[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2195049C1 - Method for manufacturing thermoelectric modules - Google Patents

Method for manufacturing thermoelectric modules Download PDF

Info

Publication number
RU2195049C1
RU2195049C1 RU2001119079/28A RU2001119079A RU2195049C1 RU 2195049 C1 RU2195049 C1 RU 2195049C1 RU 2001119079/28 A RU2001119079/28 A RU 2001119079/28A RU 2001119079 A RU2001119079 A RU 2001119079A RU 2195049 C1 RU2195049 C1 RU 2195049C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
solder
thermoelectric
soldering
thermocouples
branches
Prior art date
Application number
RU2001119079/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ю.П. Прилепо
А.А. Кичкайло
Original Assignee
Прилепо Юрий Петрович
Кичкайло Анатолий Александрович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Прилепо Юрий Петрович, Кичкайло Анатолий Александрович filed Critical Прилепо Юрий Петрович
Priority to RU2001119079/28A priority Critical patent/RU2195049C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2195049C1 publication Critical patent/RU2195049C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)

Abstract

FIELD: thermoelectric instrumentation engineering. SUBSTANCE: method for manufacturing thermoelectric modules of Peltier- or Seebeck-effect thermoelectric devices, primarily refrigerating ones, and also thermoelectric power generators includes covering nickel or cobalt-coated effective ends of semiconductor thermoelectric material arms with solder, soldering of rows of arms to form thermocouples or row of thermocouples, and soldering thermocouples or thermocouple rows to form thermoelectric modules using same solder; multicomponent solder used at maximal working temperature of module hot junction up to 120 C has following proportion of ingredients, mass percent: tin, 10 to 52; indium, 15 to 48; cadmium, 0 to 10; antimony, 0 to 10; lead, the rest; multicomponent solder used at working temperature of module hot junction up to 290 C is composed of following ingredients, mass percent: tin, 1.2 to 5.0; silver, 1.5 to 6.0; lead, the rest; soldering is made for 5 to 10 s at temperature exceeding that of solder liquids by 20 to 30 C. EFFECT: enhanced quality of manufacture of thermocouples and their arms thereby improving performance characteristics of modules. 4 dwg

Description

Изобретение относится к области термоэлектрического приборостроения и может быть использовано при изготовлении термоэлектрических устройств, основанных на эффектах Пельтье или Зеебека, прежде всего холодильных термоэлектрических устройств, а также термоэлектрических генераторов электроэнергии. The invention relates to the field of thermoelectric instrumentation and can be used in the manufacture of thermoelectric devices based on Peltier or Seebeck effects, especially refrigeration thermoelectric devices, as well as thermoelectric power generators.

Известен способ изготовления термоэлементов и термоэлектрических модулей из них, включающий изготовление ветвей из полупроводникового материала на основе тройных сплавов из Вi2Те3-Вi2Se3 или Bi2Te3-Sb2Te3, пайку рядов ветвей припоями Bi-Sn или Bi-Sb. С применением этих припоев выполняют пайку как индивидуально каждой пары ветвей в термоэлемент, так и последних в ряды ветвей, из которых затем набирают термоэлектрический модуль, коммутируя ряды ветвей между собой [1].A known method of manufacturing thermocouples and thermoelectric modules from them, including the manufacture of branches from a semiconductor material based on ternary alloys from Bi 2 Te 3 -Bi 2 Se 3 or Bi 2 Te 3 -Sb 2 Te 3 , soldering rows of branches with Bi-Sn or Bi solders -Sb. Using these solders, they solder both individually each pair of branches into a thermocouple, and the latter into rows of branches, from which they then collect a thermoelectric module, commuting the rows of branches together [1].

Однако электросопротивление коммутационных спаев изготовленных таким способом термоэлектрических модулей относительно велико. However, the electrical resistance of switching junctions made in this way thermoelectric modules is relatively large.

