DE4006861A1 - Aufbau von peltier-elementen mit zerteilten abdeckplatten - Google Patents
Aufbau von peltier-elementen mit zerteilten abdeckplattenInfo
- Publication number
- DE4006861A1 DE4006861A1 DE4006861A DE4006861A DE4006861A1 DE 4006861 A1 DE4006861 A1 DE 4006861A1 DE 4006861 A DE4006861 A DE 4006861A DE 4006861 A DE4006861 A DE 4006861A DE 4006861 A1 DE4006861 A1 DE 4006861A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- cover plates
- peltier element
- element structure
- solid
- cutting
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Withdrawn
Links
- 239000007787 solid Substances 0.000 title abstract 2
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 claims abstract 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 abstract description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 3
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 abstract description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
- H10N10/10—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects
- H10N10/17—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects characterised by the structure or configuration of the cell or thermocouple forming the device
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Description
Zerlegung der Abdeckplatten bei Peltier-Elementen in kleine Einzelbereiche,
um einen Abbau von mechanischen Spannungen zu erreichen, die bei
Temperaturänderung durch die unterschiedlichen
Wärmeausdehnungskoeffizienten der verbundenen Materialien entstehen.
Peltier-Elemente werden seit Jahrzehnten für den Bau von Kühlgeräten - vor
allem im Kleinleistungsbereich - verwendet.
Die derzeit meistgebaute Ausführung von Peltier-Elementen sind solche, die
beidseitig mit Keramikplatten abgeschlossen sind. Diese Platten (meistens
Aluminiumoxid) dienen einerseits der mechanischen Festigkeit der Elemente,
andererseits sind sie die zur Wärmeübertragung erforderlichen
Kontaktflächen.
Moderne Peltier-Elemente bestehen meist aus einer Vielzahl von Halbleiter-
p- und n-Quadern, welche paarweise durch Kupferbrücken verbunden sind, so
daß sich eine Serienschaltung der einzelnen Quaderpaare derart ergibt, daß
bei Stromdurchgang alle Kaltseiten und alle Warmseiten jeweils in einer
Ebene liegen. Die verdrahtenden Kupferbrücken werden in Löttechnik mit den
geeignet vormetallisierten Keramikplatten verbunden. Diese Technik führt zu
erheblichen Problemen, welche auf die unterschiedlichen
Ausdehnungskoeffizienten der verwendeten Materialien zurückzuführen sind.
Insbesondere geht es hierbei um den Unterschied zwischen Kupfer und z. B.
Aluminiumoxid-Keramik.
Erzeugt man im Kontaktbereich zwischen Kupfer und Keramik eine
Temperaturänderung, so hat das eine starke Durchbiegung der Keramikplatten
zur Folge bzw. bei Unterdrückung dieser Durchbiegung eine starke
Verspannung in den Quadern. Es treten sowohl Zug- als auch Scherspannungen
auf. Diese mechanische Verspannung führt, besonders bei Temperatur-
Wechselbeanspruchung, leicht zur Zerstörung der Peltier-Elemente. Selbst
wenn das Element der rein mechanischen Beanspruchung zunächst gewachsen
sein sollte, kann es doch durch Lotermüdung und Rekristallisationsprozesse
dazu kommen, daß sich die Kontaktverbindungen lösen bzw. hochohmiger
werden, was zu einer ständig ansteigenden Temperatur und schließlich zur
Zerstörung im Kontaktbereich führt. Die unterschiedliche Ausdehnung der
Warm- und Kaltseite führt ebenfalls zu unterschiedlicher Wärmeausdehnung.
Auch die hierdurch auftretenden Verspannungen können durch ein Aufteilen
vermindert werden.
Die erwähnten mechanischen Spannungen wachsen von der Mitte eines Elementes
zu den Rändern zu proportional zur Länge an. D. h. je größer ein Element in
seiner Kantenausdehnung wird, umso sicherer wird es durch Temperatur-
Einflüsse zerstört.
Sinn der Erfindung ist es, selbst bei großflächigem Bau von Peltier-
Elementen (z. B. Kantenlänge < 10 mm) für einen ausreichenden Abbau der
Spannungen zu sorgen. Hierzu werden die Abdeckplatten mindestens auf einer
Seite in kleine Einzelbereiche zerlegt. Diese Maßnahme kann auch noch
nachträglich an normal gefertigten Peltier-Elementen durch Zerschneiden der
Abdeckplatte erfolgen.
Ein Nebeneffekt dieser Maßnahme ist es, daß das Element wesentlich
elastischer wird (bei noch völlig ausreichender Stabilität), so daß das
Einspannen zwischen zwei wärmeleitenden Blöcken wesentlich
unproblematischer wird.
Claims (5)
1. Aufbau von Peltier-Elementen mit festen beidseitigen Abdeckplatten,
dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine dieser Platten durch
Zerschneiden in mehrere kleine Teilbereiche zerlegt wird.
2. ..dadurch gekennzeichnet, daß die verwendeten Abdeckplatten aus einem
elektrisch isolierenden keramischen Werkstoff bestehen.
