熱電元件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種具有高的熱阻的熱電元件,該熱電元件相對(duì)于具有相同功率的傳統(tǒng)的熱電元件而言需要較少的半導(dǎo)體材料,該熱電元件包括具有基底正面和與基底正面對(duì)置的基底背面的基底、作為層施布到基底正面上的第一接觸部、作為層施布到基底正面上的第二接觸部、第一與第二接觸部之間的將第一和第二接觸部彼此電分隔和熱分隔的中斷部以及具有通過側(cè)向界定面彼此連接的上側(cè)和下側(cè)的熱電作用層,其中,熱電作用層以如下方式布置在中斷部中,即,下側(cè)平放在基底正面上,并且其中一個(gè)側(cè)向界定面貼靠第一接觸部并且其中一個(gè)側(cè)向界定面貼靠第二接觸部。此外,本發(fā)明還提供一種用于制造熱電元件的方法。
【專利說明】熱電元件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種熱電元件。
【背景技術(shù)】
[0002]熱電元件的工作方式以熱電效應(yīng)為基礎(chǔ):
[0003]通過熱電效應(yīng)(其也被稱為塞貝克(Seebeck)效應(yīng)),在電導(dǎo)體或半導(dǎo)體的具有不同溫度的兩點(diǎn)之間會(huì)產(chǎn)生電壓。塞貝克效應(yīng)描述了溫度與電之間可逆的相互作用。塞貝克電壓通過如下來(lái)確定:
[0004]Useebeck = α X δ T
[0005]其中,
[0006]δ T-熱側(cè)與冷測(cè)之間的溫差
[0007]α-塞貝克系數(shù)或塞貝克熱電動(dòng)勢(shì)
[0008]塞貝克系數(shù)具有電壓每溫差(V/Κ)的量綱。塞貝克系數(shù)的大小對(duì)塞貝克電壓的高度起著決定性作用。
[0009]熱電元件優(yōu)選由不同摻雜的半導(dǎo)體材料組成,由此,相對(duì)于由金屬制成的熱電偶可以顯著提高效率。通常的半導(dǎo)體材料有Bi2Te3、PbTe, Bi2Se3、SiGe, BiSb或FeSi2。
[0010]塞貝克效應(yīng)描述了電壓的產(chǎn)生,而帕爾帖效應(yīng)僅通過外部的電流的流動(dòng)產(chǎn)生。當(dāng)兩個(gè)具有不同的電子熱容量的導(dǎo)體或半導(dǎo)體發(fā)生接觸并且電子通過電流從一個(gè)導(dǎo)體/半導(dǎo)體流向另一個(gè)時(shí),出現(xiàn)帕爾帖效應(yīng)。利用合適的材料,尤其是半導(dǎo)體材料實(shí)現(xiàn)的是,利用電流產(chǎn)生溫差或相反地由溫差產(chǎn)生電流。
[0011]為了獲得足夠高的電壓,多個(gè)熱電元件組合成熱電模塊并且串聯(lián)地電聯(lián)接,必要時(shí)也并聯(lián)地電聯(lián)接。
[0012]圖1中示出的熱電帕爾帖模塊由多個(gè)串聯(lián)聯(lián)接的熱電元件組成。熱電元件⑴分別由P摻雜和η摻雜的半導(dǎo)體材料制成的小長(zhǎng)方體(2a、2b)組成,這些小長(zhǎng)方體上下交替地配設(shè)有金屬橋(3a、3b)。金屬橋(3a、3b)形成了熱電元件(I)在熱電模塊的熱側(cè)或冷側(cè)(4,5)上的熱和電接觸部并且至少布置在兩個(gè)彼此間隔地布置的陶瓷板(6a、6b)之間。不同摻雜的長(zhǎng)方體(2a、2b)通過金屬橋(3a、3b)以如下方式彼此連接,即,得到它們的串聯(lián)電路。
