[实用新型]半导体致冷片

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体产品领域，尤其涉及一种半导体致冷片。

背景技术

现有的半导体致冷片利用帕尔帖效应来制造低温，让直流电通过一块N型半导体材料和一块P型半导体材料联结成的电偶，因直流电通入的方向不同，将在电偶结点处产生吸热和放热现象。其原理在于，电荷载体在不同的材料中处于不同的能级，当它从高能级向低能级运动时，便释放出多余的能量；相反，从低能级向高能级运动时，从外界吸收能量，能量在两材料的交界面处以热的形式吸收或放出。目前，半导体致冷片的冷热两端一般采用能够绝缘的氧化铝或氮化铝陶瓷板作为载体，具有在高低温下形变小的优势，使由其制成的产品结构稳定性好。

但与金属材料相比，陶瓷材料导热性差，作为冷热两端可产生的温差较低，目前可实现的温差普遍只有40～65摄氏度，而半导体致冷片两端的温差不足就无法产生较好的制冷效果，制冷效率低。反之，若采用导热性良好的金属材料作为冷热端的载体，在高低温下金属的形变较大，在受热膨胀时会引起附着在金属上的触点撕裂而断路。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种新型的半导体致冷片，冷热两端能产生的温差较现有技术更高。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种半导体致冷片，包括两块端板和设于两块端板之间的半导体层，所述端板包括金属板、导热绝缘层和多个触点，金属板设有多个镂空部，导热绝缘层覆盖在金属板上，触点设于导热绝缘层上，镂空部分布于触点周围的金属板上；两块所述端板设有所述触点的一面相对设置，半导体层与触点电连接形成导电线路。

进一步地，所述触点在所述导热绝缘层上呈矩阵排布。

进一步地，所述镂空部的轮廓呈「凹」形，镂空部的内凹处朝向所述触点设置。

进一步地，所述金属板采用铝制作。

进一步地，所述金属板采用紫铜制作。

进一步地，所述触点采用铜箔制作。

本实用新型的有益效果在于：采用金属板作为冷热端的端板，金属导热性良好，在半导体层通电后两块端板上形成的温差可达到80摄氏度，相对现有技术至少提高了15摄氏度，产生的制冷效果也更好，使其能够应用于更广的范围；同时，金属板在高低温下产生的涨缩由于镂空部的设置而能够被容纳，高温下触点所在的金属板块整体向镂空部膨胀，触点不会因金属板的内应力而被破坏，确保了产品的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型实施例的半导体致冷片的结构示意图。

图2为本实用新型实施例的半导体致冷片的端板的局部结构示意图。

标号说明：

10、端板；11、金属板；110、镂空部；12、导热绝缘层；13、触点；

20、半导体层。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

本实用新型最关键的构思在于:直接将金属板作为冷热端板的材料，导热效果更好，冷热两端温差更大，且在金属板上开设的镂空部可吸收高低温下金属板的变形，避免了因触点被损坏而导致线路的断开。

请参照图1和图2，本实用新型提供一种半导体致冷片，包括两块端板10和设于两块端板10之间的半导体层20，所述端板10包括金属板11、导热绝缘层12和多个触点13，金属板11设有多个镂空部110，导热绝缘12层覆盖在金属板11上，触点13设于导热绝缘层12上，镂空部110分布于触点13周围的金属板11上；两块所述端板10设有所述触点13的一面相对设置，半导体层20与触点电连接形成导电线路。

从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：采用金属板作为冷热端的端板，金属导热性良好，在半导体层通电后两块端板上形成的温差可达到80摄氏度，相对现有技术至少提高了15摄氏度，产生的制冷效果也更好，使其能够应用于更广的范围；同时，金属板在高低温下产生的涨缩由于镂空部的设置而能够被容纳，高温下触点所在的金属板块整体向镂空部膨胀，触点不会因金属板的内应力而被破坏，确保了产品的可靠性。

进一步的，如图2所示，所述触点13在所述导热绝缘层上呈矩阵排布。

由上述描述可知，触点的排布方式决定了半导体层的线路走向，矩阵式的排布可让半导体的帕尔帖效应达到较佳的效果。

进一步的，如图2所示，所述镂空部110的轮廓呈「凹」形，镂空部的内凹处朝向所述触点设置。