一种用于半导体热电器件的基板和半导体热电器件的制作方法

1.本实用新型涉及半导体制冷技术领域，尤其涉及一种用于半导体热电器件的基板和半导体热电器件。


背景技术：

2.半导体热电器件通常由下基板、上基板和设置在上下基板之间的pn电偶对 (即粒子)组成，通过在下基板设置有引线焊接区域与粒子焊接区域，在引线区域焊接引线以便于半导体热电器件与外部电路连接。
3.由于半导体热电器件的引线焊接区域与粒子焊接区域通常位于同一导流板上导致两者之间的距离较短。焊接时，涂抹在粒子焊接区域上的焊料容易溢出流动至引线焊接区域，从而造成区域短路问题，导致产品报废。
4.现有技术中，通常是采用完全切割方式形成阻焊槽，即在引线焊接区域和粒子焊接区域之间做贯穿切割，进而实现焊料阻隔。然而这种阻焊方式操作中，由于加工工艺的误差，例如基板厚度不均匀，或者切割时基板放置存在倾斜等因素的影响，容易将引流板的金属层切穿(引流板为金属镀层，厚度较小)，导致引线焊接区域与粒子焊接区域断路，导致产品报废。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提出一种用于半导体热电器件的基板，在阻焊区域设置未完全隔断粒子焊接区域和引线焊接区域的阻焊槽，不仅能达到阻止焊料流动越界的现象，还能防止因加工工艺的误差造成的断粒子焊接区和引线焊接区域短路的现象，提高产品质量。
6.本实用新型的另一目的在于提出一种半导体热电器件，采用上述的基板，提高产品质量。
7.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
8.一种用于半导体热电器件的基板，包括衬底板，所述衬底板的顶面设有引线导流片，所述引线导流片分为粒子焊接区域和引线焊接区域，所述粒子焊接区域和引线焊接区域之间设有阻焊区域；
9.所述阻焊区域开设有阻焊槽，所述阻焊槽未完全隔断粒子焊接区域和引线焊接区域，即所述阻焊槽未完全贯穿所述阻焊区域。
10.进一步的，所述引线导流片包括由下至上依次设置的第一金属层、第二金属层和第三金属层；
11.所述阻焊槽的深度为h1，所述第三金属层的厚度为h2和所述第二金属层的厚度为h3，h2≤h1＜h2 h3。
12.进一步的，所述阻焊槽的长度大于所述阻焊区域长度的二分之一，且小于所述阻焊区域长度。
13.进一步的，所述阻焊槽的数量为多条，多条所述阻焊槽相互平行。
14.进一步的，所述阻焊槽由激光切割而成。
15.进一步的，所述阻焊槽的长度大于或等于所述阻焊区域长度的二分之一，且小于所述阻焊区域长度。
16.进一步的，多条所述阻焊槽分为第一阻焊槽和第二阻焊槽；
17.所述第一阻焊槽自所述阻焊区域的第一端向第二端延伸，所述第二阻焊槽自所述阻焊区域的第二端向第一端延伸，所述第一阻焊槽和所述第二阻焊槽交替设置；
18.所述阻焊区域的第一端和第二端为相对的两端，所述阻焊区域的第一端和第二端之间的距离为阻焊区域的长度。
19.进一步的，所述第一金属层为铜制层，所述第二金属层为镍制层，所述第三金属层为金制层。
20.进一步的，所述镍制层和金制层之间还设有钯制层，所述钯制层和金制层归为所述第三金属层。
21.一种半导体热电器件，包括上基板、下基板和半导体元件，所述半导体元件焊接于所述上基板和下基板之间，所述下基板为上述的用于半导体热电器件的基板；
22.所述粒子焊接区域用于焊接所述半导体热电器件，所述引线焊接区域用于焊接引线。
23.本实用新型实施例的有益效果为：
24.1、在粒子焊接区域与引线焊接区域之间的阻焊区域通过激光切割得到阻焊槽，该阻焊槽未完全隔断粒子焊接区域和引线焊接区域，该阻焊区域能阻止焊料流动，消除引线焊接区域与粒子焊接区域焊接时因焊料溢出流动而产生的区域短路现象，还能避免现有技术的完全切断的阻焊槽结构而造成电路断路；
25.2、激光切割所得的阻焊槽内壁的表面润湿性不同于引线焊接区域和粒子焊接区域，起到阻隔焊料的作用。阻焊槽还能起到容纳焊料的作用；
26.3、多条阻焊槽能进一步提高对焊料的阻隔效果，阻隔焊料的可靠性更高。
附图说明
27.图1是本实用新型一个实施例的用于半导体热电器件的基板的结构示意图；
28.图2是图1所示基板的截面示意图；
29.图3是本实用新型另一个实施例的用于半导体热电器件的基板的结构示意图；
30.图4是图3所示基板的截面示意图；
31.图5是本实用新型又一个实施例的用于半导体热电器件的基板的结构示意图；
32.图6是图5所示基板的截面示意图；
33.附图中：
34.01-上基板，02-下基板，03-半导体元件，1-衬底板，2-引线导流片，3
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粒子焊接区域，4-引线焊接区域，5-阻焊区域，6-阻焊槽，61-第一阻焊槽，62
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第二阻焊槽，21-第一金属层，22-第二金属层，23-第三金属层。
具体实施方式
35.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
