[发明专利]半导体制冷组件

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制冷技术，尤其涉及一种半导体制冷组件。

背景技术

半导体制冷芯片(TEC，ThermoelectricCooler)是利用珀尔贴(Peltier) 效应制成的一种制冷器件，其主要的结构为半导体电偶对(也称为P-N电偶 对)，当向半导体电偶对加设一定的电压之后，半导体电偶对的冷端和热端会 产生一定的温差。当其热端的热量被散发出去后，其冷端会产生一定的冷量， 实现制冷。

图1为现有的一种半导体制冷组件的结构示意图。如图1所示，现有 的一种利用半导体制冷芯片制成的制冷组件包括冷端基板11、半导体电偶对 12和热端基板13，其中，半导体电偶对12的冷端通过冷端电极14与冷端基 板11连接，半导体电偶对12的热端通过热端电极15与热端基板13的一侧 表面连接，具体通过焊接的方式进行连接。热端基板13的另一侧表面焊接有 散热结构，该散热结构包括散热基板16和翅片17，其中，散热基板16焊接 在热端基板13上。半导体电偶对12热端的热量经过焊料先传导至热端基板 13，再通过散热基板16传导至翅片17，通过翅片17与周围的空气进行热交 换，降半导体电偶对12热端的热量。

上述制冷组件中，由于热端基板13与散热基板16是通过焊接的方式固 定的，半导体电偶对12热端的热量依次经过热端基板13、焊料和散热基板 16进行传导，除去热端基板13和散热基板16自身所具有的热阻之外，二者 之间的焊料也存在较大的热阻，严重影响了热量的传导速率。并且，翅片与 周围空气进行热交换的速率也非常低，也在很大程度上影响了半导体电偶对 12热端热量的散发。因此，受焊料具有较大热阻和翅片与空气进行热交换速 度较慢的影响，现有的半导体制冷组件只适用于小功率制冷，而无法实现大 功率制冷。

发明内容

本发明提供一种半导体制冷组件，用于提高半导体电偶对热端的散热速 率，能够实现大功率制冷。

本发明提供一种半导体制冷组件，包括：半导体电偶对、与半导体电偶 对冷端相连的冷端基板、与半导体电偶对热端相连的热端基板、以及液体冷 却器件；其中，所述热端基板包括金属基板、以及连接在金属基板与半导体 电偶对之间的导热绝缘层；

所述液体冷却器件包括：与金属基板相连的液体冷却基体，所述液体冷 却基体与金属基板相连的安装面上开设置液槽，所述置液槽与金属基板之间 设有流动的冷却液体。

如上所述的半导体制冷组件，所述液体冷却基体远离金属基板的底壁内 表面设有抵顶在所述底壁内表面和金属基板之间的至少一个隔板，至少一个 隔板将置液槽划分为蛇形的液体流道，所述冷却液体在所述液体流道内流动。

如上所述的半导体制冷组件，所述金属基板朝向所述液体冷却基体的表 面上设有凹坑，所述凹坑的数量为至少两个，至少两个凹坑与液体流道的位 置对应。

如上所述的半导体制冷组件，所述液体冷却基体上与所述底壁相邻的一 侧壁上设有进液口和出液口，所述进液口和出液口分别与所述液体流道的始 端和末端的位置对应；所述进液口和出液口还与外部的冷却管路连通形成冷 却回路，所述冷却回路上设有液体泵。

如上所述的半导体制冷组件，所述冷却回路上还设有热交换器，所述热 交换器内设有与所述冷却管路连通的液体通道。

如上所述的半导体制冷组件，所述液体冷却器件还包括用于对所述热交 换器进行散热的冷却风扇。

如上所述的半导体制冷组件，所述金属基板为铝基板。

如上所述的半导体制冷组件，所述金属基板朝向所述液体冷却基体的表 面上设有相互隔开的至少两个金属片，所述金属片与液体流道的位置对应， 且每个金属片沿与其对应的液体流道的长度方向延伸。

如上所述的半导体制冷组件，所述金属基板朝向所述液体冷却基体的表 面上设有相互隔开的凸出于该表面上的至少两个金属肋条，所述金属肋条与 液体流道的位置对应。

如上所述的半导体制冷组件，所述液体冷却基体的安装面上还设有密封 槽，所述密封槽内设有密封圈，用于密封所述液体冷却基体与金属基板之间 的间隙。

本实施例采用的技术方案通过采用液体冷却基体与金属基板的热端表面 相连，且在液体冷却基体与金属基板之间设有流动的冷却液体，该流动的冷 却液体直接与金属基板接触，能够迅速吸收金属基板的热量，降低金属基板 的温度，也进一步迅速降低了半导体电偶对热端的温度。