[发明专利]半导体制冷器及半导体制冷装置

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器及半导体制冷装置。

背景技术

半导体制冷器是利用半导体材料的珀尔帖效应制成的、可以产生制冷、或制热作用的芯片。

图1为现有技术中的一种半导体制冷器的结构示意图；图2为图1中A-A向剖视图；如图1和图2所示，现有技术中的半导体制冷器包括相对设置的第一基板11、第二基板12，以及设置在第一基板11和第二基板12之间的多个按序排列的半导体电偶13，其中，多个半导体电偶13中一部分为N型半导体电偶131、另一部分为P型半导体电偶132，多个半导体电偶13排列呈多行，每行中各N型半导体电偶与P型半导体电偶间隔设置并通过导电金属片14串接。第一基板11或第二基板12中的一个上可形成有两个电极引线，例如当第一基板11上设置电极引线、并通过该电极引线连接到一直流电源上时，直流电则通过串联的半导体电偶13，使热量由半导体电偶13朝第一基板11所在一侧传递，即第一基板11所在一侧形成温度较高的热端，第二基板12所在一侧形成温度较低的冷端；其中为了减少冷端冷量损失，通常电极引线固接在热端。

一般而言，半导体制冷器的尺寸较小，第一基板11和第二基板12之间的留有一定的空气间隙，一般在0.5～2.5mm范围内；这个间隙暴露于基板的周围环境中，制冷器工作时，外界环境中的空气会直接进入第一基板11和第二基板12留有的间隙、环境湿度一定时，制冷器冷端会吸附潮湿空气形成水气，与半导体电偶13产生原电池效应，直接影响半导体制冷器的工作性能和使用寿命。

为避免外界潮湿空气进入到半导体制冷器内影响保证半导体制冷器的可靠工作，现有技术中的一种解决方案是将第一基板11和第二基板12周围胶粘密封胶形成密封胶层，通过该密封胶层将整个半导体制冷器中的电偶与外界空气隔离，以提高使用寿命。但是，由于密封胶层的导热系数较高，会使热端的部分热量由密封胶层传递到冷端，即导致“漏热”现象，严重影响冷端的制冷效果或热端的制热效果；而为保证密封胶的流动性、凝固时间等工艺参数要求及成本因素，通常采用的密封胶为704硅胶材料，其导热系数相对较高；另外，为保证密封胶层的胶粘、密封可靠性，密封胶层的密封厚度W1也必须达到要求的数值，从而导致现有技术中很难达到在保证半导体制冷器的使用寿命的同时改善制冷（或制热）效果。

发明内容

针对现有技术中的上述缺陷，本发明提供一种半导体制冷器及半导体制冷装置，实现对第一基板和第二基板内部的半导体电偶与外界的有效隔离防护，同时减小了对制冷或制热效果的影响，提高工作可靠性及使用寿命。

本发明提供一种半导体制冷器，包括：第一基板、第二基板，以及设置在所述第一基板和第二基板之间的至少两个半导体电偶；还包括：设置在所述第一基板和第二基板之间的侧墙，所述侧墙围绕在所述至少两个半导体电偶外围；所述侧墙包括固定连接在所述第一基板和第二基板之间的胶粘层，以及位于所述第一基板和第二基板之间的、且固定连接于所述胶粘层内侧的增强层，所述增强层的导热系数低于所述胶粘层。

本发明还提供一种半导体制冷装置，包括：内部形成有容置空腔的箱体，还包括：固定设置在所述箱体上的、如上所述的半导体制冷器。

本发明提供的半导体制冷器及半导体制冷装置，通过设置由增强层和胶粘层的侧墙，可以将所有半导体电偶密封在由第一基板、第二基板及侧墙围成的密封空腔内，避免了外界潮湿空气等进入到半导体电偶周围引发原电池效应；而且，还可以减少由侧墙引起的第一基板和第二基板间的热量损失，有效改善漏热现象，改善了半导体制冷器的制冷或制热效果，并有利于延长使用寿命。

附图说明

图1为现有技术中的一种半导体制冷器的结构示意图；

图2为图1中A-A向剖视图；

图3为本发明半导体制冷器一实施例的剖面结构示意图；

图4为本发明半导体制冷器另一实施例的立体图；

图5为图4中B-B向剖视图；

图6为图5中Ⅰ处放大图。

具体实施方式

实施例一