專利名稱：珀爾帖模塊的制造工藝及珀爾帖模塊的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及根據權利要求1的前序部分的工藝以及根據權利要求22前序部分的珀爾帖模塊。
技術背景根據目前傳統(tǒng)工藝的珀爾帖模塊的制造非常復雜。而且這些珀爾 帖模塊不具有最佳的熱特性。周知的是，利用所謂DCB (直接銅連接技術)工藝，在諸如氧 化鋁陶瓷層上制造用于制成印制導體、端子等所需的金屬涂層，特別 是利用形成金屬涂層的金屬或銅箔、或者金屬或銅薄片，在上述箔或 薄片的表面一側具有金屬與反應性氣體——優(yōu)選為氧——的化合物層 或涂層(熔合層)。在該工藝中，例如US-PS37 44 120或者DP-PS 23 19 854中所述，該層或者該涂層(熔合層)形成共晶(eutectic)，該 共晶的熔點低于金屬(例如銅)的熔點，從而通過將箔置于陶瓷上并 通過加熱所有層，可以通過實質上僅在熔合層或氧化物層的區(qū)域中將 金屬或銅熔來將這些層相互連接。該DCB工藝例如具有以下工序-將銅箔氧化從而產生均勻的銅氧化物層；-在陶資層上放置銅箔；-將組混合物加熱至約1025至1083。C之間的工藝溫度，例如約 1071。C;-冷卻至室溫。此外，已知所謂活性焊料工藝(DE 22 13 115;EP-A-153 618)， 將形成金屬涂層的金屬層或者金屬箔與相應的陶瓷材料結合，尤其是 將銅層或銅蕩與相應的陶瓷材料相結合。在尤其還用于制造金屬涂層
襯底的該工藝中，在約800-1000°C的溫度下利用銅焊料來連接例如銅 箔的金屬箔和例如氮化鋁陶瓷的陶瓷襯底，上述銅焊料除包括諸如銅、 銀和/或金的主要成分外還包括活性金屬。該活性金屬，例如包括Hf、 Ti、 Zr、 Nb、 Ce的組的至少一個元素，通過化學反應在焊料和陶資 之間產生連接，而焊料和金屬之間連接為金屬性的銅焊料連接。發(fā)明內容本發(fā)明之目的在于設計一種能夠簡化珀爾帖模塊制造的工藝。為 達到該目的，設計了根據權利要求1的工藝。權利要求22的主題為珀 爾帖模塊。在本發(fā)明中，至少在一個端子一側上的、珀爾帖元件的至少一部分到襯底的接觸表面的連接是直接進行的；并且優(yōu)選地，根據本發(fā)明 的一個一般實施方式，通過利用至少一個燒結層的燒結接合，或者根據本發(fā)明的更一般實施方式，其中通過燒結來制造相應的珀爾帖元件， 該元件被燒結在襯底的接觸表面上。在這兩種情況下，都通過例如直 接在形成接觸表面的金屬區(qū)域(金屬層或者銅層)上的燒結或者燒結 接合、或者利用介于金屬區(qū)域和相應的珀爾帖元件之間的至少一個中 間層，來實現(xiàn)相應的珀爾帖元件與接觸表面的連接。本發(fā)明的一個優(yōu)點在于， 一方面大幅度簡化了珀爾帖模塊的制 造，而另一方面，至少在直接連接或者具有燒結層作為連接層連接上， 珀爾帖元件和襯底之間的過渡的熱傳導性大大提高，從而大幅提高了 熱特性和珀爾帖模塊的動作。本發(fā)明的技術為附屬權利要求的主題。以下利用實施例的附圖對 本發(fā)明進行詳細說明。


