该些颗粒状支撑物的粒径约为15μm～300μm。14.如权利要求9所述的热电模块，其中该些颗粒状支撑物的长度对直径的比值约在2CN102569629A权利要求书2/3页1～10之间。15.如权利要求9所述的热电模块，其中该些颗粒状支撑物包括至少两种不同尺寸的多个第一和第二支撑颗粒。16.如权利要求1所述的热电模块，其中该支撑物包括多个条状支撑物和多个颗粒状支撑物的组合。17.如权利要求1所述的热电模块，其中该支撑物的材料为金属、或表面金属化的陶瓷。18.一种热电模块的制造方法，包括：提供一第一基板、一第二基板、多个P型热电材料和多个N型热电材料，且每个热电材料均具有上端