一种特殊外接且高密封性的热电半导体模组及其制作方法与流程

1.本发明涉及热电制冷技术领域，具体涉及一种特殊外接且高密封性的热电半导体模组及其制作方法。


背景技术：

2.随着热电制冷技术的进步迭代，热电半导体模组也在近几年越来越受到人们的重视。热电半导体模组通常包括相对设置的两个基板，两个基板之间具有依次间隔串联的p型半导体热电粒子和n型半导体热电粒子，在对上述p型半导体热电粒子和n型半导体热电粒子通电后，可以进行制冷或者制热。
3.目前，针对于大尺寸热电半导体模组一般是通过焊接导线形式通电，再进行外部封胶以增加产品的密封性。利用热电半导体模组产品实现制冷应用，长时间运行后失效的情形，大多是内部电路腐蚀导致失效，因此需要在热电半导体模组外部封胶以保证密封性，但由于焊接导线的阻挡，无法一次性封胶到位，需要在导线根部进行封胶头，这就使得产品的密封效果受限。另外，焊接导线存在虚焊的现象，这也会导致产品断电失效；组装热电半导体模组时因无限位，导致位置偏移，造成螺钉碰到陶瓷基板，最终产品失效；对大电流产品，需要考虑导线承载电流问题，因此选用大号导线，但半导体颗粒高度很矮，导线外径大于半导体颗粒高度，导致焊线困难。


