件5與密封件8的接觸面向密封件8側(cè)凹陷，由此能夠?qū)υ趯?dǎo)熱構(gòu)件5與密封件8的接觸面處局部地產(chǎn)生熱應(yīng)力的集中這樣的現(xiàn)象進(jìn)行抑制。其結(jié)果是，能夠提高熱電模塊10的長(zhǎng)期可靠性。
[0047]并且，優(yōu)選導(dǎo)熱構(gòu)件5的彈性模量大于密封件8的彈性模量。由此，在密封件8欲變形時(shí)，導(dǎo)熱構(gòu)件5能夠?qū)υ撟冃芜M(jìn)行抑制。其結(jié)果是，能夠?qū)嵫h(huán)下的熱電模塊10的變形進(jìn)行抑制。導(dǎo)熱構(gòu)件5的彈性模量例如可以設(shè)定為4MPa左右，密封件8的彈性模量例如可以設(shè)定為1.7MPa左右。
[0048]需要說明的是，根據(jù)本實(shí)施方式的熱電模塊10，第一支承基板1以及第二支承基板2分別為四邊形狀，但并不限于此?？梢愿鶕?jù)安裝熱電模塊10的外部的構(gòu)件的結(jié)構(gòu)來對(duì)第一支承基板1以及第二支承基板2的形狀進(jìn)行適當(dāng)變更。具體而言，第一支承基板1以及第二支承基板的形狀可以是除了四邊形以外的多邊形狀，也可以是圓形形狀或橢圓形狀。
[0049]另外，可以如圖6所示那樣，溫度檢測(cè)元件4具有上表面，并且溫度檢測(cè)元件4的上表面位于比第二支承基板2的下表面靠上方的位置。通過使溫度檢測(cè)元件4的上表面位于比第二支承基板2的下表面靠上方的位置，由此能夠使第二支承基板2的側(cè)面接近溫度檢測(cè)元件4的側(cè)面。由此，能夠在溫度檢測(cè)元件4與第二支承基板2之間更迅速地進(jìn)行熱傳遞。溫度檢測(cè)元件4的上表面與第二支承基板2的下表面的上下方向的差例如可以設(shè)定為0.1?3臟左右。
[0050]另外，可以如圖7所示那樣，溫度檢測(cè)元件4與第二支承基板2通過導(dǎo)熱構(gòu)件5而熱連接，并且溫度檢測(cè)元件4與第二支承基板2相接。由此，不僅可以經(jīng)由導(dǎo)熱構(gòu)件5來進(jìn)行從第二支承基板2向溫度檢測(cè)元件4的熱傳遞，還可以從第二支承基板2向溫度檢測(cè)元件4直接進(jìn)行熱傳遞。其結(jié)果是，能夠在溫度檢測(cè)元件4與第二支承基板2之間更迅速地進(jìn)行熱傳遞。并且，優(yōu)選溫度檢測(cè)元件4的側(cè)面與第二支承基板2的側(cè)面進(jìn)行面接觸。由此，能夠增加溫度檢測(cè)元件4與第二支承基板2之間的接觸面積，因此能夠更迅速地進(jìn)行溫度檢測(cè)元件4與第二支承基板2之間的熱傳遞。
[0051]〈實(shí)施例〉
[0052]以下，舉出實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的熱電模塊10進(jìn)行更詳細(xì)的說明。首先，準(zhǔn)備在上表面設(shè)置有第一電極6的第一支承基板1、和在下表面設(shè)置有第二電極7的第二支承基板2，在它們之間配置多個(gè)熱電元件3。使用在添加氧化鋁填料而成的環(huán)氧樹脂板的下表面粘貼有銅板的基板作為第一支承基板1。同樣地，使用在添加氧化鋁填料而成的環(huán)氧樹脂板的上表面粘貼有銅板的基板作為第二支承基板2。各個(gè)環(huán)氧樹脂板的厚度為80 μ m，銅板的厚度為120μηι。使用由銅構(gòu)成的電極作為第一電極6以及第二電極7。銅的厚度為105μηι。
[0053]然后，使多個(gè)熱電元件3位于第一支承基板1的第一區(qū)域11與第二支承基板2之間而分別與第一電極6及第二電極7接合。使用直徑為1.8mm且高度為1.6mm的圓柱狀的元件作為熱電元件3。使用焊料進(jìn)行熱電元件3與第一電極6及第二電極7之間的接合。
[0054]接著，相對(duì)于第一支承基板1的第一區(qū)域11與第二支承基板2之間的空間，以包圍多個(gè)熱電元件3的方式設(shè)置密封件8。使用環(huán)氧樹脂作為密封件8。
[0055]然后，在第一支承基板1的上表面中的作為密封件8外側(cè)的區(qū)域的第二區(qū)域12上設(shè)置溫度檢測(cè)元件4。使用PTC熱敏電阻作為溫度檢測(cè)元件4。之后，以分別與溫度檢測(cè)元件4以及第二支承基板2接觸的方式設(shè)置導(dǎo)熱構(gòu)件5，而將溫度檢測(cè)元件4與第二支承基板2熱連接。使用硅酮樹脂作為導(dǎo)熱構(gòu)件5。如以上那樣制作出本發(fā)明的實(shí)施例的熱電模塊10(試樣1)。另外，作為比較例，準(zhǔn)備了未設(shè)置導(dǎo)熱構(gòu)件5的熱電模塊(試樣2)。