圖l為珀爾帖模塊結構的概要圖和側視圖；圖2和圖3分別給出了珀爾帖芯片和根據現(xiàn)有技術形成于陶瓷襯 底上的接觸表面之間的多層過渡的簡化表示； 圖4-13分別給出了利用DCB技術形成于陶瓷襯底上的接觸表 面和本發(fā)明所述的珀爾帖芯片之間的不同過渡或者連接；圖14給出了利用活性焊接工藝制成的、陶瓷襯底和接觸表面的 金屬或者銅區(qū)域(銅焊盤)之間的連接；圖15給出了珀爾帖模塊制造的不同工序；圖16給出了位于兩個接觸表面之間的珀爾帖元件(珀爾帖芯片) 的放大圖；圖17給出了用于制造珀爾帖元件并同時以常用燒結工藝燒結的 方法將該元件連接至接觸表面的工藝的簡化示圖。圖18以類似圖1的的方式給出了根據本發(fā)明的又一實施方式的 珀爾帖模塊。
具體實施方式
圖1以簡化方式給出了現(xiàn)有結構的珀爾帖模塊，以二個平板狀陶 資襯底2的方式構成，在這些襯底的相互對置的表面?zhèn)雀髯跃哂行纬?多個接觸表面3的結構化金屬涂層。在接觸表面3之間具有多個珀爾帖芯片或者珀爾帖元件4，這些 珀爾帖元件4關于珀爾帖模塊的外部端子5和6串聯(lián)地電連接。為此， 珀爾帖元件4不僅通過其兩個端子側分別連接至圖1上部的陶瓷襯底 上的接觸表面3以及圖1下部的陶瓷襯底上的接觸表面3，而且互相 鄰接的珀爾帖元件4也通過各個陶瓷襯底2上的各個接觸表面3相互 連接，這是珀爾帖模塊領域技術人員的基本常識。為簡化起見，圖l僅給出了一行，總共具有四個珀爾帖元件。實 際上，垂直于圖1中的平面，該珀爾帖模塊還具有成若干行和列的多 個珀爾帖元件4，所有珀爾帖元件4在端子5和6之間串聯(lián)地電連接， 它們的極性被取向為使得電流能夠流經端子5和6之間的所有珀爾帖 元件。圖2給出了陶瓷襯底2和珀爾帖元件4之一個端子側之間的連接， 根據現(xiàn)有技術，這在珀爾帖模塊中是常見的。為了制造接觸表面3,
在現(xiàn)有技術中，首先通過糊劑印刷來施加糊劑的結構化層，并在超過1100°C的溫度下在還原氣氛中進行加熱，其中，在該糊劑中以粉末的 形式包含鉬、錳和/或鴒，該層與接觸表面3的結構相對應。以此產生 并按照接觸表面3而構成的層7然后在例如化學工藝中進行鍍鎳。由 于在任何情形下，對于使珀爾帖模塊工作所需的較大電流，層7都不 具備足夠高的導電性或者足夠大的截面，因此，銅板形式的金屬區(qū)域 9通過軟焊料8被焊接在鎳鍍層7上，然后利用軟焊料(焊料層IO) 將銅板與珀爾帖元件4焊接起來。為了防止銅擴散進入各自的珀爾帖 元件，需要焊料層和相關的銅板9之間的額外的鎳層11。除了該已知 的陶瓷襯底2和實質上由銅板9形成相應接觸表面3之間的連接，以 及接觸表面和和珀爾帖元件之間的連接難以制造外，該連接的熱傳導 性并不令人滿意，珀爾帖元件的動作也由此大大降低。圖3給出了陶資襯底2和相應的珀爾帖元件4之間的另 一種連接 結構的概要圖，其中接觸表面3由通過以已知的直接接合工藝直接施 加于陶瓷襯底2的結構化的金屬涂層形成。形成接觸表面3的金屬涂 層例如每次通過一個銅或者銅合金箔形成，隨后，在與相應的陶瓷襯 底2相結合后，該金屬涂層利用傳統(tǒng)技術——例如掩模蝕刻技術被構 造成單獨的接觸表面3。但在該方式中，珀爾帖元件4還仍然連接至 通過軟焊料層10設置有鎳層11的接觸表面3。接觸表面3和相應的 陶瓷襯底2之間的DCB連接確實提高了相關的珀爾帖模塊的熱行為， 但軟焊料層IO仍然是不利的。圖4給出了接觸表面3和珀爾帖元件4之間的本發(fā)明所提出的連 接，該連接在圖中被標記為12。本實施方式中的接觸表面3由結構化 金屬涂層的金屬區(qū)域9形成，例如利用DCB工藝二維地與陶瓷襯底2 結合的結構化的銅或者銅合金箔。