[0013]只要向長(zhǎng)方體(2a、2b)輸送電流,那么依賴于電流強(qiáng)度和電流方向地,長(zhǎng)方體(2a、2b)在一側(cè)(4、5)上的連接部位變冷,而在對(duì)置側(cè)(4、5)上的連接部位變暖。因此,施加的電流產(chǎn)生了陶瓷板(6a、6b)之間的溫差。然而,如果在對(duì)置的陶瓷板(6a、6b)上施加不同的溫度,那么依賴于溫差地將引起模塊的各個(gè)熱電元件(I)的長(zhǎng)方體(2a、2b)中的電流。
[0014]長(zhǎng)方體(2a、2b)的與陶瓷板(6a、6b)垂直的邊長(zhǎng)(7)為約3mm至5mm。大的邊長(zhǎng)(7)引起冷側(cè)和熱側(cè)(4、5)之間高的熱阻,從而相對(duì)于圖2中示出的具有較小的長(zhǎng)方體(2a、2b)邊長(zhǎng)(7)而相同的長(zhǎng)方體(2a、2b)橫截面的帕爾帖模塊,塞貝克電壓和模塊的功率則更大。然而,具有較大邊長(zhǎng)(7)的長(zhǎng)方體(2a、2b)需要更多半導(dǎo)體材料。
[0015]目前,通常的、上文提到的熱電材料的轉(zhuǎn)換效率在低于5%的范圍內(nèi)。這意味著,熱流必須達(dá)到需要的電功率的20倍以上。由于通常的、上文提到的熱電材料的熱導(dǎo)率在IW/mK-5ff/mK的范圍內(nèi),因此長(zhǎng)方體的熱接觸部的熱導(dǎo)率必須顯著地在20W/mK-100W/mK之上。
[0016]在長(zhǎng)方體(2a、2b)的相同的橫截面的情況下,長(zhǎng)方體中的熱流隨著增大的邊長(zhǎng)
(7)而減小。因此,能得到的熱阻僅依賴于熱導(dǎo)率和長(zhǎng)方體(2a、2b)的邊長(zhǎng)(7)。因此,較困難地向如圖2中所示的熱電元件供應(yīng)熱量。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0017]從現(xiàn)有技術(shù)出發(fā),本發(fā)明的任務(wù)在于,提供一種具有高的熱阻的熱電元件,其相對(duì)于具有相似功率的傳統(tǒng)的熱電元件而言需要較少的半導(dǎo)體材料。此外,還應(yīng)說明一種用于制造這種熱電元件的方法。
[0018]具體而言,該任務(wù)通過如下的熱電元件來(lái)解決,其包括具有基底正面和與基底正面對(duì)置的基底背面的基底、作為層施布到基底正面上的第一接觸部、作為層施布到基底正面上的第二接觸部、第一與第二接觸部之間的將第一與第二接觸部彼此電分隔和熱分隔的中斷部以及具有通過側(cè)向界定面彼此連接的上側(cè)和下側(cè)的熱電作用層,其中,熱電作用層以如下方式布置在中斷部中,即,下側(cè)平放在基底正面上,并且其中一個(gè)側(cè)向界定面貼靠第一接觸部以及其中一個(gè)側(cè)向界定面貼靠第二接觸部。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的熱電元件的優(yōu)點(diǎn)在于,雖然熱電作用材料實(shí)施為層,尤其是實(shí)施為薄層,但是在考慮技術(shù)限制的情況下,能自由選擇第一與第二接觸部之間的間距并因此能自由選擇熱阻。盡管具有高的熱阻,熱電元件的空間需求卻特別小,因?yàn)椴粌H將電和熱接觸部而且將熱電作用材料作為層在一個(gè)平面中施布在基底表面上。此外,盡管具有能與根據(jù)圖1的傳統(tǒng)的熱電元件相同的熱阻,但是顯著地需要較少的熱電材料用于布置在中斷部中的熱電作用層。