技术实现要素：

4.本发明主要是为了解决现有的热电半导体模组结构密封性差、存在导线虚焊现象、螺钉容易压坏热电半导体模块以及大电流产品焊线困难的问题，提供了一种特殊外接且高密封性的热电半导体模组及其制作方法，利用端子外接导线，由于没有导线的阻挡，热电半导体模块四周可以一次性封胶密封，降低了冷凝水从导线根部进入热电半导体模块内部造成产品失效的可能，显著提升了产品的密封性；通过端子母端的限位作用，确保热电半导体模块远离螺钉，避免螺钉压坏热电半导体模块导致产品失效；降低导线虚焊造成产品失效的风险，减少不良品产出；不受半导体颗粒高度限制，适用于大电流产品。
5.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案。
6.一种特殊外接且高密封性的热电半导体模组，包括热电半导体模块，所述热电半导体模块包括吸热面陶瓷基板、放热面陶瓷基板以及设置在所述吸热面陶瓷基板和所述放热面陶瓷基板之间的p/n型半导体颗粒，所述放热面陶瓷基板上外接导线的位置相邻的两颗铜粒上设有导电孔，所述导电孔与外接导线的端子焊锡连接；所述热电半导体模块四周封胶。本发明提供了一种特殊外接且高密封性的热电半导体模组，利用端子外接导线，将端子母端倒插进设置在放热面陶瓷基板上位置相邻的两颗铜粒上的两个导电孔中并补锡焊住，然后将端子胶壳与导线连接，并将导线和端子胶壳的组合件插接进端子母端进行通电工作，由于没有导线的阻挡，热电半导体模块四周可以一次性封胶到位，无需做胶头，降低了冷凝水从导线根部进入热电半导体模块内部造成产品失效的可能，显著提升了产品的密
封性；通过端子母端可以在热面散热器上进行限位，确保热电半导体模块位于冷面铝块和热面散热器之间的中间位置，远离螺钉，避免螺钉压坏热电半导体模块导致产品失效；降低导线虚焊造成产品失效的风险，减少不良品产出；不受半导体颗粒高度限制，适用于大电流产品，解决了大电流产品由于导线外径大于半导体颗粒高度造成焊线困难的问题。
7.作为优选，所述端子包括端子母端和端子胶壳，所述端子母端倒插进所述导电孔中并焊锡固定，所述端子胶壳与导线连接。端子母端倒插进两个导电孔上，并在放热面陶瓷基板上补锡焊住，增加牢固性，端子胶壳外接导线，将导线和端子胶壳的组合件插进端子母端进行通电工作。
8.作为优选，所述吸热面陶瓷基板远离p/n型半导体颗粒的一面上设有冷面铝块。
9.作为优选，所述放热面陶瓷基板远离p/n型半导体颗粒的一面上设有热面散热器。
10.作为优选，所述p/n型半导体颗粒包括若干个p型碲化铋半导体颗粒和若干个n型碲化铋半导体颗粒，对上述p型碲化铋半导体颗粒和n型碲化铋半导体颗粒通电后，该热电半导体模组即可进行制冷或者制热。
11.作为优选，所述导线为电源线，所述电源线用于连接电源，实现通电。
12.一种特殊外接且高密封性的热电半导体模组的制作方法，适用于上述的一种特殊外接且高密封性的热电半导体模组，包括以下步骤：步骤s1：将吸热面陶瓷基板、p/n型半导体颗粒和放热面陶瓷基板通过回流焊组装成热电半导体模块；步骤s2：将端子母端穿过放热面陶瓷基板上的导电孔并补锡焊接固定；步骤s3：在热电半导体模块四周一次性封胶密封；步骤s4：通过螺钉固定冷面铝块、热电半导体模块和热面散热器；步骤s5：将导线与端子胶壳连接，并将导线与端子胶壳的组合件插接进端子母端中；本发明还提供了一种特殊外接且高密封性的热电半导体模组的制作方法，将端子母端倒插进设置在放热面陶瓷基板上位置相邻的两颗铜粒上的两个导电孔中并补锡焊住，由于没有导线的阻挡，热电半导体模块四周可以一次性封胶到位，无需做胶头，降低了冷凝水从导线根部进入热电半导体模块内部造成产品失效的可能，显著提升了产品的密封性；使用螺钉固定冷面铝块、热电半导体模块和热面散热器时，利用端子母端的限位作用，确保热电半导体模块位于冷面铝块和热面散热器之间的中间位置，远离螺钉，避免螺钉压坏热电半导体模块导致产品失效；降低了导线虚焊造成产品失效的风险，减少不良品产出；不受半导体颗粒高度限制，适用于大电流产品，解决了大电流产品由于导线外径大于半导体颗粒高度造成焊线困难的问题。
13.作为优选，步骤s2中，所述导电孔设置在放热面陶瓷基板上外接导线的位置相邻的两颗铜粒上。
14.作为优选，步骤s4中，通过端子母端在热面散热器上进行限位，将热电半导体模块安装在位于冷面铝块和热面散热器之间的中间位置，远离螺钉。本发明通过端子母端可以在热面散热器上进行限位，确保热电半导体模块位于冷热面铝块中间位置，远离螺钉，避免打拧螺钉的过程中碰到陶瓷基板，压坏热电半导体模块，从而导致产品失效，提高产品可靠性。