3. ..nach Anspruch 1), daß die Abdeckplatten metallischer Natur sind unter
Verwendung eines elektrisch isolierenden Zwischenmediums.
4. ..nach Anspruch 1), daß mindestens die aufgeteilte Fläche mit einem
wärmeleitfähigen Kontaktmittel versehen ist.
5. ..daß das nach 4) verwendete Kontaktmittel Gleiteigenschaften besitzt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4006861A DE4006861A1 (de) | 1990-03-03 | 1990-03-03 | Aufbau von peltier-elementen mit zerteilten abdeckplatten |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4006861A DE4006861A1 (de) | 1990-03-03 | 1990-03-03 | Aufbau von peltier-elementen mit zerteilten abdeckplatten |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4006861A1 true DE4006861A1 (de) | 1991-09-05 |
Family
ID=6401449
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4006861A Withdrawn DE4006861A1 (de) | 1990-03-03 | 1990-03-03 | Aufbau von peltier-elementen mit zerteilten abdeckplatten |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4006861A1 (de) |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19527867A1 (de) * | 1995-07-29 | 1997-01-30 | Schulz Harder Juergen | Metall-Substrat für elektrische und/oder elektronische Schaltkreise |
US6002081A (en) * | 1996-12-18 | 1999-12-14 | S.E.L. Usa Inc. | Thermoelectric component and thermoelectric cooling device |
WO2001022490A1 (de) * | 1999-09-22 | 2001-03-29 | Infineon Technologies Ag | Selektive kühlung von teilflächen eines flächigen elektronischen bauteils |
DE19680505C2 (de) * | 1995-05-26 | 2001-10-31 | Matsushita Electric Works Ltd | Peltier-Effekt-Modul und Verfahren zu seiner Herstellung |
DE10035840B4 (de) * | 2000-07-14 | 2007-06-06 | Hahn-Meitner-Institut Berlin Gmbh | Thermoelektrisches Halbleiterbauelement |
DE102006012977A1 (de) * | 2006-03-21 | 2007-10-11 | Siemens Ag | Wärmedämmschicht-System, insbesondere für Turbinen |
DE19733455B4 (de) * | 1997-08-02 | 2012-03-29 | Curamik Electronics Gmbh | Wärmetauscheranordnung sowie Kühlsystem mit wenigstens einer derartigen Wärmetauscheranordnung |
DE102012210627A1 (de) * | 2012-06-22 | 2013-12-24 | Eberspächer Exhaust Technology GmbH & Co. KG | Thermoelektrisches Modul, Wärmetauscher, Abgasanlage und Brennkraftmaschine |
WO2014027011A1 (de) * | 2012-08-17 | 2014-02-20 | Behr Gmbh & Co. Kg | Thermoelektrisches modul |
US9842979B2 (en) | 2012-08-17 | 2017-12-12 | Mahle International Gmbh | Thermoelectric device |
US10074790B2 (en) | 2012-08-17 | 2018-09-11 | Mahle International Gmbh | Thermoelectric device |
DE102012025632B3 (de) | 2012-06-22 | 2024-06-06 | Purem GmbH | Wärmetauscher, Abgasanlage und Brennkraftmaschine |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2903857A (en) * | 1956-09-24 | 1959-09-15 | Rca Corp | Thermoelectric heat pump |
US3302414A (en) * | 1965-07-14 | 1967-02-07 | Gustav H Sudmeier | Thermo-electric air conditioner for automobiles |
DE1272408B (de) * | 1961-05-22 | 1968-07-11 | North American Aviation Inc | Thermoelektrischer Wandler |
DE1764723B1 (de) * | 1968-07-25 | 1971-07-15 | Siemens Ag | Verfahren zur Herstellung eines Peltier-Kuehlblockes |
US4497973A (en) * | 1983-02-28 | 1985-02-05 | Ecd-Anr Energy Conversion Company | Thermoelectric device exhibiting decreased stress |
-
1990
- 1990-03-03 DE DE4006861A patent/DE4006861A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2903857A (en) * | 1956-09-24 | 1959-09-15 | Rca Corp | Thermoelectric heat pump |
DE1272408B (de) * | 1961-05-22 | 1968-07-11 | North American Aviation Inc | Thermoelektrischer Wandler |
US3302414A (en) * | 1965-07-14 | 1967-02-07 | Gustav H Sudmeier | Thermo-electric air conditioner for automobiles |
DE1764723B1 (de) * | 1968-07-25 | 1971-07-15 | Siemens Ag | Verfahren zur Herstellung eines Peltier-Kuehlblockes |
US4497973A (en) * | 1983-02-28 | 1985-02-05 | Ecd-Anr Energy Conversion Company | Thermoelectric device exhibiting decreased stress |
Cited By (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19680505C2 (de) * | 1995-05-26 | 2001-10-31 | Matsushita Electric Works Ltd | Peltier-Effekt-Modul und Verfahren zu seiner Herstellung |
DE19527867A1 (de) * | 1995-07-29 | 1997-01-30 | Schulz Harder Juergen | Metall-Substrat für elektrische und/oder elektronische Schaltkreise |