[0056]接下來，進(jìn)行了試樣1以及試樣2的評(píng)價(jià)。假定在熱電元件3中的第二支承基板2側(cè)產(chǎn)生了異常發(fā)熱的情況，在各自的第二支承基板2的上表面安裝了加熱器。接著，通過使該加熱器發(fā)熱來對(duì)第二支承基板2進(jìn)行加熱，測(cè)定直至溫度檢測(cè)元件4檢測(cè)到溫度變化為止的時(shí)間。具體而言，使加熱器的溫度從常溫(20°C)以5秒鐘升溫至90°C。并且，將溫度檢測(cè)元件4的電阻上升5 %的情況視為溫度檢測(cè)元件4檢測(cè)到了溫度變化，測(cè)定從開始加熱器的升溫到溫度檢測(cè)元件4檢測(cè)到溫度變化為止的時(shí)間。其結(jié)果是，從開始加熱器的升溫到檢測(cè)到溫度變化為止的時(shí)間在試樣1中為8秒，而在試樣2中為17秒。由以上的結(jié)果能夠確認(rèn)，通過設(shè)置導(dǎo)熱構(gòu)件5來將溫度檢測(cè)元件4與第二支承基板2熱連接，從而即便在第二支承基板2產(chǎn)生了溫度變化的情況下，也能迅速地檢測(cè)到該溫度變化。
[0057]符號(hào)說明:
[0058]1:第一支承基板
[0059]11:第一區(qū)域
[0060]12:第二區(qū)域
[0061]2:第二支承基板
[0062]3:熱電元件
[0063]31:p型熱電元件
[0064]32:n型熱電元件
[0065]4:溫度檢測(cè)元件
[0066]5:導(dǎo)熱構(gòu)件
[0067]6:第一電極
[0068]7:第二電極
[0069]8:密封件
[0070]10:熱電模塊
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種熱電模塊，其特征在于，具備: 第一支承基板，所述第一支承基板具備具有第一區(qū)域及與該第一區(qū)域鄰接的第二區(qū)域的主面； 第二支承基板，所述第二支承基板以主面與所述第一區(qū)域?qū)χ玫姆绞皆O(shè)置； 熱電元件，所述熱電元件在所述第一區(qū)域與所述第二支承基板的主面之間排列有多個(gè)；以及 溫度檢測(cè)元件，所述溫度檢測(cè)元件安裝在所述第二區(qū)域， 該溫度檢測(cè)元件與所述第二支承基板經(jīng)由導(dǎo)熱構(gòu)件而熱連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱電模塊，其中， 在所述第一區(qū)域的周緣部與所述第二支承基板的主面之間以包圍所述熱電元件的方式設(shè)置有密封件，所述導(dǎo)熱構(gòu)件與所述密封件相接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱電模塊，其中， 所述導(dǎo)熱構(gòu)件與所述密封件的接觸面為曲面。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱電模塊，其中， 所述接觸面為向所述密封件側(cè)凹陷的曲面。5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)所述的熱電模塊，其中， 所述導(dǎo)熱構(gòu)件的彈性模量比所述密封件的彈性模量大。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的熱電模塊，其中， 所述導(dǎo)熱構(gòu)件包含樹脂材料及導(dǎo)熱系數(shù)比該樹脂材料的導(dǎo)熱系數(shù)高的導(dǎo)熱粒子。7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的熱電模塊，其中， 所述第一支承基板的主面為上表面，且所述第二支承基板的主面為下表面，所述溫度檢測(cè)元件具有上表面，且該溫度檢測(cè)元件的上表面位于比所述第二支承基板的所述主面靠上方的位置。8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的熱電模塊，其中， 所述溫度檢測(cè)元件與所述第二支承基板相接。
【專利摘要】本發(fā)明的熱電模塊具備：第一支承基板，所述第一支承基板具備具有第一區(qū)域及與第一區(qū)域鄰接的第二區(qū)域的主面；第二支承基板，所述第二支承基板以主面與第一區(qū)域?qū)χ玫姆绞皆O(shè)置；熱電元件，所述熱電元件在第一區(qū)域與第二支承基板的主面之間排列有多個(gè)；以及溫度檢測(cè)元件，所述溫度檢測(cè)元件安裝在第二區(qū)域，溫度檢測(cè)元件與第二支承基板經(jīng)由導(dǎo)熱構(gòu)件而熱連接。
【IPC分類】H01L35/34, H01L23/38, H01L35/32, H02N11/00, H01L23/40
【公開號(hào)】CN105283973
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201480032939
【發(fā)明人】赤羽賢一
【申請(qǐng)人】京瓷株式會(huì)社
【公開日】2016年1月27日
【申請(qǐng)日】2014年7月25日
【公告號(hào)】US20160133815, WO2015045602A1