15.因此，本发明的优点是：（1）利用端子外接导线，由于没有导线的阻挡，热电半导体模块四周可以一次性封胶到位，无需做胶头，降低了冷凝水从导线根部进入热电半导体模块内部造成产品失效的可能，显著提升了产品的密封性；（2）通过端子母端可以在热面散热器上进行限位，确保热电半导体模块位于冷面铝块和热面散热器之间的中间位置，远离螺钉，避免螺钉压坏热电半导体模块导致产品失效；（3）降低导线虚焊造成产品失效的风险，减少不良品产出；（4）不受半导体颗粒高度限制，适用于大电流产品，解决了大电流产品由于导线外径大于半导体颗粒高度造成焊线困难的问题。
附图说明
16.图1是本发明实施例中一种特殊外接且高密封性的热电半导体模组的结构示意图。
17.图2是本发明实施例中一种特殊外接且高密封性的热电半导体模组局部结构示意图。
18.图3是本发明实施例中热电半导体模块及端子母端的结构示意图。
19.图4是本发明实施例中一种特殊外接且高密封性的热电半导体模组的制作方法的流程图。
20.1、冷面铝块；2、吸热面陶瓷基板；3、密封胶；4、放热面陶瓷基板；5、热面散热器；6、螺钉；7、导线；8、端子胶壳；9、端子母端；10、p/n型半导体颗粒；11、热电半导体模块 12、导电孔。
具体实施方式
21.下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。
22.实施例一。
23.一种特殊外接且高密封性的热电半导体模组，如图1、图2和图3所示，包括热电半导体模块11，热电半导体模块11包括吸热面陶瓷基板2、放热面陶瓷基板4以及设置在吸热面陶瓷基板2和放热面陶瓷基板4之间的p/n型半导体颗粒10，吸热面陶瓷基板2远离p/n型半导体颗粒10的一面上设有冷面铝块1，放热面陶瓷基板4远离p/n型半导体颗粒10的一面上设有热面散热器5。放热面陶瓷基板4上外接导线7的位置相邻的两颗铜粒上设有导电孔12，导电孔12与外接导线7的端子焊锡连接，具体的，端子包括端子母端9和端子胶壳8，端子母端9倒插进导电孔12中并焊锡固定，增加牢固性，端子胶壳8与导线7连接后，将导线7和端子胶壳8的组合件插进端子母端9进行通电工作；热电半导体模块11四周一次性封密封胶3。
24.本实施例提供了一种特殊外接且高密封性的热电半导体模组，利用端子外接导线7，将端子母端9倒插进设置在放热面陶瓷基板4上位置相邻的两颗铜粒上的两个导电孔12中并补锡焊住，然后将端子胶壳8与导线7连接，并将导线7和端子胶壳8的组合件插接进端子母端9进行通电工作，由于没有导线7的阻挡，热电半导体模块11四周可以一次性封胶到位，无需做胶头，降低了冷凝水从导线7根部进入热电半导体模块11内部造成产品失效的可
能，显著提升了产品的密封性；通过端子母端9可以在热面散热器5上进行限位，确保热电半导体模块11位于冷面铝块1和热面散热器5之间的中间位置，远离螺钉6，避免螺钉6压坏热电半导体模块11导致产品失效；降低导线7虚焊造成产品失效的风险，减少不良品产出；不受半导体颗粒高度限制，适用于大电流产品，解决了大电流产品由于导线7外径大于半导体颗粒高度造成焊线困难的问题。
25.p/n型半导体颗粒10包括若干个p型碲化铋半导体颗粒和若干个n型碲化铋半导体颗粒，对上述p型碲化铋半导体颗粒和n型碲化铋半导体颗粒通电后，该热电半导体模组即可进行制冷或者制热。
26.导线7为电源线，电源线用于连接电源，实现通电。
27.实施例二。
28.一种特殊外接且高密封性的热电半导体模组的制作方法，适用于上述的一种特殊外接且高密封性的热电半导体模组，如图4所示，包括以下步骤：步骤s1：将吸热面陶瓷基板、p/n型半导体颗粒和放热面陶瓷基板通过回流焊组装成热电半导体模块；步骤s2：将端子母端穿过放热面陶瓷基板上的导电孔并补锡焊接固定；步骤s3：在热电半导体模块四周一次性封胶密封；步骤s4：通过螺钉固定冷面铝块、热电半导体模块和热面散热器；步骤s5：将导线与端子胶壳连接，并将导线与端子胶壳的组合件插接进端子母端中。
29.本实施例还提供了一种特殊外接且高密封性的热电半导体模组的制作方法，将端子母端倒插进设置在放热面陶瓷基板上位置相邻的两颗铜粒上的两个导电孔中并补锡焊住，由于没有导线的阻挡，热电半导体模块四周可以一次性封胶到位，无需做胶头，降低了冷凝水从导线根部进入热电半导体模块内部造成产品失效的可能，显著提升了产品的密封性；使用螺钉固定冷面铝块、热电半导体模块和热面散热器时，利用端子母端的限位作用，确保热电半导体模块位于冷面铝块和热面散热器之间的中间位置，远离螺钉，避免螺钉压坏热电半导体模块导致产品失效；降低了导线虚焊造成产品失效的风险，减少不良品产出；不受半导体颗粒高度限制，适用于大电流产品，解决了大电流产品由于导线外径大于半导体颗粒高度造成焊线困难的问题。
