[发明专利]芯片级电子设备热电制冷方法

权利要求书

1.一种芯片级电子设备热电制冷方法，具有如下技术特征：在P型半导体芯片(1)和供电条件允许的情况下，将N个弓形波连制冷片导电板(3)按线阵间隔交错平放在热导体散热面板热沉(2)与热导体制冷面板(5)的内侧壁上，热导体制冷面板(5)冷面通过热界面材料与芯片紧密接触，吸收芯片的热量，热导体散热面板(2)与下一级热沉安装面紧密接触；然后将P型半导体芯片(1)和N型半导体芯片(4)垂直固联在所述弓形波连制冷片导电板(3)的两端，构成P型和N型不同极性的两种半导体材料联接成电偶对，以多级串联电偶对的弓形波连热电制冷片与芯片级电子设备的集成形式，在弓形波连热电制冷片的两端连接制冷片加电正极(6)和制冷片加电负极(7)，并集成一体进行封装。

2.如权利要求1所述的芯片级电子设备热电制冷方法，其特征在于：在制冷片加电正极(6)和制冷片加电负极(7)施加电压后，电荷载体在热导体制冷面板(5)导体中运动形成电流，直流电流通过冷端P型半导体芯片(1)的P空穴，向热导体散热面板(2)热端流向N型半导体芯片(4)，发生能量的转移，电流由P型元件流向N型元件时出热电子量，这个端面为热面，电流由N型元件流向P型元件放热吸收热量，这个端面为冷面，N电子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，释放出多余的热量，表现为制冷，放热通过散热器的强制对流作用，将P型热电材料空穴热面的热量不断散出，最后通过下一级热沉将热量散走。

3.如权利要求1所述的芯片级电子设备热电制冷方法，其特征在于：制冷片加电正极(6)和制冷片加电负极(7)施加电压后，热导体散热面板(2)和热导体制冷面板(5)之间快速形成温差。

4.如权利要求1所述的芯片级电子设备热电制冷方法，其特征在于：被控芯片级电子设备(10)粘接弓形波连制冷片的热导体制冷面板(5)，制冷片加电正极(6)和制冷片加电负极(7)上各引出一个弓形波连制冷片正极供电引脚(8)、弓形波连制冷片负极供电引脚(9)，与被控芯片级电子设备(10)下方矩阵分布的电子设备芯片引脚(11)一起连接在供电通信面板(12)上，形成被控芯片级电子设备(10)与弓形波连制冷片封装体结构。

5.如权利要求1所述的芯片级电子设备热电制冷方法，其特征在于：被控芯片级电子设备(10)粘接在热导体制冷面板(5)下方，制冷片加电正极(6)和制冷片加电负极(7)上各引出一个弓形波连制冷片正极供电飞线(13)、制冷片负极供电飞线(14)，被控芯片级电子设备(10)通过下方矩阵分布的电子设备芯片引脚(11)连接供电通信面板(12)，与弓形波连制冷片导电板封(3)装在一起。

6.如权利要求1所述的芯片级电子设备热电制冷方法，其特征在于：芯片级电子设备热电制冷采用至少为二级制冷的多级制冷结构。

7.如权利要求6所述的芯片级电子设备热电制冷方法，其特征在于：在采用三级制冷结构中，以被控芯片级电子设备(10)与弓形波连制冷片封装体结构为基础层，依次层叠第二级弓形波连制冷片层叠(18)和第三级弓形波连制冷片层叠(17)，每层热导体散热面板(2)与热导体制冷面板(5)相接。

8.如权利要求7所述的芯片级电子设备热电制冷方法，其特征在于：位于热导体制冷面板(5)上的电偶对两端的制冷片加电正极(6)、制冷片加电负极(7)依次通过各自相连的制冷片正极供电并联线(15)，制冷片负极供电并联线(16)，对应串联上一级的制冷片加电正极(6)与制冷片加电负极(7)。

9.如权利要求8所述的芯片级电子设备热电制冷方法，其特征在于：每一级的供电通过制冷片正极供电并联线(15)互连、制冷片负极供电并联线(16)互连构成进行统一供电的并联供电回路。

10.如权利要求7所述的芯片级电子设备热电制冷方法，其特征在于：第一级弓形波连制冷片层叠(19)的热导体散热面板(2)与第二级弓形波连制冷片层叠(18)的热导体制冷面板(5)粘接，第二级弓形波连制冷片层叠(18)的热导体散热面板(2)与第三级弓形波连制冷片层叠(17)的热导体制冷面板(5)粘接。