[0020]通過經(jīng)由熱電作用層的側(cè)向界定面的熱的耦入和耦出,消除了現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn),由此通過長(zhǎng)方體的不依賴于其邊長(zhǎng)而始終保持相同的橫截面實(shí)現(xiàn)了耦入和耦出。在本發(fā)明中,側(cè)向界定面與第一或第二接觸部之間的貼靠面的大小可以在很寬的限度內(nèi)變化。
[0021]中斷部尤其實(shí)施為接觸部之間的溝。接觸部的在兩側(cè)界定溝的側(cè)邊緣優(yōu)選相對(duì)基底正面是傾斜的。向溝內(nèi)部方向傾斜的邊緣有利于熱電作用層在中斷部中的沉積。
[0022]只要應(yīng)該實(shí)現(xiàn)熱電元件在基底背面上的電和/或熱接觸,那么就在本發(fā)明的設(shè)計(jì)方案中設(shè)置:
[0023]-第三接觸部作為層施布到基底背面上,
[0024]-第四接觸部作為層施布到基底背面上,
[0025]-中斷部布置在第三與第四接觸部之間,該中斷部將第三和第四接觸部彼此熱分隔和電分隔,
[0026]-至少一個(gè)第一貫穿接觸部將第一和第三接觸部彼此熱連接和電連接,
[0027]-至少一個(gè)第二貫穿接觸部將第二和第四接觸部彼此熱連接和電連接。
[0028]第一與第三以及第二與第四接觸部之間的、基底正面和背面之間的貫穿接觸部例如可以實(shí)施為穿過基底的內(nèi)部金屬化的孔。
[0029]為了進(jìn)一步減少用于熱電元件的材料消耗,在基底正面和基底背面上的所有的層優(yōu)選作為薄層來(lái)施布。以薄層技術(shù)的途徑所沉積的層的厚度典型地在數(shù)微米的范圍內(nèi);然而,其最高為100 μ m。
[0030]當(dāng)熱電作用層具有多個(gè)由附著材料制成的覆層和多個(gè)由熱電材料制成的覆層并且由附著材料制成的覆層和由熱電材料制成的覆層在熱電作用層的上側(cè)與下側(cè)之間相交替時(shí),由此引起的是,熱電作用層比僅由熱電材料制成的層在機(jī)械上更加穩(wěn)定并且同時(shí)具有較小的熱膨脹系數(shù)。由此,尤其防止熱電作用層的側(cè)向界定面從第一或第二接觸部剝脫。
[0031]為了增大中斷部的長(zhǎng)度,中斷部在有利的設(shè)計(jì)方案中不是筆直地而是尤其波浪形或折曲形地實(shí)施。在假定保持相同的層厚度的情況下,相對(duì)于筆直走向而言增大了熱電作用層的貼靠第一和第二接觸部的側(cè)向界定面。由此,減小了接觸部與熱電作用層之間的電阻。然而,在假定中斷部的寬度一致的情況下相對(duì)于中斷部的筆直走向而言,熱阻保持得足夠高。由此,又一次改進(jìn)了熱電元件的功率。
[0032]用于制造根據(jù)本發(fā)明的熱電元件的方法包括以下步驟:將金屬化層施布到基底的基底正面上;通過有針對(duì)性地從基底正面去除金屬化層而在金屬化層中結(jié)構(gòu)化出中斷部,從而中斷部將金屬化部劃分為第一接觸部和第二接觸部;將熱電作用層沉積到中斷部中,從而利用由熱電作用材料制成的層至少局部地填充中斷部。