陶瓷襯底例如為氧化鋁(A1203 )陶 瓷、具有氧化鋯添加劑的氧化鋁陶瓷(Al203+Zr02)、氮化鋁(A1N) 陶瓷或者氮化珪(ShN4)陶瓷。陶瓷襯底2的厚度例如介于0.2~1.2mm 之間。形成接觸表面3的金屬涂層的厚度例如介于0.1 1.0mm之間。接觸表面3例如通過厚度在1 ~ 10nm之間的鎳中間層13連接至 相應的珀爾帖元件4的端子側(以防止銅擴散至珀爾帖元件上)。但 從根本上中間層13可以省略。連接12的特殊性在于不用軟焊料而直 接產生于珀爾帖元件4和接觸表面3之間。圖5給出了另 一個連接12a，其不同于連接12之處基本上僅在于， 在鎳中間層13和珀爾帖元件4之間還有厚度在0.01 ~ 1.5nm的另 一個 金中間層14。圖6給出了連接12b，其不同于連接12之處在于，在鎳中間層 13和珀爾帖元件的端子側之間具有金屬燒結材料的燒結層15,珀爾帖 元件經該燒結層15電連接和熱連接至相應的接觸表面3或者該接觸表 面的中間層13。燒結層被制成為具有范圍在10 20nm之間的厚度。 金屬燒結材料，例如銅、銀、銅銀合金，適合于該燒結層。此外，燒 結材料還包括其他成分，尤其是增加燒結性和/或降低燒結溫度的材 料。例如，錫為此種成分之一。燒結層15以及珀爾帖元件4與接觸表面3之間的連接，通過對 要連接的表面之一施加粉狀燒結材料或者包含該材料的彌散劑或者納 米彌散劑，并隨后在給定的燒結壓力下加熱至燒結溫度，例如加熱至 低于形成相應的珀爾帖元件的珀爾帖材料的熔點的燒結溫度〔sic〕。圖7給出了作為又一實施方式的連接12c,其不同于連接12b之 處僅在于，在鎳中間層13和燒結層15之間具有金中間層14,在該實 施方式中，鎳層因此具有l(wèi)~10nm的厚度，金層具有范圍在0.01 ~ 15jim之間的厚度。圖8給出了作為另一實施方式的連接12d，其不同于連接12c之 處在于，在燒結層15和珀爾帖元件4之間具有另一個鎳中間層16， 其具有l(wèi)-10nm的厚度。圖9給出了連接12e,其不同于連接12d之處在于，在鎳中間層 16和燒結層15之間具有金中間層17，其厚度例如為0.01~1.5nm。圖IO給出了與連接12e相對應的連接12f，在任何情形下金中間 層14纟皮省略。圖ll給出了連接，其中鎳的中間層13被省略，從而燒結層15
直接與相應的接觸表面3或者形成接觸表面3的金屬區(qū)域9相鄰接。圖12給出了連接12h，其不同于連接12g之處在于，金中間層 17被省略。圖13最后給出了連接12i，其中相應的接觸表面13經燒結層15 直接與珀爾帖元件4相鄰接。在圖4~13的實施方式中，接觸表面3和金屬區(qū)域9分別是通過 利用DCB工藝將結構化的金屬涂層3施加于相應的陶瓷襯底2而形 成的；根據圖14,還可以通過活性焊接，即經過活性焊料層18，來將 形成接觸表面3和金屬區(qū)域9的金屬涂層連接至相應的陶瓷襯底?；?性焊料層18包括本領域技術人員已知的適合銅焊料的合金，例如具有 活性焊料成分如鈦、鉿、鋯等的銅-銀合金。活性焊料層的厚度為1~ 20pm。通過活性焊接連接至相應陶瓷襯底2的接觸表面3可以于是以 各種不同的連接，例如以連接12、 12a 12i的方式，被類似地連接至 相應的珀爾帖元件。