Известен способ изготовления термоэлементов и термоэлектрических модулей из них, включающий изготовление ветвей из полупроводникового материала на основе тройных сплавов из Bi2Te3-Bi2Se3 или Bi2Te3-Bi2Sb3, пайку рядов ветвей припоями Bi-Te (Sn, Se, Cd, Pb, Sb), которые имеют широкий диапазон температур плавления и обеспечивают хорошую смачиваемость полупроводникового материала [2]. С применением этих припоев выполняют пайку как индивидуально каждой пары ветвей в термоэлемент, так и последних в ряды ветвей, из которых затем набирают термоэлектрический модуль, коммутируя ряды ветвей между собой.A known method of manufacturing thermocouples and thermoelectric modules from them, including the manufacture of branches from a semiconductor material based on ternary alloys from Bi 2 Te 3 -Bi 2 Se 3 or Bi 2 Te 3 -Bi 2 Sb 3 , soldering rows of branches with Bi-Te (Sn , Se, Cd, Pb, Sb), which have a wide range of melting temperatures and provide good wettability of the semiconductor material [2]. Using these solders, both each pair of branches is individually soldered to the thermocouple, and the latter are joined into the rows of branches, from which the thermoelectric module is then assembled, commuting the rows of branches among themselves.

Однако электросопротивление коммутационных спаев изготовленных таким способом термоэлектрических модулей относительно велико, а предельная работоспособность таких спаев не превышает 150oС.However, the electrical resistance of switching junctions made in this way thermoelectric modules is relatively large, and the maximum performance of such junctions does not exceed 150 o C.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ изготовления термоэлектрических модулей, содержащих ветви из низкотемпературного полупроводникового сплава на основе теллурида висмута (а также теллуридов свинца или германия или кремний-германиевых сплавов), описанный в [3] . Способ включает нанесение припоя, зависящего от рабочей температуры горячего спая модуля, на покрытые медью, никелем или их соединениями рабочие торцы термоэлектрического материала, пайку рядов ветвей, нанесение припоя и соединение ветвей методом групповой пайки. Пайку рядов ветвей проводят методом пайки к контактным коммутационным пластинам особолегкоплавкими или легкоплавкими припоями типа висмут-олово или висмут-сурьма. С применением этих припоев выполняют пайку как индивидуально каждой пары ветвей в термоэлемент, так и последних в ряды ветвей, из которых затем набирают термоэлектрический модуль, коммутируя ряды ветвей между собой, так и выполняют групповую пайку сразу всего набора ветвей в модуль. При этом пайку проводят следующим образом. На рабочие торцы термоэлектрического материала наносят слой меди, никеля или их соединений. На металлизированный таким образом рисунок на торцах термоэлектрического материала, отражающий топологию коммутации термоэлектрического модуля, наносят применяемый припой. Ветви термоэлементов электронного (n-типа) и дырочного (p-типа) проводимости припаивают сначала к одному из теплопереходов, затем ко второму, при этом пайку ветвей проводят припоем с более низкой температурой плавления, чем у припоя, примененного для покрытия металлизации или пайки шин. Во время пайки теплопереход с ранее припаянными ветвями охлаждают, выдерживая температуру на нем ниже температуры распая более легкоплавкого припоя. Closest to the invention in technical essence is a method for manufacturing thermoelectric modules containing branches of a low-temperature semiconductor alloy based on bismuth telluride (as well as lead or germanium tellurides or silicon-germanium alloys) described in [3]. The method includes applying solder, depending on the operating temperature of the hot junction of the module, to the working ends of thermoelectric material coated with copper, nickel or their compounds, soldering rows of branches, applying solder and joining branches by group soldering. The rows of branches are brazed by soldering to contact patch plates with extra-fusible or fusible solders of the type bismuth-tin or bismuth-antimony. Using these solders, they solder both individually each pair of branches into a thermocouple, and the latter into rows of branches, from which they then collect a thermoelectric module, commuting the rows of branches among themselves, and perform group soldering of the entire set of branches into a module at once. In this case, the soldering is carried out as follows. A layer of copper, nickel or their compounds is applied to the working ends of the thermoelectric material. Applied solder is applied to the thus metallized pattern at the ends of the thermoelectric material, reflecting the switching topology of the thermoelectric module. The branches of the electronic (n-type) and hole (p-type) thermocouples are soldered first to one of the heat transfers, then to the second, while the branches are brazed with solder with a lower melting point than the solder used to coat metallization or solder tires . During soldering, the heat transfer with previously soldered branches is cooled, keeping the temperature on it below the temperature of the dissolving more fusible solder.

Висмутовые припои в зависимости от содержания второго компонента имеют температуру плавления от 235oС при содержании олова до 10% и до 400oС при содержании сурьмы 20% в висмут-сурьмяных припоях.Bismuth solders, depending on the content of the second component, have a melting point of 235 o With a tin content of up to 10% and up to 400 o With an antimony content of 20% in bismuth-antimony solders.