[0033]例如尤其是由聚酰亞胺制成的板或箔被用作基底。板尤其可以由玻璃纖維來(lái)增強(qiáng)。尤其將銅或其它良好導(dǎo)熱且導(dǎo)電的材料作為金屬化層來(lái)施布。為了制造熱電作用層,至少熱電材料,尤其是碲化鉍或其它上文提到的通常的半導(dǎo)體材料沉積在之前結(jié)構(gòu)化出的中斷部中。
[0034]只要應(yīng)該實(shí)現(xiàn)基底背面上的熱接觸和電接觸,那么制造方法就附加地包括以下步驟:將金屬化層施布到基底的與基底正面對(duì)置的背面上;通過有針對(duì)性地從基底背面去除金屬化層而在背面上的金屬化層中結(jié)構(gòu)化出中斷部,從而中斷部將金屬化部劃分為第三接觸部和第四接觸部;制造至少一個(gè)將第一和第三接觸部彼此熱連接和電連接的第一貫穿接觸部并且制造至少一個(gè)將第二和第四接觸部彼此熱連接和電連接的第二貫穿接觸部。
[0035]為了對(duì)背面進(jìn)行金屬化,同樣優(yōu)選使用銅或其它良好導(dǎo)熱且導(dǎo)電的金屬。為了制造貫穿接觸部,可以將孔引入基底中,對(duì)這些孔的內(nèi)側(cè)進(jìn)行金屬化,以便將施布到正面和背面上的金屬化層彼此導(dǎo)電且導(dǎo)熱地連接。
[0036]優(yōu)選利用物理或化學(xué)的氣相沉積來(lái)實(shí)現(xiàn)作為薄層的層的沉積。尤其考慮濺射作為物理氣相沉積的優(yōu)選的方法。
[0037]優(yōu)選在半導(dǎo)體技術(shù)中的通常的蝕刻的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬化層進(jìn)行結(jié)構(gòu)化。在此,尤其考慮干式蝕刻工藝,如等離子蝕刻,反應(yīng)性的離子深度蝕刻(reaktive1nen- Tiefenatzen )以及濕式化學(xué)工藝。
[0038]以其它的尤其是機(jī)械的剝蝕工藝的途徑執(zhí)行結(jié)構(gòu)化顯然也處在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0039]為了將已經(jīng)提到的、有利的多層熱電作用層沉積在中斷部中,首先將附著材料沉積在基底表面上。尤其是鈦(Ti)適合作為附著材料。此后,將由熱電材料例如碲化鉍制成的覆層和附著材料例如鈦制成的覆層交替地沉積。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0040]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)地闡述,其中:
[0041]圖3示出根據(jù)本發(fā)明的熱電元件的第一實(shí)施例;
[0042]圖4示出根據(jù)本發(fā)明的熱電元件的第二實(shí)施例;
[0043]圖5示出根據(jù)圖4的熱電元件的正面的視圖;
[0044]圖6示出根據(jù)圖4的熱電元件的背面的視圖;
[0045]圖7示出根據(jù)本發(fā)明的熱電元件的第三實(shí)施例的立體視圖;以及
[0046]圖8示出穿過具有布置在其中的根據(jù)本發(fā)明的熱電元件的熱電作用層的中斷部的放大的截面。
【具體實(shí)施方式】