30.步骤s2中，导电孔设置在放热面陶瓷基板上外接导线的位置相邻的两颗铜粒上。
31.步骤s4中，通过端子母端在热面散热器上进行限位，将热电半导体模块安装在位于冷面铝块和热面散热器之间的中间位置，远离螺钉。本实施例通过端子母端可以在热面散热器上进行限位，确保热电半导体模块位于冷热面铝块中间位置，远离螺钉，避免打拧螺钉的过程中碰到陶瓷基板，压坏热电半导体模块，从而导致产品失效，提高产品可靠性。
32.实施例三。
33.一种特殊外接且高密封性的热电半导体模组的制作方法，吸热面陶瓷基板2、p/n型半导体颗粒10和放热面陶瓷基板4通过回流焊组装，形成热电半导体模块11，如图3所示；把端子母端9通过放热面陶瓷基板4上的导电孔12穿入并补锡焊住，如图2所示；在热电半导体模块11四周用密封胶3进行密封；再通过螺钉7固定冷面铝块1、吸热面陶瓷基板2、密封胶3、放热面陶瓷基板4、热面散热器5、端子母端9；最后端子胶壳8和导线7组合件接插进端子
母端9，如图1所示。至此，本实施例热电半导体模组制作完成。
34.以上内容，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种特殊外接且高密封性的热电半导体模组，其特征在于，包括热电半导体模块，所述热电半导体模块包括吸热面陶瓷基板、放热面陶瓷基板以及设置在所述吸热面陶瓷基板和所述放热面陶瓷基板之间的p/n型半导体颗粒，所述放热面陶瓷基板上外接导线的位置相邻的两颗铜粒上设有导电孔，所述导电孔与外接导线的端子焊锡连接；所述热电半导体模块四周封胶。2.根据权利要求1所述的一种特殊外接且高密封性的热电半导体模组，其特征在于，所述端子包括端子母端和端子胶壳，所述端子母端倒插进所述导电孔中并焊锡固定，所述端子胶壳与导线连接。3.根据权利要求1所述的一种特殊外接且高密封性的热电半导体模组，其特征在于，所述吸热面陶瓷基板远离p/n型半导体颗粒的一面上设有冷面铝块。4.根据权利要求1或3所述的一种特殊外接且高密封性的热电半导体模组，其特征在于，所述放热面陶瓷基板远离p/n型半导体颗粒的一面上设有热面散热器。5.根据权利要求1所述的一种特殊外接且高密封性的热电半导体模组，其特征在于，所述p/n型半导体颗粒包括若干个p型碲化铋半导体颗粒和若干个n型碲化铋半导体颗粒。6.根据权利要求1或2所述的一种特殊外接且高密封性的热电半导体模组，其特征在于，所述导线为电源线，所述电源线用于连接电源。7.一种特殊外接且高密封性的热电半导体模组的制作方法，适用于如权利要求1-6任一项所述的一种特殊外接且高密封性的热电半导体模组，其特征在于，包括以下步骤：步骤s1：将吸热面陶瓷基板、p/n型半导体颗粒和放热面陶瓷基板通过回流焊组装成热电半导体模块；步骤s2：将端子母端穿过放热面陶瓷基板上的导电孔并补锡焊接固定；步骤s3：在热电半导体模块四周一次性封胶密封；步骤s4：通过螺钉固定冷面铝块、热电半导体模块和热面散热器；步骤s5：将导线与端子胶壳连接，并将导线与端子胶壳的组合件插接进端子母端中。8.根据权利要求7所述的一种特殊外接且高密封性的热电半导体模组的制作方法，其特征在于，步骤s2中，所述导电孔设置在放热面陶瓷基板上外接导线的位置相邻的两颗铜粒上。9.根据权利要求7或8所述的一种特殊外接且高密封性的热电半导体模组的制作方法，其特征在于，步骤s4中，通过端子母端在热面散热器上进行限位，将热电半导体模块安装在位于冷面铝块和热面散热器之间的中间位置，远离螺钉。

技术总结
本发明公开了一种特殊外接且高密封性的热电半导体模组，包括热电半导体模块，所述热电半导体模块包括吸热面陶瓷基板、放热面陶瓷基板以及设置在所述吸热面陶瓷基板和所述放热面陶瓷基板之间的P/N型半导体颗粒，所述放热面陶瓷基板上外接导线的位置相邻的两颗铜粒上设有导电孔，所述导电孔与外接导线的端子焊锡连接。本发明利用端子外接导线，由于没有导线的阻挡，热电半导体模块四周可以一次性封胶密封，显著提升了产品的密封性；通过端子母端的限位作用，确保热电半导体模块远离螺钉，避免螺钉压坏热电半导体模块导致产品失效；降低导线虚焊造成产品失效的风险，减少不良品产出；不受半导体颗粒高度限制，适用于大电流产品。品。品。


技术研发人员：冯林
受保护的技术使用者：浙江先导热电科技股份有限公司
技术研发日：2023.05.30
技术公布日：2023/9/23