专利汇可以提供热电的发电模块、金属-陶瓷基体以及用于制造金属-陶瓷基体的方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种热电的发电模 块 ,具有热区域和冷区域(1a、1b),所述发电模块包括:至少一个配设给热区域的第一金属-陶瓷基体(2),所述第一金属-陶瓷基体具有一个第一陶瓷层(6)和至少一个施加在第一陶瓷层(6)上的结构化的第一 金属化 部(4);和至少一个配设给冷区域(1b)的第二金属-陶瓷基体(4),所述第二金属-陶瓷基体具有一个第二陶瓷层(7)和至少一个设置在第二陶瓷层上的结构化的第二金属化部(5);以及多个容纳在金属-陶瓷基体(2、3)的结构化的第一和第二金属化部(4、5)之间的热电的发电构件(N、P)。特别有利的是,配设给热区域(1a)的第一金属-陶瓷基体(2)具有至少一个 钢 层或 不锈钢 层(8),第一陶瓷层(6)设置在结构化的第一金属化部(4)和所述至少一个钢层或不锈钢层(8)之间。此外,本发明还涉及一种金属-陶瓷基体和一种用于制造金属-陶瓷基体的方法。,下面是热电的发电模块、金属-陶瓷基体以及用于制造金属-陶瓷基体的方法专利的具体信息内容。
1.一种热电的发电模块,具有热区域和冷区域(1a、1b),所述发电模块包括:至少一个配设给热区域的第一金属-陶瓷基体(2),所述第一金属-陶瓷基体具有一个第一陶瓷层(6)和至少一个施加在第一陶瓷层(6)上的结构化的第一金属化部(4);和至少一个配设给冷区域(1b)的第二金属-陶瓷基体(4),所述第二金属-陶瓷基体具有一个第二陶瓷层(7)和至少一个设置在第二陶瓷层上的结构化的第二金属化部(5);以及多个容纳在金属-陶瓷基体(2、3)的结构化的第一和第二金属化部(4、5)之间的热电的发电构件(N、P),其特征在于,配设给热区域(1a)的第一金属-陶瓷基体(2)具有至少一个钢层或不锈钢层(8),第一陶瓷层(6)设置在结构化的第一金属化部(4)和所述至少一个钢层或不锈钢层(8)之间。
2.根据权利要求1所述的发电模块,其特征在于,在第一陶瓷层(6)和所述至少一个钢层或不锈钢层(8)层之间设有至少一个铜层(9)。
3.根据权利要求1或2所述的发电模块,其特征在于,配设给冷区域(1b)的第二金属-陶瓷基体(3)具有至少一个耐腐蚀的金属层(10),第二陶瓷层(7)设置在结构化的第二金属化部(5)和所述耐腐蚀的金属层(10)之间。
4.根据权利要求3所述的发电模块,其特征在于,耐腐蚀的金属层(10)通过不锈钢层、铝层或铜层构成。
5.根据权利要求1至4之一所述的发电模块,其特征在于,第一和第二金属化部这样结构化,使得第一和第二金属化部构成多个金属的接触面(4’、5’),这些接触面优选构造成长方形和/或正方形的。
6.根据权利要求5所述的发电模块,其特征在于,长方形的金属的接触面(4’、5’)的长边(a)接近是长方形的金属的接触面的宽边(b)的两倍长。
7.根据权利要求5或6所述的发电模块,其特征在于,长方形的金属的接触面(4’、5’)的长边(a)平行于模块横轴线(QA)延伸,而长方形的金属的接触面(4’、5’)的宽边(b)平行于模块纵轴线(LA)延伸。
8.根据权利要求5至7之一所述的发电模块,其特征在于,所述长边(a)在0.5mm至
10mm之间,所述宽边(b)在0.2mm至5mm之间。
9.根据权利要求5至8之一所述的发电模块,其特征在于,金属的接触面(4’、5’)矩阵式地设置在相应陶瓷层(6、7)的表面侧上。