Эти припои вполне удовлетворительно смачивают поверхность полупроводниковых сплавов. Однако применяемые висмут-оловянные и висмут-сурьмяные припои имеют высокие удельные электрические сопротивления (до 0,62 Ом•мм/м), что приводит к заметным джоулевым потерям в контактах, снижая холодопроизводительность модуля и его холодильный коэффициент при использовании его в холодильных агрегатах или кпд при использовании его для генерации электроэнергии. Кроме того, использование припоев двух типов усложняет технологию сборки, снижает температуру распая, устанавливает температурные ограничения на режимы эксплуатации термоэлектрических модулей. При групповой пайке ветвей на теплопереход происходит повторное расплавление припоя, приводящее к появлению значительных наплывов припоя, которые в отдельных ТЭМ либо закорачивают электрическую цепь в нем, либо сокращают рабочую высоту некоторых ветвей, что приводит к частичному тепловому замыканию модуля по высоте. These solders satisfactorily wet the surface of semiconductor alloys. However, the used bismuth-tin and bismuth-antimony solders have high electrical resistivity (up to 0.62 Ohm • mm / m), which leads to noticeable joule losses in the contacts, reducing the cooling capacity of the module and its cooling coefficient when used in refrigeration units or efficiency when using it to generate electricity. In addition, the use of solders of two types complicates the assembly technology, reduces the decomposition temperature, and sets temperature limits on the operating modes of thermoelectric modules. When the branches are brazed to the heat transfer, the solder re-melts, leading to the appearance of significant solder overflows, which in some TEMs either short-circuit the electric circuit in it or reduce the working height of some branches, which leads to a partial thermal circuit of the module in height.

Целью изобретения является повышение качества изготовления термоэлементов и ветвей из них, и тем самым улучшения эксплуатационных параметров термоэлектрических модулей. The aim of the invention is to improve the manufacturing quality of thermocouples and branches from them, and thereby improve the operational parameters of thermoelectric modules.

Указанная цель достигается в способе изготовления термоэлектрических модулей, включающем нанесение припоя, зависящего от рабочей температуры горячего спая модуля, на покрытые никелем или кобальтом рабочие торцы ветвей полупроводникового термоэлектрического материала, пайку ветвей электронного и дырочного типов проводимости в термоэлемент или ряд термоэлементов, пайку термоэлементов или рядов термоэлементов в термоэлектрический модуль, в котором пайку рядов ветвей в термоэлемент или ряд термоэлементов и пайку термоэлементов или рядов термоэлементов в термоэлектрический модуль проводят с использованием одного и того же припоя, причем при максимальном значении рабочей температуры горячего спая модуля до 120oС используют многокомпонентный припой, который содержит от 10 до 52 массовых процентов олова, от 15 до 48 массовых процентов индия, от 0 до 10 массовых процентов кадмия, от 0 до 10 массовых процентов сурьмы, остальное - свинец, а при максимальном значении рабочей температуры горячего спая модуля до 290oС используют многокомпонентный припой, который содержит от 1,2 до 5,0 массовых процентов олова, от 1,5 до 6 массовых процентов серебра, остальное - свинец, при этом пайку проводят в течение от 5 до 10 секунд при температуре, превышающей температуру ликвидуса припоя от 20 до 30oС.This goal is achieved in a method of manufacturing thermoelectric modules, including applying solder, depending on the operating temperature of the hot junction of the module, on nickel or cobalt-coated working ends of the branches of semiconductor thermoelectric material, soldering branches of electronic and hole types of conductivity into a thermoelement or series of thermoelements, soldering thermoelements or rows thermocouples into a thermoelectric module, in which the soldering of rows of branches into a thermocouple or a number of thermocouples and the soldering of thermocouples or p rows of thermocouples in the thermoelectric module is performed using the same solder, and at the maximum operating temperature of the hot junction module to 120 o C using a multi-component solder, which contains from 10 to 52 weight percent tin, 15 to 48 weight percent indium by 0 to 10 mass percent of cadmium, from 0 to 10 mass percent of antimony, the rest is lead, and at the maximum value of the working temperature of the hot junction of the module up to 290 o C use multicomponent solder, which contains from 1.2 to 5.0 wt. ow percent of tin, from 1.5 to 6 weight percent silver, the rest is lead, while soldering is carried out for 5 to 10 seconds at a temperature exceeding the temperature of the solder liquidus from 20 to 30 o C.

