一种半导体热电器件的封装方法与流程

本发明属于半导体热电器件生产领域，具体地说是一种半导体热电器件的封装方法。

背景技术：

1、半导体热电器件(如图9所示)既可以将热能转化成电能，也可以将电能转换成热能的固体状态能量转化方式。器件工作时无化学反应和机械运动，无噪声、无污染、无磨损、寿命长。它通过上下基板电路及多个n/p半导体热电元件对组合而成。为了提高器件寿命，防止水分、气体进入器件内部，导致元件及电路老化，通常采用硅橡胶或树脂胶在器件四周密封方法，如专利号为：202310119711.x，名称为：一种微型热电器件的封装方法及其封装剂的发明专利其使用的就是上述封装方式。

2、但是，使用上述方法会将多个n/p半导体热电元件电器元通过上下基板电路通过硅橡胶或树脂胶密封再一个密闭空间中其会导致会n/p半导体热电元件电器元相互之间传导热量，影响器件冷热面的温差，从而导致长时间工作冷热变化时密封胶会开裂，空气和水分还是会进到器件内部，造成器件内部元件、电路氧化损坏,器件寿命减少；同时由于整体封装，在多数情况下不会进行抽真空操作，所以会有部分空气、水分或有机溶剂残存再上下基板电路及多个n/p半导体热电元件组成的密封空间中，长时间使用也可能会导致器件内部元件、电路氧化损坏,器件寿命减少的情况发生。

技术实现思路

1、本发明提供一种半导体热电器件的封装方法，用以解决现有技术中的缺陷。

2、本发明通过以下技术方案予以实现：

3、一种半导体热电器件的封装方法，包括如下步骤：

4、步骤一：将制备好的半导体热电器件放置于金属挂架上，经过良好的前处理脱脂工序，使半导体热电器件表面达到水膜完整，不破裂的清洁标准；

5、步骤二：在纯水中彻底清洗后，将其放入加入聚氨酯乳液的绝缘槽内，随后加入正负极，负极与清洗后的放置半导体热电器件的金属挂架连接，随后开启与正负极连接的电源接入直流电，稳定升压至指定直流电压，然后根据所需要的涂层厚度选择电压稳定后的通电时间；

6、步骤三：步骤二断电后将放置半导体热电器件的金属挂架取出放入纯水中进行清洗；

7、步骤四：步骤三纯水清洗完成后再将放置半导体热电器件的金属挂架放入加有助洗剂的水溶液中进行清洗；

8、步骤五：步骤四清洗完成后将放置半导体热电器件的金属挂架再热风下进行水分蒸发；

9、步骤六：步骤五水分蒸发完成后放入负压烘干箱中进行烘干，烘干完成后取出得封装好的半导体热电器件。

10、如上所述的一种半导体热电器件的封装方法，所述的步骤一中的良好的前处理脱脂工序包括电解脱脂然后再经过纯水洗涤至半导体热电器件表面达到水膜完整，不破裂的清洁标准。

11、如上所述的一种半导体热电器件的封装方法，所述的步骤二中聚氨酯乳液中聚氨酯树脂含量为15-25％，所述的聚氨酯树脂的分子量为20000-50000。

12、如上所述的一种半导体热电器件的封装方法，所述的步骤二中聚氨酯乳液的溶剂为乙酸乙酯、环己酮其中的任意一种或两种以任意比例混合的混合物。

13、如上所述的一种半导体热电器件的封装方法，所述的步骤二中正极距离放置半导体热电器件的金属挂架的距离为20-30mm。

14、如上所述的一种半导体热电器件的封装方法，所述的步骤二中指定直流电压为40-60v。

15、如上所述的一种半导体热电器件的封装方法，所述的步骤三中用纯水清洗3-5次。

16、如上所述的一种半导体热电器件的封装方法，所述的步骤四中加有助洗剂的水溶液中助洗剂添加量为3-5％，所述的助洗剂包括如下重量分数的物质：液态硅酸钠20-30份、碳酸钠10-20份、十二烷基硫酸钠5-10份、乙醇10-20份。