圖15例示了利用上述的過渡12、 12a-12i制備珀爾帖模塊1的更 為詳細的過程，其中以適當方式制造的珀爾帖晶片被分割成單個的珀 爾帖元件4,這些元件經連接12或者12a ~ 12i之一被附著至陶瓷襯底 2的接觸表面3，使得在每個接觸表面3的相關連接上——尤其是同時 在一個陶瓷襯底2的所有接觸表面3上，以相同的電學方向或者相同 的極性——具有珀爾帖元件4。然后，根據圖15的位置c,將如圖15 的位置a和b所示的預先安裝有珀爾帖元件4的兩個陶瓷襯底相互疊 放，使得珀爾帖元件4通過接觸表面13而串聯(lián)地電連接。通過施加于 珀爾帖元件4的自由端或者端子側的焊料層19，珀爾帖元件4利用其 端子側連接在每個陶瓷襯底2上，該端子側未形成接觸并然后被機械 地和電學地暴露于另 一個陶瓷襯底2上的接觸表面3。在焊料層15和 珀爾帖元件4之間至少具有一個中間層20，例如鎳層。在焊料層15 和相應的接觸表面3之間至少具有另一個中間層21，例如鎳層。對珀爾帖元件4施加中間層20和其他中間層，例如中間層13、 16和17，發(fā)生在利用適當?shù)墓に噷㈢隊柼麍A片切割成單個的珀爾帖元件4之后，例如利用電解法和/或化學淀積。其中，對于銀的中間層， 可以利用例如絲網印刷、印制掩模或者模板，通過施加包含中間層的 材料的彌散劑來制造，上述彌散劑例如納米彌散劑或者相應的糊劑。陶瓷襯底根據圖4~13的方式制造，從而利用DCB工藝，對各 個相應的陶瓷層或者各個陶乾村底2的至少一個表面?zhèn)仁┘鱼~箔形式 的金屬涂層，然后通過適當技術——例如掩模和蝕刻技術——將該涂 層構造成形成接觸表面3和焊盤的單個的金屬區(qū)域9。單個的中間層——諸如中間層13和14——的施加，以諸如通電 的方式和/或化學淀積的方式進行。其中，對于銀的中間層，可以利用 例如絲網印刷、印制掩?；蛘吣０?，通過施加包含中間層的材料的彌 散劑來制造，上述彌散劑例如納米彌散劑或者相應的糊劑。在圖14的方式中，在利用活性焊接或者活性焊料層18施加了形 成接觸表面3的金屬箔或者銅箔形式的金屬涂層之后，以適當?shù)姆椒?(例如掩模和蝕刻技術)將金屬涂層構造成形成接觸表面3的單個金 屬區(qū)域9，然后可選地對這些金屬區(qū)域9施加一個或多個中間層，然 后利用印刷——例如絲網印刷、印制掩模或者使用模板，通過電學或 化學淀積和/或施加包含粉狀的中間層材料的彌散劑(例如還是納米彌 散劑)或者糊劑。珀爾帖元件4的接合是在圖6 ~ 13的方式中經燒結層15進行的， 這種接合是設置于接合表面或連接表面上、或者設置于在接觸表面3 上沒有中間層或者具有 一 個或多個中間層的端子側上，因此該接合同 樣沒有中間層或者設有一個或多個中間層。為此目的，對要連接的至 少一個表面施加粉狀的金屬燒結材料，例如作為彌散劑或者納米彌散 劑。然后，在燒結溫度下和低于燒結溫度下制造連接燒結層15。 此處的燒結溫度低于珀爾帖元件4的材料的熔點，例如低于該熔 點30 50。C，但燒結溫度至少為120。C。但根本地，還可以在最初沒 有壓力下的預燒結階段進行該燒結接合，特別是直到由燒結材料形成 了具有封閉的孔的層，然后在燒結溫度下以及例如以增大燒結壓力的