[0047]圖3示出具有由聚酰亞胺制成的帶有基底正面(12)和與基底正面(12)對(duì)置的基底背面(13)的平坦的基底(11)的熱電元件(10)的第一實(shí)施例。將第一接觸部(14)和第二接觸部(15)作為銅層施布到基底正面(12)上。為了闡明本發(fā)明,這些層沒有按照原尺寸,而是加高地示出。銅層的實(shí)際厚度為最大100 μ m。在俯視圖中,形成兩個(gè)接觸部(14、15)的層為矩形。中斷部(16)位于第一接觸部(14)與第二接觸部(15)之間,該中斷部將第一接觸部(14)與第二接觸部(15)彼此熱分隔和電分隔。根據(jù)圖3的實(shí)施例中,中斷部實(shí)施為筆直延展的、俯視圖(參見圖5)中兩個(gè)接觸部(14、15)之間矩形的溝,該溝在基底
(11)整個(gè)的長(zhǎng)度上沿著溝走向的方向延伸。熱電作用層(17)布置在中斷部(16)中。熱電作用層(17)通過上側(cè)(18)、下側(cè)(19)以及將上側(cè)和下側(cè)(18、19)彼此連接起來(lái)的側(cè)向界定面(20、21)來(lái)界定,如由圖8中的放大的視圖得到的那樣。
[0048]熱電作用層(17)以如下方式布置在中斷部(16)中,S卩,下側(cè)(19)平放在基底正面(12)上并且其中一個(gè)側(cè)向界定面(20)貼靠第一接觸部(14)以及其中一個(gè)側(cè)向界定面
(21)貼靠第二接觸部(15)。熱流(24)通過側(cè)向界定面(20、21)耦入或耦出熱電作用層
(17)。借助第一接觸部(14)實(shí)現(xiàn)了將熱電元件10連結(jié)在熱源(22)上并且借助第二接觸部(15)實(shí)現(xiàn)了將熱電元件10聯(lián)結(jié)在散熱部(23)上。用于側(cè)向界定面(20、21)的貼靠第一和第二接觸部的貼靠面優(yōu)選在實(shí)踐中傾斜地延伸,以便在物理的氣相沉積過程的途徑中對(duì)熱電作用層(17)的沉積進(jìn)行改進(jìn)。
[0049]在根據(jù)圖3的實(shí)施例的基礎(chǔ)上,熱電元件(10)的在圖4中示出的第二實(shí)施例具有第三接觸部(25)和第四接觸部(26),它們?cè)诨妆趁?13)上分別實(shí)施為銅層。如在基底正面(12)上那樣,中斷部(27)也位于第三和第四接觸部(25、26)之間,該中斷部將第三接觸部(25)與第四接觸部(26)彼此熱分隔和電分隔。中斷部(27)筆直地走向并且在基底(11)的整個(gè)的長(zhǎng)度上沿著走向方向延伸,如在圖6中由熱電元件的后視圖可以看出的那樣。貫穿接觸部(28)將第一接觸部(14)與第三接觸部(25)熱連接和電連接,并且貫穿接觸部(29)將第二接觸部(15)與第四接觸部(26)熱連接和電連接。貫穿接觸部(28、29)實(shí)施為穿過基底(11)的孔,它的孔壁以銅來(lái)金屬化。附加的接觸部(25、26)可以實(shí)現(xiàn),通過背面耦入或耦出熱,其中,熱流(24)從熱源(22)經(jīng)由第三接觸部(25)、貫穿接觸部(28)、第一接觸部(14)、熱電作用層(17)、第二接觸部(15)、貫穿接觸部(29)以及第四接觸部(26)地流動(dòng)。