17、如上所述的一种半导体热电器件的封装方法，所述的步骤五中热风温度为40-50℃。

18、如上所述的一种半导体热电器件的封装方法，所述的步骤六中烘干操作的温度为80-100℃，负压烘干箱的压强设置为-0.1mpa，烘干时间为25-35min，然后升温至160℃维持30分钟，使涂层充分硬化。在升温的过程中，涂层会自行“流动”平整，变为光泽透明。

19、本发明的优点是：本发明中通过将半导体热电器件放置在聚氨酯乳液中并通过连接负极通电后带动聚氨酯乳液中的聚氨酯颗粒均匀移动到半导体热电器件的上下基板电路以及每个n/p半导体热电元件的表面，从而将每个n/p半导体热电元件分别进行密封封装，从而避免了n/p半导体热电元件电器元相互之间传导热量，影响器件冷热面的温差，从而导致长时间工作冷热变化时密封胶会开裂，空气和水分还是会进到器件内部，造成器件内部元件、电路氧化损坏,器件寿命减少的情况发生；有效的提高了半导体热电器件的使用寿命。

技术特征：

1.一种半导体热电器件的封装方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种半导体热电器件的封装方法，其特征在于：所述的步骤一中的良好的前处理脱脂工序包括电解脱脂然后再经过纯水洗涤至半导体热电器件表面达到水膜完整，不破裂的清洁标准。

3.根据权利要求1所述的一种半导体热电器件的封装方法，其特征在于：所述的步骤二中聚氨酯乳液中聚氨酯树脂含量为15-25％，所述的聚氨酯树脂的分子量为20000-50000。

4.根据权利要求1所述的一种半导体热电器件的封装方法，其特征在于：所述的步骤二中聚氨酯乳液的溶剂为乙酸乙酯、环己酮其中的任意一种或两种以任意比例混合的混合物。

5.根据权利要求1所述的一种半导体热电器件的封装方法，其特征在于：所述的步骤二中正极距离放置半导体热电器件的金属挂架的距离为20-30mm。

6.根据权利要求1所述的一种半导体热电器件的封装方法，其特征在于：所述的步骤二中指定直流电压为40-60v。

7.根据权利要求1所述的一种半导体热电器件的封装方法，其特征在于：所述的步骤三中用纯水清洗3-5次。

8.根据权利要求1所述的一种半导体热电器件的封装方法，其特征在于：所述的步骤四中加有助洗剂的水溶液中助洗剂添加量为3-5％，所述的助洗剂包括如下重量分数的物质：液态硅酸钠20-30份、碳酸钠10-20份、十二烷基硫酸钠5-10份、乙醇10-20份。

9.根据权利要求1所述的一种半导体热电器件的封装方法，其特征在于：所述的步骤五中热风温度为40-50℃。

10.根据权利要求1所述的一种半导体热电器件的封装方法，其特征在于：所述的步骤六中烘干操作的温度为80-100℃，负压烘干箱的压强设置为-0.1mpa，烘干时间为25-35min，然后升温至160℃维持30分钟。

技术总结
一种半导体热电器件的封装方法，包括如下步骤：步骤一：前处理脱脂工序；步骤二：在纯水中彻底清洗后，将其放入加入聚氨酯乳液的绝缘槽内，随后加入正负极，负极与清洗后的放置半导体热电器件的金属挂架连接，随后开启与正负极连接的电源；步骤三：将放置半导体热电器件的金属挂架取出放入纯水中进行清洗；步骤四：将放置半导体热电器件的金属挂架放入加有助洗剂的水溶液中进行清洗；步骤五：将放置半导体热电器件的金属挂架再热风下进行水分蒸发；步骤六：放入负压烘干箱中进行烘干，烘干完成后取出得封装好的半导体热电器件。本发明中能够使每个N/P半导体热电元件分别进行密封封装，有效的提高了半导体热电器件的使用寿命。

技术研发人员：阚宗祥,陈树山,池桂君,陈来东,陈磊,吴贺杰,李名磊
受保护的技术使用者：香河东方电子有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/7/18