10.根据权利要求9所述的发电模块,其特征在于,长方形的金属的各接触面(4’、5’)构成平行于模块纵轴线(LA)延伸的行(R1、R2、Rx)以及平行于模块横轴线(QA)延伸的列(S1、S2、S3、Sy)。
11.根据权利要求5至10之一所述的发电模块,其特征在于,两个相邻的长方形的金属的接触面(4’、5’)沿模块横轴线(QA)的方向具有0.1mm至2mm的间距(d)。
12.根据权利要求5至11之一所述的发电模块,其特征在于,两个相邻的长方形的金属的接触面(4’、5’)沿模块纵轴线(LA)的方向具有0.1mm至2mm的间距(c)。
13.根据权利要求5至11之一所述的发电模块,其特征在于,在彼此隔开间距设置在相应的陶瓷层(6、7)上的长方形的金属的接触面(4’、5’)之间向陶瓷层(6、7)中引入分离线或预定断裂线(11、11’),所述分离线或预定断裂线优选沿模块横轴线(QA)的方向和/或沿模块纵轴线(LA)的方向延伸。
14.根据权利要求13所述的发电模块,其特征在于,所述分离线或预定断裂线(11、
11’)以切缝、刻槽和/或刻痕的形式和/或以引入微裂纹的形式实现。
15.根据权利要求14所述的发电模块,其特征在于,分离线或预定断裂线(11、11’)的切缝、刻槽和/或刻痕从陶瓷层(6、7)的容纳金属化部(4、5)的表面侧(6’、7’)出发至少在相应陶瓷层(6、7)的层厚的十分之一上延伸。
16.根据权利要求14或15所述的发电模块,其特征在于,分离线或预定断裂线(11、
11’)的切缝、刻槽和/或刻痕通过对陶瓷层(6、7)进行的激光处理或机械加工方法产生。
17.根据权利要求1至16之一所述的发电模块,其特征在于,所述陶瓷层(6、7)由氧化铝、氮化铝、氮化硅或氧化铝连同氧化锆制成,并且优选具有在0.1mm至1.0mm的范围内的层厚。
18.根据权利要求1至17之一所述的发电模块,其特征在于,第一和第二金属化部(4、
5)以金属层或金属箔的形式构成,并且优选由铜或铜合金构成,所述金属层或金属箔优选具有在0.03mm至1.5mm之间的范围内的层厚。
19.根据权利要求1至18之一所述的发电模块,其特征在于,金属化部(4、5)至少部分地设有金属的表面层,并且例如是由镍、银或者镍合金或银合金构成的表面层。
20.根据上述权利要求之一所述的发电模块,其特征在于,热电的发电构件(N、P)构造成由不同地掺杂的半导体材料制成的帕耳贴元件的形式,所述半导体材料的厚度优选在
0.5mm和8mm之间。
21.根据上述权利要求之一所述的发电模块,其特征在于,钢层或不锈钢层(8)和/或耐腐蚀的金属层(10)构造成多层的,其中钢层或不锈钢层(8)和/或耐腐蚀的金属层(10)的至少两个部分这样相互隔开间距地设置,使得形成陶瓷层(6、7)的至少一个从外面可自由接近的表面部段(6”’、7”’)。
22.根据上述权利要求之一所述的发电模块,其特征在于,钢层或不锈钢层(8)和/或耐腐蚀的金属层(10)构造成结构化的或成型的。
23.根据上述权利要求之一所述的发电模块,其特征在于,钢层或不锈钢层(8)和/或耐腐蚀的金属层(10)在向外突出于陶瓷层(6、7)的边缘区域的区域中具有环绕的凹槽(16、16’)。