Фиг. 1-4 поясняют суть предложенного способа. На фиг.1 показана пластина полупроводникового термоэлектрического материала с нанесенными слоями припоя 1 и металлизации 2 из никеля или кобальта. На фиг.2 представлены ветви электронного 3 и дырочного 4 типов проводимости, полученные разрезанием металлизированной и покрытой припоем пластины из полупроводникового материала соответствующего типа проводимости. На фиг.3 изображено приспособление для пайки и порядок укладки в него ветвей 3 и 4 с коммутационными шинами 5, состоящее из двух траверз, стяжных винтов 7 и пружин 8. На фиг.4 представлен вид термоэлектрического модуля в сборе, который состоит из рядов термоэлементов 9 и электроизоляционных теплопереходов 10. FIG. 1-4 explain the essence of the proposed method. Figure 1 shows a plate of a semiconductor thermoelectric material with deposited layers of solder 1 and metallization 2 of nickel or cobalt. Figure 2 presents the branches of electronic 3 and hole 4 conductivity types obtained by cutting a metallized and solder-coated plate of semiconductor material of the corresponding type of conductivity. Figure 3 shows the device for soldering and the procedure for laying branches 3 and 4 with switching buses 5 in it, consisting of two traverses, coupling screws 7 and springs 8. Figure 4 shows a view of a thermoelectric module assembly, which consists of rows of thermocouples 9 and electrical insulating heat transfer 10.

Способ изготовления термоэлектрического модуля реализуется следующим образом. A method of manufacturing a thermoelectric module is implemented as follows.

На противоположные рабочие торцевые поверхности пластины (фиг.1) из полупроводникового термоэлектрического материала обеих типов проводимости, толщину которых выбирают равной рабочей высоте ветви, наносят металлизацию 2 (покрывают слоем никеля или кобальта), после чего рабочие торцы ветвей наносят припой, зависящий от рабочей температуры горячего спая модуля. При максимальном значении рабочей температуры горячего спая модуля до 120oС используют многокомпонентный припой, который содержит от 10 до 52 массовых процентов олова, от 15 до 48 массовых процентов индия, от 0 до 10 массовых процентов кадмия, от 0 до 10 массовых процентов сурьмы, остальное - свинец, а при максимальном значении рабочей температуры горячего спая модуля до 290oС используют многокомпонентный припой, который содержит от 1,2 до 5,0 массовых процентов олова, от 1,5 до 6 массовых процентов серебра, остальное - свинец. Затем пластины режут на ветви 3 и 4 требуемого сечения, например, от 0,5 до 100 мм2. В приспособление для пайки между двух траверз 6 укладывают ветви 3 и 4, а также коммутационные шины 5 в порядке, показанном на фиг.3. С помощью двух винтов 7 траверзы 6 стягивают до соприкосновения ветвей 3 и 4 с шинами 5. В таком положении приспособление вместе с ветвями 3 и 4 и шинами 5 нагревают до температуры на 20-30oС выше температуры ликвидуса выбранного припоя, выдерживая при этой температуре в течение от 5 до 10 с. После плавления припоя пружины 8 автоматически сжимают траверзы 6, обеспечивая в контактном шве между ветвями 3, 4 и шинами 5 гарантированный слой припоя от 0,1 до 0,2 мм. Собранный таким образом из ветвей ряд термоэлементов извлекают из приспособления, проводят визуальный и инструментальный контроль качества пайки. Необходимое количество рядов термоэлементов 9 с требуемым числом ветвей в них собирают в термоэлектрический модуль, причем ряды термоэлементов 9 укладывают так, как это показано на фиг.4. Затем концевые ветви соседних рядов термоэлементов 9 шинами 5 соединяют в электрическую цепь модуля с помощью пайки тем же припоем, которым паяли ветви в ряды, и укладывают соединенные ряды между двух электроизолированных теплопереходов 10.On the opposite working end surfaces of the plate (Fig. 1) made of semiconductor thermoelectric material of both types of conductivity, the thickness of which is chosen equal to the working height of the branch, metallization 2 is applied (coated with a layer of nickel or cobalt), after which the working ends of the branches apply solder depending on the operating temperature hot junction module. At the maximum value of the working temperature of the hot junction of the module up to 120 o C use multicomponent solder, which contains from 10 to 52 weight percent of tin, from 15 to 48 weight percent of indium, from 0 to 10 weight percent of cadmium, from 0 to 10 weight percent of antimony, the rest is lead, and at the maximum value of the operating temperature of the hot junction of the module up to 290 o C, multicomponent solder is used, which contains from 1.2 to 5.0 weight percent tin, from 1.5 to 6 weight percent silver, the rest is lead. Then the plates are cut into branches 3 and 4 of the desired section, for example, from 0.5 to 100 mm 2 . In the device for soldering between two traverses 6, branches 3 and 4 are laid, as well as switching buses 5 in the order shown in Fig. 3. Using two screws 7, the traverse 6 is pulled until the branches 3 and 4 come into contact with the tires 5. In this position, the device, together with the branches 3 and 4 and the tires 5, is heated to a temperature of 20-30 o C above the liquidus temperature of the selected solder, maintaining at this temperature within 5 to 10 s. After melting the solder, the springs 8 automatically compress the traverses 6, providing a guaranteed layer of solder from 0.1 to 0.2 mm in the contact seam between branches 3, 4 and tires 5. A number of thermoelements thus assembled from the branches are removed from the device, visual and instrumental control of the quality of the soldering is carried out. The required number of rows of thermocouples 9 with the required number of branches in them is collected in a thermoelectric module, and the rows of thermocouples 9 are stacked as shown in Fig.4. Then the end branches of adjacent rows of thermocouples 9 tires 5 are connected to the electrical circuit of the module by soldering with the same solder, which soldered the branches in rows, and stack the connected rows between two electrically insulated heat junctions 10.