方式進行燒結。制造相應的燒結層以使其厚度為10~200nm。所謂的 火花等離子體燒結工藝尤其適合于燒結接合或者制造燒結層15，其中 所需的燒結溫度由流經燒結材料的電流產生。以上結合圖15和16假定每個珀爾帖元件4僅在一個端子表面上 通過燒結層15或者燒結連接與陶瓷襯底2的一個接觸表面3相結合， 而另一端子側與相應的接觸表面3的連接經例如軟焊料或者銅焊料層 悍料層19進行，或者也通過相應的燒結連接(燒結接合)進行。在該 工藝的相應構造中，當然還可以可選擇地利用中間層通過一個燒結連 接將各個珀爾帖元件的兩個端子側連接至接觸表面3。圖18概要示出了一種工藝，其中未預先制備珀爾帖元件4，僅在 陶瓷襯底2的接觸表面3上以上述方式設置珀爾帖元件4，例如利用 模板或者掩模；但在該工藝中，珀爾帖元件4是通過在加熱和壓力的 作用下進行燒結而制成的，并在制成的同時將珀爾帖元件4燒結在接 觸表面3上。這樣，在同一工序中通過燒結完成了相應的珀爾帖元件 4的制造和該元件與接觸表面3的結合。在該工藝中使用具有多個開 口 23的掩模22，每個開口形成用于制造珀爾帖元件4的形狀。在準 備有接觸表面3的陶瓷襯底2上放置掩模22，使得各個開口 23位于 珀爾帖元件4能夠連接至接觸表面3的位置。對開口 23填充適于制造珀爾帖元件的粉末狀混合物，例如Zn 和Sb的混合物、Pb和Te的混合物、Bi和Te的混合物、Ag、 Bb、 Sb和Te的混合物或者Pb、 Te和Se的混合物。利用適當插入開口 23 中的沖桿24——該沖桿24例如是未示出的沖壓工具的部件——將引 入開口 23的粉末狀混合物暴露于燒結壓力并在燒結的熱的作用下形 成相應的珀爾帖元件4，后者還進一步被燒結在相應的接觸表面3上 并通過燒結接合與之相結合。因此，對于該工藝，所謂火花等離子體 燒結工藝尤為適合，其中所需燒結溫度由流經相應的沖桿4和接觸表 面3的電流產生。在這些工藝中，接觸表面3由沒有中間層或者設有一個或多個中 間層的金屬區(qū)域9或者銅層形成。利用此工藝產生連接12和12a。然 后根據圖15形成并燒結接合各個珀爾帖元件4，使得各珀爾帖元件4 的一個端子側設置在陶瓷襯底2的接觸表面3上，并且該元件從該接 觸表面離開。然后根據圖15的位置c，每個陶瓷襯底2的珀爾帖元件 的至此仍是自由端部的端子端部，經諸如軟焊料或者銅焊料層或者甚 至相應的燒結連接，而被連接至另一陶瓷襯底2的接觸表面3。當利用特殊的掩模和填充技術時，還可以通過在要制造的珀爾帖 模塊的兩個陶瓷襯底之一的接觸表面3上燒結來形成所有的珀爾帖元 件，并將它們連接至接觸表面3，從而在第二工藝步驟中，在冷卻了 珀爾帖元件之后，它們的露出的端子側被電學地和化學地連接至相應 的珀爾帖模塊的第二陶瓷襯底2上的接觸表面3，例如通過軟焊料或 者銅焊料層或者甚至通過燒結層。尤其對于燒結接合，即其中連接12b 12i具有燒結層15[sic的 連接，在相應的陶資襯底2的與珀爾帖元件4對置的表面?zhèn)壬显O置額 外的金屬層15——例如銅層——是個不錯的主意，該金屬層15可以 增加陶瓷襯底2在燒結工藝中的強度和可靠性，如圖18的實施方式所 示，其中珀爾帖元件4交替地由n摻雜和p摻雜的材料構成，而不是 如圖l的實施芳式，由n摻雜和p摻雜部分構成。以上以不同實施方式對本發(fā)明進行說明。在不偏離本發(fā)明的主旨 的前提下，可以進行各種改動和修正。附圖標記清單 1珀爾帖模塊 2陶瓷襯底 3接觸表面4珀爾帖元件或者芯片5, 6珀爾帖模塊的電連接端子7金屬涂層8軟焊料層9金屬區(qū)域(金屬焊盤或者銅焊盤) 10軟焊料層11鎳層12、 12a ~ 12i珀爾帖元件4與接觸表面3或者接觸表面3的金 屬焊盤之間的連接 13鎳中間層 14 4艮和/或金中間層 15燒結層 16鎳層17銀和/或金中間層 18活性焊料層 19軟焊料層20、 21鎳、4艮或金中間層 22掩模 23開口24沖壓工具的單個沖桿 25金屬層或者銅層