24.一种金属-陶瓷基体,用于在根据上述权利要求之一所述的热电的发电模块(1)中使用,所述金属-陶瓷基体包括至少一个陶瓷层(6)和至少一个施加在陶瓷层(6)上的结构化的金属化部(4),其特征在于,所述金属-陶瓷基体(2)具有至少一个钢层或不锈钢层(8),其中所述陶瓷层(6)设置在结构化的金属化部(4)和所述至少一个钢层或不锈钢层(8)之间。
25.根据权利要求24所述的金属-陶瓷基体,其特征在于,在陶瓷层(6)和所述至少一个钢层或不锈钢层(8)层之间设有至少一个铜层(9)。
26.根据权利要求24或25所述的金属-陶瓷基体,其特征在于,所述金属化部(4)这样结构化,使得所述金属化部构成多个金属的接触面(4’),这些接触面优选构造成长方形的并且彼此隔开间距地设置。
27.根据权利要求26所述的金属-陶瓷基体,其特征在于,长方形的金属的接触面(4’、5’)的长边(a)接近是其宽边(b)的两倍长,其中长边(a)优选在0.5mm至10mm之间,而宽边(b)在0.2mm至5mm之间。
28.根据权利要求26或27所述的金属-陶瓷基体,其特征在于,金属的接触面(4’)矩阵式地设置在陶瓷层(6)的表面侧上,并且是成行(R1、R2、Rx)和列(S1、S2、S3、S4、Sy)设置。
29.根据权利要求26至28之一所述的金属-陶瓷基体,其特征在于,在金属的接触面(4’)之间向陶瓷层(6)中引入分离线或预定断裂线(11、11’),所述分离线或预定断裂线优选以切缝、刻槽和/或刻痕的形式和/或以引入微裂纹的形式实现。
30.根据权利要求29所述的金属-陶瓷基体,其特征在于,分离线或预定断裂线(11、
11’)的所述切缝、刻槽和/或刻痕从陶瓷层(6)的容纳金属化部(4)的表面侧(6’)出发至少在陶瓷层(6)的层厚的十分之一上延伸。
31.根据权利要求24至30之一所述的金属-陶瓷基体,其特征在于,陶瓷层(6)由氧化铝、氮化铝、氮化硅或氧化铝连同氧化锆制成,并且优选具有在0.1mm和1.0mm之间的范围内的层厚。
32.根据权利要求24至31之一所述的金属-陶瓷基体,其特征在于,结构化的金属化部(4)以金属层或金属箔的形式构成,并且优选由铜或铜合金构成,所述金属层或金属箔优选具有在0.03mm和1.5mm之间的范围内的层厚。
33.根据权利要求24至32之一所述的金属-陶瓷基体,其特征在于,金属化部(4)至少部分地设有金属的表面层,并且例如是由镍、银或者镍合金或银合金组成的表面层。
34.一种用于制造金属-陶瓷基体(2)的方法,所述金属-陶瓷基体特别是用于热电的发电模块(1)的电路板的形式,所述金属-陶瓷基体包括至少一个陶瓷层(6)和至少一个施加在陶瓷层(6)上的结构化的金属化部(4),其特征在于,在与陶瓷层(6、7)相对置的表面(6’)上直接或间接地施加至少一个钢层或不锈钢层(8)。
35.根据权利要求34所述的方法,其特征在于,所述金属化部(4)这样结构化,使得构成多个金属的接触面(4’、5’),这些接触面优选矩阵式地设置在陶瓷层(6)上。
36.根据权利要求34和35所述的方法,其特征在于,在长方形的接触面(4’、5’)之间通过激光处理或锯切向陶瓷层(6、7)中引入分离线或预定断裂线(11、11’),所述分离线或预定断裂线优选以切缝、刻槽和/或刻痕的形式和/或以引入微裂纹的形式引入。
37.根据权利要求34至36之一所述的方法,其特征在于,由氧化铝、氮化铝、氮化硅或氧化铝连同氧化锆组成的陶瓷层(6)与通过铜层或铜合金组成的金属化部(4)通过DCB结合或活性钎焊连接。
38.根据权利要求34至37之一所述的方法,其特征在于,所述钢层或不锈钢层(8)直接与陶瓷层(6、7)通过硬钎焊、活性钎焊或粘结连接。