Коммутация ветвей в ряды термоэлементов, и соединение последних между собой только по концевым ветвям позволяет осуществлять постоянный визуальный контроль за формированием паянного шва ветвь - шина и вносить необходимые коррективы в процессе выполнения операции, обеспечивая высокое качество пайки. Switching the branches into rows of thermocouples, and connecting the latter together only along the terminal branches, allows for constant visual monitoring of the formation of the soldered branch-to-bus seam and to make the necessary adjustments during the operation, ensuring high quality soldering.

Предлагаемый способ позволяет проводить изготовление термоэлектрических модулей или термобатарей самой различной конфигурации. The proposed method allows the manufacture of thermoelectric modules or thermopiles of various configurations.

Используемые припои имеют малый интервал кристаллизации, что позволяет проводить процесс пайки термоэлементов за короткое время в течение от 5 до 10 с. Малый интервал кристаллизации припоя в шве сокращает время воздействия жидкого припоя на металлизированное покрытие, уменьшает растворимость металлизации (никеля или кобальта) в жидкой фазе припоя, снижает пористость в шве, увеличивает его прочность, обеспечивает низкое электросопротивление контакта. Пониженное сопротивление контакта обеспечивается также высокой электропроводностью выбранных припоев, удельное электрическое сопротивление которых в зависимости от содержания компонентов и их состава колеблется от 0,02 до 0,16 Oм•мм2/м.The solders used have a small crystallization interval, which allows the soldering process of thermocouples in a short time for 5 to 10 seconds. A short crystallization interval of the solder in the weld reduces the time of exposure of the liquid solder to the metallized coating, reduces the solubility of metallization (nickel or cobalt) in the liquid phase of the solder, reduces the porosity in the weld, increases its strength, and provides low electrical contact resistance. The reduced contact resistance is also provided by the high electrical conductivity of the selected solders, the electrical resistivity of which, depending on the content of the components and their composition, ranges from 0.02 to 0.16 Ohm • mm 2 / m.

