[实用新型]一种降低热应力影响的半导体制冷片

说明书

本实用新型涉及半导体制冷片领域，公开了一种降低热应力影响的半导体制冷片，包括第一基板、第二基板、导电线和多个晶粒，第一基板和第二基板相对设置，阵列分布的多个晶粒中，远离导电线的边角上的晶粒为支撑晶粒，其余晶粒为导电晶粒，第一基板和第二基板上均设有与每列导晶粒相对应的导电片，同一列中的晶粒通过导电片相互串联，第一基板和第二基板上设有导电连接片，相邻两列晶粒的两端通过导电连接片相互串联，第一基板和第二基板与支撑晶粒位置相对应处均设有支撑导片，支撑晶粒的两端面与支撑导片相焊接，本实用新型中，边角的支撑晶粒不参与电路连接，避免因为热应力过大而制冷片发生断裂的情况，提高制冷片的使用寿命。

技术领域

本实用新型涉及半导体制冷片领域，特别是一种降低热应力影响的半导体制冷片。

背景技术

半导体制冷，又称热电制冷，是帕尔贴效应在制冷方面的应用。近年来，半导体制冷片制造技术的不断提高，半导体制冷片已经在航空航天、电子设备冷却、空间实验技术及生物工程等领域得到了大量的应用。半导体制冷片由陶瓷基板、导铜、晶粒、焊锡组成，不同材料之间的膨胀系数不同，导致半导体制冷片在长周期的使用及性能测试过程中存在非常大的热应力。半导体制冷片在服役过程中暴露在恶劣的工作环境中，如持续高温、冷热冲击循环等，使得制冷片需同时承受循环温度载荷及其导致的循环热应力载荷的作用。不同材料的界面结合处会产生极大的热应力，长周期的循环测试使得制冷片最终发生变形甚至断裂失效。

实用新型内容

为此，需要提供一种降低热应力影响的半导体制冷片，解决现有半导体制冷片容易因热应力过大，而发生断裂的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种降低热应力影响的半导体制冷片，包括第一基板、第二基板、导电线和多个晶粒，第一基板与导电线连接，所述第一基板和第二基板相对设置，晶粒在第二基板和第一基板之间阵列分布，阵列分布的多个晶粒中，远离导电线的边角上的晶粒为支撑晶粒，其余晶粒为导电晶粒，所述第一基板和第二基板上均设有与每列导晶粒相对应的导电片，同一列中的晶粒通过导电片相互串联，所述第一基板和第二基板上设有导电连接片，相邻两列晶粒的两端通过导电连接片相互串联，所述第一基板和第二基板与支撑晶粒位置相对应处均设有支撑导片，所述支撑晶粒的两端面与支撑导片相焊接。

进一步，阵列分布的多个晶粒中，远离导电线的边角上设有两个所述支撑晶粒。边角上具有两个支撑晶粒，降低制冷片的边角的约束效果，减少制冷片的热应力变形。

进一步，所述支撑导片连接相邻的两个支撑晶粒。支撑导片连接相邻的两个支撑晶粒，边角相邻的两个晶粒均避免对制冷片的约束，进一步降低制冷片的热应力变形。

进一步，所述支撑晶粒的数量为两个，两个支撑晶粒分别位于远离导电线的侧边的两端上。

进一步，所述支撑晶粒的两端面设有绝缘层，所述第二基板上的支撑导片与相邻的连接片为一体结构，形成L型导片，所述绝缘层与L型导片相连接，所述第一基板上的支撑导片与支撑晶粒相对应。绝缘层使得支撑晶粒与L型导片不导电，仅仅起到支撑作用。

进一步，所述第一基板和第二基板均为陶瓷板，所述导电片、连接片和支撑导片均为铜片。

上述技术方案具有以下有益效果：

本实用新型中，位于边角的支撑晶粒和支撑导片不参与电路连接，支撑晶粒仅仅起到支撑作用，降低了半导体制冷片的约束作用，有效的降低了半导体制冷片边角的热应力效果，避免了热应力过大，造成边角相邻晶粒变形或者断裂的问题，提高了半导体的使用寿命。

附图说明

图1为实施例1所述半导体制冷片的结构图。

图2为实施例1所述半导体制冷片的侧视图。

图3为实施例1所述第二基板上的导电片分布图。

图4为实施例1所述第一基板和晶粒分布的结构图。