1.一种热电的发电模块,具有热区域和冷区域(1a、1b),所述发电模块包括:至少一个配设给热区域的第一金属-陶瓷基体(2),所述第一金属-陶瓷基体具有一个第一陶瓷层(6)和至少一个施加在第一陶瓷层(6)上的结构化的第一金属化部(4);和至少一个配设给冷区域(1b)的第二金属-陶瓷基体(4),所述第二金属-陶瓷基体具有一个第二陶瓷层(7)和至少一个设置在第二陶瓷层上的结构化的第二金属化部(5);以及多个容纳在金属-陶瓷基体(2、3)的结构化的第一和第二金属化部(4、5)之间的热电的发电构件(N、P),其中,配设给热区域(1a)的第一金属-陶瓷基体(2)具有至少一个钢层或不锈钢层(8),第一陶瓷层(6)设置在结构化的第一金属化部(4)和所述至少一个钢层或不锈钢层(8)之间,其特征在于,第一和第二金属化部这样结构化,使得第一和第二金属化部构成多个金属的接触面(4’、5’),这些接触面优选构造成长方形和/或正方形的,在彼此隔开间距设置在相应的陶瓷层(6、7)上的长方形的金属的接触面(4’、5’)之间向陶瓷层(6、7)中引入分离线或预定断裂线(11、11’),所述分离线或预定断裂线优选沿模块横轴线(QA)的方向和/或沿模块纵轴线(LA)的方向延伸,并且所述分离线或预定断裂线(11、11’)以切缝、刻槽和/或刻痕的形式和/或以引入微裂纹的形式实现。
2.根据权利要求1所述的发电模块,其特征在于,在第一陶瓷层(6)和所述至少一个钢层或不锈钢层(8)层之间设有至少一个铜层(9)。
3.根据权利要求1或2所述的发电模块,其特征在于,配设给冷区域(1b)的第二金属-陶瓷基体(3)具有至少一个耐腐蚀的金属层(10),第二陶瓷层(7)设置在结构化的第二金属化部(5)和所述耐腐蚀的金属层(10)之间。
4.根据权利要求3所述的发电模块,其特征在于,耐腐蚀的金属层(10)通过不锈钢层、铝层或铜层构成。
5.根据权利要求1至4之一所述的发电模块,其特征在于,长方形的金属的接触面(4’、5’)的长边(a)接近是长方形的金属的接触面的宽边(b)的两倍长。
6.根据权利要求1至5之一所述的发电模块,其特征在于,长方形的金属的接触面(4’、5’)的长边(a)平行于模块横轴线(QA)延伸,而长方形的金属的接触面(4’、5’)的宽边(b)平行于模块纵轴线(LA)延伸。
7.根据权利要求5或6所述的发电模块,其特征在于,所述长边(a)在0.5mm至10mm之间,所述宽边(b)在0.2mm至5mm之间。
8.根据权利要求1至7之一所述的发电模块,其特征在于,金属的接触面(4’、5’)矩阵式地设置在相应陶瓷层(6、7)的表面侧上。
9.根据权利要求8所述的发电模块,其特征在于,长方形的金属的各接触面(4’、5’)构成平行于模块纵轴线(LA)延伸的行(R1、R2、Rx)以及平行于模块横轴线(QA)延伸的列(S1、S2、S3、Sy)。
10.根据权利要求1至9之一所述的发电模块,其特征在于,两个相邻的长方形的金属的接触面(4’、5’)沿模块横轴线(QA)的方向具有0.1mm至2mm的间距(d)。
11.根据权利要求1至11之一所述的发电模块,其特征在于,,两个相邻的长方形的金属的各接触面(4’、5’)沿模块纵轴线(LA)的方向具有0.1mm至2mm的间距(c)。