Температуры солидуса и ликвидуса выбранного припоя в зависимости от состава определяют предварительно. Время выдержки при пайке зависит от интервала кристаллизации, скорости растекания припоя, и механизма флюсования при использовании того или иного флюса. При превышении выдержки свыше 10 с и перегреве более чем на 30oС от температуры ликвидуса растет растворимость металлизированного покрытия в жидкой фазе припоя, в результате чего возрастает пористость шва. При выдержки менее 5 с и перегреве менее чем на 20oС от температуры ликвидуса замедляется процесс флюсования, ухудшается смачиваемость припоем паяемых поверхностей и его растекание по ним, что может привести к раскрытию паяного шва, разрыву электрической цепи в коммутации ветвей и соответственно к выбраковке спаяных рядов термоэлементов или модулей. Введение в состав компонентов припоя индия или значительного количества свинца обеспечивают пластичность паянного соединения, повышают термостойкость термоэлектрического модуля или термоэлектрической батареи.The temperatures of solidus and liquidus of the selected solder, depending on the composition, are determined previously. The holding time during soldering depends on the crystallization interval, the rate of spreading of the solder, and the fluxing mechanism when using one or another flux. If the shutter speed is exceeded for more than 10 s and overheating by more than 30 o C from the liquidus temperature, the solubility of the metallized coating in the liquid phase of the solder increases, resulting in an increase in the porosity of the weld. When holding for less than 5 s and overheating by less than 20 o C from the liquidus temperature, the fluxing process slows down, the wettability of the soldered surfaces and its spreading over them deteriorate, which can lead to the opening of the soldered seam, rupture of the electrical circuit in the switching branches and, accordingly, to the rejection of soldered rows of thermocouples or modules. The introduction of indium solder or a significant amount of lead into the solder components ensures the ductility of the soldered joint and increases the heat resistance of the thermoelectric module or thermoelectric battery.

Эффективность предложенного способа была проверена экспериментально путем изготовления термоэлектрических модулей различных конструкций предложенным способом. Изготовленные по предлагаемому способу из серийных термоэлектрических материалов термоэлектрические модули имеют внутреннее электрическое сопротивление на 10-30% ниже, чем модули аналогичных конструкционных размеров, изготовленных по способам аналогов и прототипа. The effectiveness of the proposed method was verified experimentally by manufacturing thermoelectric modules of various designs by the proposed method. The thermoelectric modules made by the proposed method from serial thermoelectric materials have an internal electrical resistance of 10-30% lower than modules of similar structural dimensions made by the methods of analogues and prototype.

Таким образом, предложенный способ изготовления термоэлектрических модулей позволил упростить технологию и повысить качество изготовления термоэлементов и ветвей из них, и тем самым улучшить технические характеристики термоэлектрических модулей. Thus, the proposed method for the manufacture of thermoelectric modules made it possible to simplify the technology and improve the manufacturing quality of thermoelements and branches from them, and thereby improve the technical characteristics of thermoelectric modules.

Источники информации
1. У.А. Арифов и др. Коммутация термоэлементов на основе тройных сплавов из Bi2Tc3-Bi2Se3 или Bi2Te3-Sb2Te3. Гелиотехника. 1968, N 3, с. 15-18.
Sources of information
1. W.A. Arifov et al. Switching thermocouples based on ternary alloys from Bi 2 Tc 3 -Bi 2 Se 3 or Bi 2 Te 3 -Sb 2 Te 3 . Solar engineering. 1968, N 3, p. 15-18.

2. А.П. Алиева и др. Исследование возможности применения эвтектик Bi-Te (Se, Sn, Pb, Cd) для коммутации охлаждающих термоэлементов. Материалы 3-й школы по термоэлектричеству. Черновцы, 13-23 октября 1982 г. Ч.2. Черновцы, 1983, с. 2-7. 2. A.P. Alieva et al. Study of the possibility of using Bi-Te eutectics (Se, Sn, Pb, Cd) for switching cooling thermoelements. Materials of the 3rd school on thermoelectricity. Chernivtsi, October 13-23, 1982, Part 2. Chernivtsi, 1983, p. 2-7.

3. Е. А. Коленко. Термоэлектрические охлаждающие приборы. Л.: Наука, 1967, с. 52-63 и 112-115. 3. E. A. Kolenko. Thermoelectric cooling devices. L .: Nauka, 1967, p. 52-63 and 112-115.