權利要求
1、一種制造具有多個珀爾帖元件(4)的珀爾帖模塊(1)的工藝，所述多個珀爾帖元件(4)位于至少兩個襯底(2)之間，所述襯底(2)至少在其面向珀爾帖元件(4)的側面上包括電絕緣材料，并在這些側面上設置有由金屬化區(qū)域(9)形成的接觸表面(3)，在制造中珀爾帖元件(4)的端子表面連接至該接觸表面(3)，其特征在于在至少一個端子側，珀爾帖元件(4)的至少一部分直接或者經燒結連接(15)或者燒結接合連接至所述接觸表面(3)。
2、 才艮據權利要求l的工藝，其中，所述珀爾帖元件(4)每次通過一個端子側直接地或者經燒結連 接(15)或燒結接合連接至所述襯底(2)的所述接觸表面(3);在 另一個工藝步驟中，各個珀爾帖元件(4)通過其自由的端子側連接至 第二襯底(2)的一個接觸表面。
3、 根據權利要求2的工藝，其中，在另 一個工藝步驟中的連接是通過軟焊料或者銅焊料進行的。
4、 根據權利要求2或3的工藝，其中，在另 一個工藝步驟中的連接通過燒結或者燒結接合進行的。
5、 根據上述權利要求之一的工藝，其中，所述珀爾帖元件(4 )是在燒結接合之前至少已部分制成的部件。
6、 根據上述權利要求之一的工藝，其中，所述珀爾帖元件(4)的至少一部分的制造以及燒結連接是在常 規(guī)操作或者燒結工藝中進行的。
7、 根據上述權利要求之一的工藝，其中， 燒結或者燒結接合是利用火花等離子體燒結工藝進行的。
8、 根據上述權利要求之一的工藝，其中，燒結或者燒結接合是在低于所述珀爾帖元件(4)的材料的熔點 的燒結溫度下進行的，例如在超過100。C并低于珀爾帖元件材料熔點約30 ~ 50°C的燒結溫度下進行。
9、 根據上述權利要求之一的工藝，其中， 燒結或燒結接合是在約10 ~ 300 bar的燒結壓力下進行的。
10、 根據上述權利要求之一的工藝，其中， 燒結或燒結接合是在大于10 bar的燒結壓力下進行的。
11、 根據上述權利要求之一的工藝，其中， 燒結接合是使用金屬化燒結材料進行的。
12、 根據上述權利要求之一的工藝，其中，以具有10 ~ 200nm的厚度的方式施加燒結材料(15 )。
13、 根據上述權利要求之一的工藝，其中，所述金屬燒結材料是以粉末的形式施加的，優(yōu)選以包含粉末狀的 燒結材料的彌散劑或者糊劑的形式、或者以納米彌散劑的形式。
14、 根據上述權利要求之一的工藝，其中，銅、銀和/或銅-銀合金被用作所述金屬燒結材料。
15、 根據上述權利要求之一的工藝，其中，所述金屬燒結材料包含添加劑，尤其是降低燒結溫度和/或燒結 壓力的添加劑，例如錫。
16、 根據上述權利要求之一的工藝，其中，燒結接合是直接在形成接觸表面(3 )的金屬區(qū)域(9 )上進行的。
17、 根據上述權利要求之一的工藝，其中，在燒結接合之前，在形成接觸表面(3)的金屬區(qū)域(9)上和/ 或在珀爾帖元件(4)的要被接合的表面上設置至少一個金屬中間層 (13、 14、 16、 17)，例如鎳和/或銀和/或金中間層。
18、 根據上述權利要求17的工藝，其中，所迷中間層是通過電學或者化學淀積和/或通過以例如納米彌散