[0050]圖7以立體視圖示出熱電元件(10)的第三實(shí)施例,其在結(jié)構(gòu)上大致相應(yīng)于根據(jù)圖4的具有兩側(cè)金屬化的基底的熱電元件。為此,參考了根據(jù)圖4的熱電元件的結(jié)構(gòu)的實(shí)施方案以避免重復(fù)。然而,主要的不同在于,第一接觸部(14)與第二接觸部(15)之間的中斷部(16)的走向不是筆直的而是折曲形的。在根據(jù)圖4和圖7的熱電元件(10)的基底(11)的尺寸一致的情況下,可以通過中斷部(16)的折曲形構(gòu)造來(lái)增大其長(zhǎng)度。在熱電元件(10)的相同尺寸的情況下,可以增大熱電作用層(17)的側(cè)向界定面(20、21),所述側(cè)向界定面貼靠第一接觸部(14)和第二接觸部(15)。由此,在熱電作用層(17)的厚度一致的熱電元件(10)的第一與第二接觸部(14、15)之間的熱阻大致一致的情況下,提供貼靠面的較大的橫截面,從而熱電元件的電阻減小。因此,通過中斷部的非筆直的走向滿足了對(duì)熱電元件的主要需求,也就是在低導(dǎo)熱能力下同時(shí)具有高導(dǎo)電能力。
[0051]在導(dǎo)電能力一致的情況下,中斷部的非筆直的、尤其是折曲形的走向可以如筆直的中斷部那樣實(shí)現(xiàn)熱電作用層的較小的層厚度。由此,在以物理氣相沉積過程的途徑制造熱電作用層(17)的情況下具有優(yōu)點(diǎn),因?yàn)殡S著增加的層厚度將更加耗費(fèi)且更加昂貴。
[0052]圖8僅示出熱電作用層(17)的優(yōu)選的結(jié)構(gòu)。熱電作用層交替地包括由附著材料、尤其是鈦制成的覆層(30)和由熱電材料、尤其是碲化鉍制成的覆層(31)。與純熱電材料相t匕,通過該多層結(jié)構(gòu)得到具有更小熱膨脹系數(shù)的機(jī)械上更穩(wěn)定的層。由此,避免了熱電作用層(17)在側(cè)向界定面(20、21)處從第一和第二接觸部(14、15)上剝脫。
[0053]為了制造根據(jù)圖3至圖8的熱電元件,首先以銅單側(cè)或雙側(cè)地涂覆由用玻璃纖維增強(qiáng)的聚酰亞胺制成的基底(11)。
[0054]在隨后的步驟中,通過蝕刻來(lái)結(jié)構(gòu)化出中斷部(16)和必要時(shí)另外的中斷部(27)。隨后,熱電作用層(17)以濺射過程的途徑引入溝型的中斷部(16)中。如果熱電作用層(17)是多層的,那么首先將由附著材料制成的覆層(30)沉積在基底正面(12)上并且之后將由熱電材料制成的覆層(31)和由附著材料制成的覆層(30)交替地沉積在基底正面(12)上。只要熱電元件(10)相應(yīng)于圖4至圖7地在兩側(cè)具有接觸部,則必須通過對(duì)基底(11)進(jìn)行鉆孔和隨后對(duì)孔進(jìn)行金屬化來(lái)附加地制造貫穿接觸部(28、29)。
[0055]根據(jù)本發(fā)明的熱電元件(10)整體上的特征為:熱流(24)在共同的、通過正面上的接觸部和熱電作用層張開的平面中流動(dòng)。由此,緊湊地制造熱電元件(10)并且在高的熱阻的情況下僅需要很少的熱電作用材料。此外,可以通過調(diào)整中斷部的走向來(lái)降低熱電元件的電阻。
[0056]附圖標(biāo)記列表
[0057]
編號(hào)名稱編號(hào)名稱
I 熱電元件29 貫穿接觸部
2a、2b長(zhǎng)方體30 由附著材料制成的覆層
[0058]
3a、3b金屬橋31 由熱電材料制成的覆層
4H325--^--[33
6a、6b 陶瓷板34
735
8~36
9~?