12.根据权利要求1所述的发电模块,其特征在于,分离线或预定断裂线(11、11’)的切缝、刻槽和/或刻痕从陶瓷层(6、7)的容纳金属化部(4、5)的表面侧(6’、7’)出发至少在相应陶瓷层(6、7)的层厚的十分之一上延伸。
13.根据权利要求1或12所述的发电模块,其特征在于,分离线或预定断裂线(11、
11’)的切缝、刻槽和/或刻痕通过对陶瓷层(6、7)进行的激光处理或机械加工方法产生。
14.根据权利要求1至13之一所述的发电模块,其特征在于,所述陶瓷层(6、7)由氧化铝、氮化铝、氮化硅或氧化铝连同氧化锆制成,并且优选具有在0.1mm至1.0mm的范围内的层厚。
15.根据权利要求1至14之一所述的发电模块,其特征在于,第一和第二金属化部(4、
5)以金属层或金属箔的形式构成,并且优选由铜或铜合金构成,所述金属层或金属箔优选具有在0.03mm至1.5mm之间的范围内的层厚。
16.根据权利要求1至15之一所述的发电模块,其特征在于,金属化部(4、5)至少部分地设有金属的表面层,并且例如是由镍、银或者镍合金或银合金构成的表面层。
17.根据上述权利要求之一所述的发电模块,其特征在于,热电的发电构件(N、P)构造成由不同地掺杂的半导体材料制成的帕尔贴元件的形式,所述半导体材料的厚度优选在
0.5mm和8mm之间。
18.根据上述权利要求之一所述的发电模块,其特征在于,钢层或不锈钢层(8)和/或耐腐蚀的金属层(10)构造成多层的,其中钢层或不锈钢层(8)和/或耐腐蚀的金属层(10)的至少两个部分这样相互隔开间距地设置,使得形成陶瓷层(6、7)的至少一个从外面可自由接近的表面部段(6”’、7”’)。
19.根据上述权利要求之一所述的发电模块,其特征在于,钢层或不锈钢层(8)和/或耐腐蚀的金属层(10)构造成结构化的或成型的。
20.根据上述权利要求之一所述的发电模块,其特征在于,钢层或不锈钢层(8)和/或耐腐蚀的金属层(10)在向外突出于陶瓷层(6、7)的边缘区域的区域中具有环绕的凹槽(16、16’)。
21.一种金属-陶瓷基体,用于在根据上述权利要求之一所述的热电的发电模块(1)中使用,所述金属-陶瓷基体包括至少一个陶瓷层(6)和至少一个施加在陶瓷层(6)上的结构化的金属化部(4);所述金属-陶瓷基体(2)具有至少一个钢层或不锈钢层(8),其中所述陶瓷层(6)设置在结构化的金属化部(4)和所述至少一个钢层或不锈钢层(8)之间,其特征在于,所述金属化部(4)这样结构化,使得所述金属化部构成多个金属的接触面(4’),这些接触面优选构造成长方形的并且彼此隔开间距地设置,在金属的接触面(4’)之间向陶瓷层(6)中引入分离线或预定断裂线(11、11’),所述分离线或预定断裂线优选以切缝、刻槽和/或刻痕的形式和/或以引入微裂纹的形式实现。
22.根据权利要求21所述的金属-陶瓷基体,其特征在于,在陶瓷层(6)和所述至少一个钢层或不锈钢层(8)层之间设有至少一个铜层(9)。
23.根据权利要求21所述的金属-陶瓷基体,其特征在于,长方形的金属的接触面(4’、5’)的长边(a)接近是其宽边(b)的两倍长,其中长边(a)优选在0.5mm至10mm之间,而宽边(b)在0.2mm至5mm之间。
24.根据权利要求21或23所述的金属-陶瓷基体,其特征在于,金属的接触面(4’)矩阵式地设置在陶瓷层(6)的表面侧上,并且是成行(R1、R2、Rx)和列(S1、S2、S3、S4、Sy)设置。
基体的方法
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