US6002081A (en) * | 1996-12-18 | 1999-12-14 | S.E.L. Usa Inc. | Thermoelectric component and thermoelectric cooling device |
DE19733455B4 (de) * | 1997-08-02 | 2012-03-29 | Curamik Electronics Gmbh | Wärmetauscheranordnung sowie Kühlsystem mit wenigstens einer derartigen Wärmetauscheranordnung |
WO2001022490A1 (de) * | 1999-09-22 | 2001-03-29 | Infineon Technologies Ag | Selektive kühlung von teilflächen eines flächigen elektronischen bauteils |
DE10035840B4 (de) * | 2000-07-14 | 2007-06-06 | Hahn-Meitner-Institut Berlin Gmbh | Thermoelektrisches Halbleiterbauelement |
DE102006012977A1 (de) * | 2006-03-21 | 2007-10-11 | Siemens Ag | Wärmedämmschicht-System, insbesondere für Turbinen |
US9748465B2 (en) | 2012-06-22 | 2017-08-29 | Eberspaecher Exhaust Technology Gmbh & Co. Kg | Thermoelectric module, heat exchanger, exhaust system and internal combustion engine |
DE102012210627A1 (de) * | 2012-06-22 | 2013-12-24 | Eberspächer Exhaust Technology GmbH & Co. KG | Thermoelektrisches Modul, Wärmetauscher, Abgasanlage und Brennkraftmaschine |
DE102012210627A8 (de) * | 2012-06-22 | 2014-03-13 | Eberspächer Exhaust Technology GmbH & Co. KG | Thermoelektrisches Modul, Wärmetauscher, Abgasanlage und Brennkraftmaschine |
DE102012025632B3 (de) | 2012-06-22 | 2024-06-06 | Purem GmbH | Wärmetauscher, Abgasanlage und Brennkraftmaschine |
DE102012210627B4 (de) * | 2012-06-22 | 2016-12-15 | Eberspächer Exhaust Technology GmbH & Co. KG | Thermoelektrisches Modul, Wärmetauscher, Abgasanlage und Brennkraftmaschine |
WO2014027011A1 (de) * | 2012-08-17 | 2014-02-20 | Behr Gmbh & Co. Kg | Thermoelektrisches modul |
US9735333B2 (en) | 2012-08-17 | 2017-08-15 | Mahle International Gmbh | Thermoelectric module |
CN104641480B (zh) * | 2012-08-17 | 2017-08-08 | 马勒国际公司 | 热电模块 |
US9842979B2 (en) | 2012-08-17 | 2017-12-12 | Mahle International Gmbh | Thermoelectric device |
US10074790B2 (en) | 2012-08-17 | 2018-09-11 | Mahle International Gmbh | Thermoelectric device |
CN104641480A (zh) * | 2012-08-17 | 2015-05-20 | 马勒国际公司 | 热电模块 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE4006861A1 (de) | Aufbau von peltier-elementen mit zerteilten abdeckplatten | |
DE69630014T2 (de) | Thermoelektrische anordnung und thermoelektrischer(s) kühler/heizgerät | |
DE823468C (de) | Elektrische UEbertragungsvorrichtung mit einem aus Silizium bestehenden Kontakt-Gleichrichterelement | |
DE69732450T2 (de) | Stromversorgungseinheit und Verfahren zur Wärmeabfuhrregelung | |
EP0135120B1 (de) | Keramik-Metall-Element | |
DE1805425A1 (de) | Thermoelektrische Anordnung | |
DE1002471B (de) | Elektronische Vorrichtung mit einem Halbleiter | |
DE2052830A1 (de) | Bezugsanordnung | |
DE2265208C2 (de) | Hochspannungs-Halbleitergleichrichter | |
DE69924943T2 (de) | Thermoelektrische Materiale und thermoelektrisches Konversionselement | |
DE60014176T2 (de) | Elektrische heizelemente aus zum beispiel siliziumcarbid | |
DE3490606T (de) | Kupferlegierung mit Form-Gedächtnis | |
DE4243090C1 (de) | Distanzelement | |
WO1989000339A1 (en) | Flat bodies, in particular for use as heat sinks for electronic power components | |
DE3444171A1 (de) | Fuehlereinrichtung zum erkennen von reifniederschlaegen | |
DE102015224020A1 (de) | Thermoelektrisches Modul | |
DE2117583B2 (de) | Verfahren zur Herstellung ge sinterter Ultraschall Schweißspitzen | |
CH645986A5 (de) | Bolometer. | |
DE102008011508A1 (de) | Energiespeicher sowie Verfahren zur Herstellung des Energiespeichers | |
DE3328431C2 (de) | Elektrischer Heizkörper für eine isostatische Heißpreßvorrichtung | |
DE1489287C3 (de) | Thermoelektrische Anordnung und Verfahren zum Herstellen | |
DE1915314A1 (de) | Thermoelektrische Anordnung in Form einer Saeule | |
DE1921565A1 (de) | Elektrisches Heizelement fuer Nachtstromspeicheroefen | |
DE102018205280A1 (de) | Kaltleitermodul | |
DE102021119033A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zum Temperieren von Lebensmitteln |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: PELTRON GMBH, 90765 FUERTH, DE |
|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8130 | Withdrawal |