熱電模組用高散熱陶瓷絕緣基板

 

刊登日期:2018/11/14
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日本三菱材料公司(Mitsubishi Materials)將投入民生用排熱回收技術領域,針對以工廠或汽車的排熱做為電力進行再利用的熱電發電模組,開發了在陶瓷的兩面接合高純度鋁電路之高散熱陶瓷絕緣基板(Direct Bonded Aluminum基板)。

過去利用排熱的熱電轉換技術主要應用於宇宙領域,但近年來則在汽車或工廠產生的排熱再利用方面受到高度矚目,三菱材料也對民生領域的熱電轉換技術持續進行開發。然而以汽車而言,排熱會達到300~400 ℃的高溫,進而促使電路金屬的氧化,或是因基板、熱電轉換元件的裂紋造成破損等狀況的發生,成為熱電發電模組內部電阻增加的起因,形成輸出功率下降的問題。

而三菱材料即利用陶瓷基板結合鋁電路,開發出具有應力鬆弛性(Stress Relaxation)之DBA基板。透過銀製厚膜電路的形成,進而抑制了電路金屬的氧化、構成組件的接合性降低,以及裂紋造成破損等狀況的發生。由於厚膜電路在最表面使用了純銀,因此當半導體元件的電極表面為銀或金的情況下,可以利用固相擴散法(Solid-phase Diffusion)進行直接接合。此外,研究團隊亦已確認在銀的厚膜回路上直接接合熱電轉換元件可以抑制模組內部電阻的上升,且在450℃高溫的排熱中也實現了高耐久性。

 

 


資料來源: 化學工業日報 / 材料世界網編譯
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