19.根據上述權利要-求之一的工藝，、其中 所迷村底為陶瓷襯底，例如氧化鋁陶瓷、具有氧化鋯添加劑的氧 化鋁陶資、氮化鋁陶瓷或者氮化硅陶瓷。
20、 根據上述權利要求之一的工藝，其中，形成接觸表面(3)的金屬區(qū)域(9)是通過施加和構造例如金屬 箔或者銅箔的形式的金屬涂層而形成的。
21、 根據上述權利要求20的工藝，其中，形成金屬涂層的金屬箔或者銅箔的施加是利用直接接合或者活 性焊接工藝進行的。
22、 一種具有多個珀爾帖元件(4)的珀爾帖模塊，所述多個珀 爾帖元件(4)位于至少兩個襯底(2)之間，所述襯底(2)至少在其 面向珀爾帖元件(4)的側面上包括電絕緣材料，并在這些側面上設有 由金屬區(qū)域(9)形成的接觸表面(3)，所述珀爾帖元件(4)被連接 至該接觸表面(3)，其中，在至少一個端子側，珀爾帖元件(4)的至少一部分直接或者經 燒結連接(15)或者燒結接合被連接至接觸表面(3)。
23、 根據權利要求22的珀爾帖模塊，其中， 所述珀爾帖元件(4)每次通過一個端子側直接地或者經燒結連接(15)連接至所述村底(2)的所述接觸表面(3);各個珀爾帖元 件(4 )通過另 一個端子側利用軟焊接或者銅焊或者利用燒結或燒結接 合被連接至另一個襯底(2)的一個接觸表面。
24、 根據權利要求22或23的珀爾帖模塊，其中， 所述燒結層(15 )具有10 ~ 200nm的厚度。
25、 根據上述權利要求之一的珀爾帖模塊，其中， 所述燒結層(15)包含銅、銀和/或銅-銀合金。
26、 根據上述權利要求之一的珀爾帖模塊，其中， 所述燒結層(15)包含添加劑，尤其是降低燒結溫度和/或燒結壓力的添力。劑，例如錫。
27、 根據上述權利要求之一的珀爾帖模塊，其中， 在形成接觸表面(3)的金屬區(qū)域(9)上和/或在珀爾帖元件(4)的要被接合的表面上設置有至少一個金屬中間層(13、 14、 16、 17)， 例如鎳和/或銀和/或金中間層。
28、 根據上述權利要求之一的珀爾帖模塊，其中， 所述襯底為陶瓷襯底，例如氧化鋁陶瓷、具有氧化鋯添加劑的氧化鋁陶資、氮化鋁陶瓷或者氮化硅陶瓷。
29、 根據上述權利要求之一的珀爾帖模塊，其中， 形成接觸表面(3)的金屬區(qū)域(9)是通過施加和構造例如金屬箔或者銅箔的形式的金屬涂層形成的。
30、 根據權利要求29的珀爾帖模塊，其中， 形成金屬涂層的金屬箔或者銅箔的施加是利用直接接合或者活性焊接工藝進行的。
31、 根據上述權利要求之一的珀爾帖模塊，其中， 珀爾帖元件(4)和燒結連接的形成是在常規(guī)操作中進行的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制造珀爾帖模塊的方法，每個珀爾帖模塊包括設置在至少兩個襯底之間的多個珀爾帖元件。所述襯底至少在其面向珀爾帖元件的一側由電絕緣材料制成，且在該表面上設有接觸區(qū)域。所述接觸區(qū)域由金屬化區(qū)域形成，珀爾帖元件在制造工藝過程中通過端子表面與該接觸區(qū)域相連接。
文檔編號H01L35/34GK101395730SQ200780007227
公開日2009年3月25日 申請日期2007年2月20日 優(yōu)先權日2006年3月1日
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