36.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。
37.在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
38.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
39.下面结合图1至图6，描述本实用新型实施例的一种用于半导体热电器件的基板和半导体热电器件。
40.本实用新型实施例的一种用于半导体热电器件的基板，包括衬底板1，衬底板1的顶面设有引线导流片22，引线导流片22分为粒子焊接区域3和引线焊接区域4，粒子焊接区域3和引线焊接区域4之间设有阻焊区域5；
41.阻焊区域5开设有阻焊槽6，阻焊槽6未完全隔断粒子焊接区域3和引线焊接区域4，即焊槽未完全贯穿阻焊区域5。
42.在粒子焊接区域3与引线焊接区域4之间的阻焊区域5通过激光切割得到阻焊槽6，该阻焊槽6未完全隔断粒子焊接区域3和引线焊接区域4，该阻焊区域5能阻止焊料流动，消除引线焊接区域4与粒子焊接区域3焊接时因焊料溢出流动而产生的区域短路现象，还能避免现有技术的完全切断的阻焊槽6结构而造成电路断路。
43.优选的，阻焊槽6由激光切割而成，激光切割所得的阻焊槽6内壁的表面润湿性不同于引线焊接区域4和粒子焊接区域3，起到阻隔焊料的作用。阻焊槽6还能起到容纳焊料的作用。
44.具体的，本实施例的基板的衬底板1顶面设有多个导流片组，导流片组包括多个导流片和两个引线导流片2，导流片用于焊接半导体元件03，两个引线导流片2用于连接引线以实现电流进出。
45.具体的，引线导流片2包括由下至上依次设置的第一金属层21、第二金属层22和第三金属层23。第一金属层21为铜制层，便于半导体元件03或引线焊接。第二金属层22为镍制层，用于防止相邻两层金属发生扩散。第三金属层 23为金制层，起导电作用。优选的，镍制层和金制层之间还设有钯制层，能进一步提高防止相邻两层金属发生扩散的作用，在本实用新型中，将钯制层和金制层归为第三金属层23。
46.需要说明的是，本实施例中的引线导流片采用三层金属层，但不限于是三层，还可以在本实施例中的金属层与金属层之间、或衬底板与金属层之间设置其他金属层。例如，衬底与第一金属层之间还可设置有钛制层等。
47.为了使阻焊槽6达到一定的深度以具有容纳焊料的作用和防止阻焊槽6过深影响引线导流片2的导电性能，进一步的，阻焊槽6的深度为h1，第三金属层23的厚度为h2和第二金属层22的厚度为h3，h2≤h1＜h2 h3。
48.为了达到较好的阻焊效果和保证引线导流片2有导电作用，阻焊槽6的长度大于阻焊区域5长度的二分之一，且小于阻焊区域5长度。阻焊槽6的一端由阻焊区域5的一端向相对的另外一端延伸，该阻焊槽6的两端之间的距离小于阻焊区域5的长度，该阻焊槽6的两端连线平行于阻焊区域5的长度方向。需要说明的是，阻焊槽6的两端距离是指仅位于引线导流片2上的阻焊槽6的长度。在另一些实施方式中，阻焊槽6还可以位于阻焊区域5的中部。
49.在一些实施方式中，阻焊槽6的数量为多条，具有更可靠的阻焊效果。为了方便加工，多条阻焊槽6相互平行。阻焊槽6的长度大于或等于阻焊区域5 长度的二分之一，且小于阻焊区域5长度。基于多条阻焊槽6的设置，当阻焊槽6的长度等于阻焊区域5长度的二分之一时，仍具有很好的阻焊效果。
50.进一步的，多条阻焊槽6分为第一阻焊槽61和第二阻焊槽62；第一阻焊槽61自阻焊区域5的第一端向第二端延伸，第二阻焊槽62自阻焊区域5的第二端向第一端延伸，第一阻焊槽61和第二阻焊槽62交替设置；阻焊区域5的第一端和第二端为相对的两端，阻焊区域5的第一端和第二端之间的距离为阻焊区域5的长度。如此设置的第一阻焊槽61和第二阻焊槽62即可覆盖阻焊区域5的整个长度，在不截断阻焊区域5的同时有效防止焊料流动至跨区域。
51.当粒子焊接区域3或引线焊接区域4的焊料量较多时，可设置2条、3条甚至更多条的阻焊槽6，达到优异的阻焊效果。
52.相应的，本实用新型实施例的一种半导体热电器件，包括上基板01、上基板02和半导体元件03，半导体元件03焊接于上基板01和上基板02之间，上基板02为上述的用于半导体热电器件的基板；粒子焊接区域3用于焊接半导体热电器件，引线焊接区域4用于焊接引线。
53.具体的，上基板01的底面设有多个导流片，上基板01的导流片和上基板 02的导流片之间焊接半导体元件03。上基板02的长度大于上基板01，使其一端伸出上基板01外，引线导流片2位于上基板02的端部也露于上基板01外，以方便在引线导流片2上焊接引线。基于引线导流片2上阻焊槽的设计，半导体元件03焊接区域的焊料被有效阻隔，防止了短路现象，提高半导体热电器件的产品质量。
54.根据本实用新型实施例的一种用于半导体热电器件的基板和半导体热电器件的其他构成等以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
55.在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
56.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。