[发明专利]一种大高度截面积比碲化铋温差电元件切割方法

说明书

技术领域

本发明属于温差电技术领域，特别是涉及一种大高度截面积比碲化铋温差电元件的切割方法。

背景技术

温差电器件是一种固态半导体器件，由若干对P-N温差电元件组成，具有结构紧凑、没有运动部件、不会释放有害物质，工作寿命长，可以耐受恶劣环境等优点。目前，使用温差电器件研制的温差发电器和温差电致冷器已经广泛地应用各领域。

碲化铋基温差电材料自上世纪50年代被发现以来一直是-50℃至300℃温度范围内性能最好的热电转换材料。美国、俄罗斯等国家已经使用碲化铋温差发电器作为电源进行火星探测；而使用碲化铋材料制作的温差电致冷器也作为卫星上使用的红外探测器、激光器的冷却器得到了实际应用。此外，碲化铋温差电致冷器还大量应用于民用的冷藏箱和饮水机上。

目前，用于制作温差电器件的碲化铋温差电元件均为长方体，高度截面积仅为2mm左右，通常采用线切割方法进行切割，即首先根据元件高度切割材料片，将若干材料片侧面挂锡连成整体并将其安装在机床操作台上，根据所需切割的元件尺寸设置机床切割程序，按照“弓”字形线路进行元件截面尺寸切割，随程序执行切割的元件脱落在操作台面上。该方法适合切割1-5的较小高度截面积比的元件，元件高度约为2-6mm。若要切割10-20大长径比的元件，15-20mm的元件高度较大，采取目前的切割方法就无法一次切割过多材料片，同时在元件脱落时很容易沿长度方向出现断裂，进而导致元件切割合格率下降，工作效率降低，工艺成本增大；另外线切割机床采用电火花切割，容易在元件表面形成氧化层，不易清洗，表面清洁度差。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有合格率低、成本高和表面清洁度差的问题，提出一种大高度截面积比碲化铋温差电元件的切割方法。

本发明的目的是通过以下方案来实现的：

一种大高度截面积比碲化铋温差电元件切割方法，步骤包括：

(1)：取碲化铋材料热压锭块，将锭块加工出高度尺寸的两平面，用502胶将锭块的一平面粘贴在一个平板料托上；

(2)：采用圆切片机垂直于料托方向将(1)中锭块切成多片与长度尺寸相同的薄片；

(3)：将(2)中切割后的锭块在丙酮中浸泡10min-20min，薄片与料托分离；

(4)：用聚酰亚胺双面薄膜胶带将(3)中多片薄片粘结在一起，保证材料片之间整齐对正，在一个高度平面粘贴一个平板料托；

(5)：用圆切片机对(4)中粘结在一起的薄片进行垂直于平板料托方向，切割成宽度尺寸的薄片；

(6)：将(5)中切割后的薄片在丙酮中浸泡10min-20min，薄片与料托分离；

(7)：剔除胶带，将切割好的碲化铋温差电元件在去离子水中浸泡0.5h-1h，使碲化铋温差电元件间相互分离，用电吹风吹干，即完成大高度截面积比碲化铋温差电元件的切割。

而且，所述(1)中高度尺寸为15mm±0.03mm。

而且，所述(2)中长度尺寸为0.8mm±0.03mm。

而且，所述(5)中宽度尺寸为0.8mm±0.03mm。

而且，所述(4)中粘结在一起的片数不少于30片。

本发明的优点和积极效果是：

1、本发明所提出的大高度截面积比碲化铋温差电元件切割技术，采用圆切片机进行元件截面尺寸切割，通过在切割将材料粘结在料托上，增大了材料的切割面积和单次切割元件数量，元件切割结束后呈多个元件粘连在一起的薄片状，提高了工作效率，不与料托自动分离，提高了元件的切割强度，进而大大提高了元件切割合格率，降低了成本。

2、本发明使用刀具切割，对切割件的电导率无特殊要求，切割后材料表面无氧化层，容易清洗，不受切割物件导电性影响，且切割后的元件表面洁净无污染。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种大高度截面积比碲化铋温差电元件切割方法，步骤包括：

(1)：取碲化铋材料热压锭块，将锭块加工出高度15mm±0.03mm的两平面，用502胶将锭块的一平面粘贴在一个平板料托上；

(2)：用圆切片机垂直于料托方向将(1)中锭块切成多片与长度0.8mm±0.03mm的薄片；

(3)：将(2)中切割后的薄片在丙酮中浸泡10min-20min，薄片与料托分离；