Claims (1)

Способ изготовления термоэлектрических модулей, включающий нанесение припоя, зависящего от рабочей температуры горячего спая модуля, на покрытые никелем или кобальтом рабочие торцы ветвей полупроводникового термоэлектрического материала, пайку ветвей электронного и дырочного типов проводимости в термоэлемент или ряд термоэлементов, пайку термоэлементов или рядов термоэлементов в термоэлектрический модуль, отличающийся тем, что пайку рядов ветвей в термоэлемент или ряд термоэлементов и пайку термоэлементов или рядов термоэлементов в термоэлектрический модуль проводят с использованием одного и того же припоя, причем при максимальном значении рабочей температуры горячего спая модуля до 120oС используют многокомпонентный припой, который содержит от 10 до 52 мас. % олова, от 15 до 48 мас. % индия, от 0 до 10 мас. % кадмия, от 0 до 10 мас. % сурьмы, остальное свинец, а при максимальном значении рабочей температуры горячего спая модуля до 290oС используют многокомпонентный припой, который содержит от 1,2 до 5,0 мас. % олова, от 1,5 до 6 мас. % серебра, остальное свинец, при этом пайку проводят в течение от 5 до 10 с при температуре, превышающей температуру ликвидуса припоя от 20 до 30oС.A method of manufacturing thermoelectric modules, including applying solder, depending on the operating temperature of the hot junction of the module, to nickel or cobalt-coated working ends of the branches of semiconductor thermoelectric material, soldering branches of electronic and hole types of conductivity into a thermoelement or series of thermoelements, soldering thermoelements or rows of thermoelements into a thermoelectric module characterized in that the soldering of the rows of branches into a thermocouple or a series of thermocouples and the soldering of thermocouples or a series of thermocouples in the thermoelectric module is carried out using the same solder, and at the maximum value of the operating temperature of the hot junction of the module up to 120 o With using multicomponent solder, which contains from 10 to 52 wt. % tin, from 15 to 48 wt. % indium, from 0 to 10 wt. % cadmium, from 0 to 10 wt. % antimony, the rest is lead, and at the maximum value of the operating temperature of the hot junction of the module up to 290 o With use of multicomponent solder, which contains from 1.2 to 5.0 wt. % tin, from 1.5 to 6 wt. % silver, the rest is lead, while soldering is carried out for from 5 to 10 s at a temperature exceeding the temperature of the liquidus solder from 20 to 30 o C.
RU2001119079/28A 2001-07-11 2001-07-11 Method for manufacturing thermoelectric modules RU2195049C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001119079/28A RU2195049C1 (en) 2001-07-11 2001-07-11 Method for manufacturing thermoelectric modules

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001119079/28A RU2195049C1 (en) 2001-07-11 2001-07-11 Method for manufacturing thermoelectric modules

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2195049C1 true RU2195049C1 (en) 2002-12-20

Family

ID=20251572

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001119079/28A RU2195049C1 (en) 2001-07-11 2001-07-11 Method for manufacturing thermoelectric modules

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2195049C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0870337B1 (en) Fabrication of thermoelectric modules and solder for such fabrication
US4489742A (en) Thermoelectric device and method of making and using same
US4855810A (en) Thermoelectric heat pump
CA2272193C (en) Improved thermoelectric module and method of manufacturing the same
EP2395570A2 (en) Thermoelectric element module and thermoelectric element production method
WO2017136793A1 (en) Electrode structure for magnesium silicide-based bulk materials to prevent elemental migration for long term reliability
KR101932979B1 (en) Thermoelectric power generation module
JP3245793B2 (en) Manufacturing method of thermoelectric conversion element
JP5671569B2 (en) Thermoelectric conversion module
JP2001267642A (en) Method of manufacturing thermoelectric conversion module
US3037065A (en) Method and materials for thermoelectric bodies
US3079455A (en) Method and materials for obtaining low resistance bonds to bismuth telluride
RU2195049C1 (en) Method for manufacturing thermoelectric modules
EP0482215A1 (en) Method of manufacturing thermoelectric device
US3037064A (en) Method and materials for obtaining low resistance bonds to thermoelectric bodies
US3031516A (en) Method and materials for obtaining low-resistance bonds to thermoelectric bodies
US3306784A (en) Epitaxially bonded thermoelectric device and method of forming same
US3017693A (en) Method and materials for obtaining low resistance bonds to bismuth telluride
RU2624615C1 (en) Manufacturing method of composite thermoelement branch
RU2181516C2 (en) Long-measuring semiconductor piece for thermoelectric devices
JPH11135843A (en) Al-si electrode
JPS5864075A (en) Manufacture of thermopile
RU2234765C1 (en) Thermoelectric module
WO2002089224A1 (en) Thermoelectric unicouple used for power generation
RU2781494C2 (en) Thermoelectric conversion device and its manufacturing method

Legal Events

Date Code Title Description
PC4A Invention patent assignment

Effective date: 20041112

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120712