10熱電元件38TiS39
12基底正面40
13基底背面41Ti第一接觸部4215第二接觸部43Τθ中斷部44
17熱電作用層45
18Τ--46ΤθΤ--47
20側(cè)向界定面48
21側(cè)向界定面49
22M50
23散熱部51
2452
25第三接觸部53
26第四接觸部54
27中斷部55
28貫穿接觸部56
【權(quán)利要求】
1.一種熱電兀件(10),其包括 -具有基底正面(12)和與所述基底正面(12)對(duì)置的基底背面(13)的基底(11), -作為層施布到所述基底正面(12)上的第一接觸部(14), -作為層施布到所述基底正面(12)上的第二接觸部(15), -第一與第二接觸部(14、15)之間的中斷部(16),所述中斷部(16)將所述第一和第二接觸部彼此熱分隔和電分隔, -具有上側(cè)(18)和下側(cè)(19)的熱電作用層(17),所述上側(cè)和下側(cè)通過側(cè)向界定面(20、21)彼此連接, -其中,所述熱電作用層(17)以如下方式布置在所述中斷部(16)中,即,所述下側(cè)(19)平放在所述基底正面(12)上,并且其中一個(gè)所述側(cè)向界定面(20)貼靠所述第一接觸部(14),以及其中一個(gè)所述側(cè)向界定面(21)貼靠所述第二接觸部(15)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱電元件,其特征在于, -第三接觸部(25)作為層施布在所述基底背面(13)上, -第四接觸部(26)作為層施布在所述基底背面(13)上, -中斷部(27)布置在所述第三與第四接觸部(25、26)之間,所述中斷部(27)將所述第三和第四接觸部彼此熱分隔和電分隔, -至少一個(gè)第一貫穿接觸部(28)將所述第一和第三接觸部(14、25)彼此熱連接和電連接, -至少一個(gè)第二貫穿接觸部(29)將所述第二和第四接觸部(15、26)彼此熱連接和電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱電元件,其特征在于,在所述基底正面(12)和所述基底背面(13)上的所有的層作為薄層來(lái)施布。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的熱電元件,其特征在于,所述熱電作用層(17)具有多個(gè)由附著材料制成的覆層(30)和多個(gè)由熱電材料制成的覆層(31)并且由附著材料制成的覆層和由熱電材料制成的覆層(30、31)在所述熱電作用層(17)的上側(cè)與下側(cè)(18、19)之間相交替。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的熱電元件,其特征在于,至少所述第一與第二接觸部(14、15)之間的中斷部(16)的走向不是筆直的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的熱電元件,其特征在于,所述熱電作用層(17)的厚度大于所述第一和第二接觸部(14、15)的厚度并且所述熱電作用層(17)與所述第一和第二接觸部(14、15)部分地重疊。
7.一種用于制造熱電元件的方法,包括以下步驟: -將金屬化層施布到基底(11)的基底正面(12)上, -通過有針對(duì)性地從所述基底正面(12)去除所述金屬化層而在所述金屬化層中結(jié)構(gòu)化出中斷部(16),從而所述中斷部(16)將所述金屬化部劃分為第一接觸部(14)和第二接觸部(15), -將熱電作用層(17)沉積到所述中斷部(16)中,從而利用熱電作用材料至少部分地填充所述中斷部(16)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法,進(jìn)一步包括以下步驟: -將金屬化層施布到與所述基底正面(12)對(duì)置的基底背面(13)上, -通過有針對(duì)性地從所述基底背面(13)去除所述金屬化層而在所述背面上的金屬化層中結(jié)構(gòu)化出中斷部(27),從而所述中斷部將所述金屬化部劃分為第三接觸部(25)和第四接觸部(26), -制造至少一個(gè)第一貫穿接觸部(28),所述第一貫穿接觸部(28)將所述第一和第三接觸部(14、25)彼此熱連接和電連接,并且 -制造至少一個(gè)第二貫穿接觸部(29),所述第二貫穿接觸部(29)將所述第二和第四接觸部(15、26)彼此熱連接和電連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法,其特征在于,將所有的層作為薄層利用物理或化學(xué)的氣相沉積工藝來(lái)施布。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,通過蝕刻實(shí)現(xiàn)各個(gè)金屬化層的結(jié)構(gòu)化。
11.根據(jù)權(quán)利要求7至10中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,將所述熱電作用層(17)以多個(gè)覆層(30、31)的方式沉積在所述中斷部(16)中,其中,首先將具有附著材料(30)的覆層沉積到所述基底正面(12)上,并且然后將由熱電材料制成的覆層和附著材料制成的覆層(30、31)交替地沉積到所述基底正面(12)上。
【文檔編號(hào)】H01L35/26GK104137283SQ201380010723
【公開日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2013年1月17日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月24日
【發(fā)明者】格哈德·斯潘, 阿爾韋德·西格洛赫, 于爾根·哈費(fèi)爾坎普, 尼古拉·伊歐薩迪 申請(qǐng)人:歐-弗萊克斯科技有限公司