热电元件及其制造方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201980009569.5 (22)申请日 2019.01.22 (30)优先权数据 10-2018-0008423 2018.01.23 KR (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2020.07.22 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/KR2019/000893 2019.01.22 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2019/146990 KO 2019.08.01 (71)申请人 LG 伊诺特有限公司 地址 韩国首尔 (72)发明人 卢名来李钟旼赵容祥 (7。

2、4)专利代理机构 中原信达知识产权代理有限 责任公司 11219 代理人 达小丽夏凯 (51)Int.Cl. H01L 35/04(2006.01) H01L 35/32(2006.01) H01L 35/22(2006.01) H01L 35/24(2006.01) H01L 35/34(2006.01) (54)发明名称 热电元件及其制造方法 (57)摘要 根据本发明的实施例的热电元件包括： 第一 金属基板； 设置在第一金属基板上并与第一金属 基板直接接触的第一树脂层； 设置在第一树脂层 上的多个第一电极； 设置在多个第一电极上的多 个P型热电腿和多个N型热电腿； 设置在多个P型 热电腿和。

3、多个N型热电腿上的多个第二电极； 设 置在多个第二电极上的第二树脂层； 以及设置在 第二树脂层上的第二金属基板， 其中面对第一树 脂层的第一金属基板的表面包括第一区域和设 置在第一区域内的第二区域， 其中第二区域的表 面粗糙度大于第一区域的表面粗糙度， 其中第一 树脂层设置在第二区域上。 权利要求书2页 说明书13页 附图8页 CN 111630671 A 2020.09.04 CN 111630671 A 1.一种热电元件， 包括： 第一金属基板； 第一树脂层， 所述第一树脂层被设置在所述第一金属基板上并且与所述第一金属基板 直接接触； 设置在所述第一树脂层上的多个第一电极； 设置在所述多个。

4、第一电极上的多个P型热电腿和多个N型热电腿； 设置在所述多个P型热电腿和所述多个N型热电腿上的多个第二电极； 设置在所述多个第二电极上的第二树脂层； 以及 设置在所述第二树脂层上的第二金属基板， 其中， 面对所述第一树脂层的所述第一金属基板的表面包括第一区域和设置在所述第 一区域中的第二区域， 所述第二区域的表面粗糙度大于所述第一区域的表面粗糙度， 所述第一树脂层被设置在所述第二区域上， 以及 所述第一金属基板的宽度长度大于所述第二金属基板的宽度长度。 2.根据权利要求1所述的热电元件， 其中， 所述第一树脂层包括树脂和无机填料， 所述无机填料包括第一无机填料和第二无机填料， 以及 所述第一无。

5、机填料的颗粒尺寸(D50)大于所述第二无机填料的颗粒尺寸(D50)。 3.根据权利要求2所述的热电元件， 其中， 所述第二区域的表面粗糙度大于所述第一无 机填料的颗粒尺寸(D50)并且小于所述第二无机填料的颗粒尺寸(D50)。 4.根据权利要求3所述的热电元件， 其中， 所述第二区域的表面粗糙度为所述第一无机 填料的颗粒尺寸(D50)的1.05至1.5倍。 5.根据权利要求3所述的热电元件， 其中， 所述第二区域的表面粗糙度为所述第二无机 填料的颗粒尺寸(D50)的0.04至0.15倍。 6.根据权利要求2所述的热电元件， 其中， 所述第二区域的表面粗糙度在10 m至50 m的范围中， 所述第。

6、一无机填料的颗粒尺寸(D50)在10 m至30 m的范围中， 以及 所述第二无机填料的颗粒尺寸(D50)在250 m至350 m的范围中。 7.根据权利要求1所述的热电元件， 进一步包括： 设置在所述第一金属基板与所述第二 金属基板之间的密封部， 其中， 所述密封部被设置在所述第一区域上。 8.根据权利要求1所述的热电元件， 其中， 所述第一树脂层包括环氧树脂组合物， 所述环氧树脂组合物包括环氧树脂和无机填 料， 所述无机填料包括氧化铝和氮化物中的至少一个， 以及 以环氧树脂组合物的68vol至88vol的数量来包括所述无机填料。 9.根据权利要求8所述的热电元件， 其中， 所述无机填料包括具。

7、有10 m至30 m的颗粒尺 寸(D50)的氧化铝和具有250 m至350 m的颗粒尺寸(D50)的氮化硼聚结物。 10.根据权利要求1所述的热电元件， 其中， 权利要求书 1/2 页 2 CN 111630671 A 2 所述多个第一电极中的至少一个包括面对所述第一树脂层的第一表面以及面对P型热 电腿和N型热电腿对的第二表面， 以及 所述第一表面的宽度长度不同于所述第二表面的宽度长度。 权利要求书 2/2 页 3 CN 111630671 A 3 热电元件及其制造方法 技术领域 0001 本发明涉及热电元件， 尤其涉及热电元件的结合结构。 背景技术 0002 热电现象是由于材料中的电子和空穴。

8、的运动而发生的现象并且是指热和电之间 的直接能量转换。 0003 热电元件是使用热电现象的元件的通用术语， 并且具有在金属电极之间接合P型 热电材料和N型热电材料以形成PN结对的结构。 0004 可以将热电元件分为利用根据温度变化的电阻变化的元件、 利用由于温度差而产 生电动势的塞贝克效应(Seebeck effect)的元件以及利用由于电流而发生吸热或发热的 珀尔帖效应(Peltier effect)的元件。 0005 热电元件被不同地应用于家用电器、 电子部件、 通信部件等。 例如， 热电元件可以 应用于冷却设备、 加热设备、 发电设备等。 因此， 对热电元件的热电性能的需求逐渐增加。 0。

9、006 该热电元件包括基板、 电极和热电腿， 其中多个热电腿以阵列的形式设置在上基 板和下基板之间， 多个上电极设置在上基板和多个热电腿之间， 以及多个下电极设置在多 个热电腿和下基板之间。 0007 通常， 热电元件可以设置在金属支架上。 当热电元件中包括的上基板和下基板是 陶瓷基板时， 由于热电元件和金属支架之间的界面处的热阻， 可能发生热损失。 发明内容 0008 技术问题 0009 本发明旨在提供一种热电元件的结合结构。 0010 技术解决方案 0011 本发明的一个方面提供一种热电元件， 该热电元件包括第一金属基板、 设置在第 一金属基板上并且与第一金属基板直接接触的第一树脂层、 设。

10、置在第一树脂层上的多个第 一电极、 设置在多个第一电极上的多个P型热电腿和多个N型热电腿、 设置在多个P型热电腿 和多个N型热电腿上的多个第二电极、 设置在多个第二电极上的第二树脂层； 以及设置在第 二树脂层上的第二金属基板， 其中面对第一树脂层的第一金属基板的表面包括第一区域和 设置在第一区域中的第二区域， 第二区域的表面粗糙度大于第一区域的表面粗糙度， 以及 第一树脂层设置在第二区域上。 0012 第一树脂层可以包括环氧树脂和无机填料(inorganic filler)， 无机填料可以包 括第一无机填料和第二无机填料， 以及第一无机填料的颗粒尺寸(D50)可以大于第二无机 填料的颗粒尺寸(。

11、D50)。 0013 第二区域的表面粗糙度可以大于第一无机填料的颗粒尺寸(D50)并且小于第二无 机填料的颗粒尺寸(D50)。 0014 第二区域的表面粗糙度可以为第一无机填料的颗粒尺寸(D50)的1.05至1.5倍。 说明书 1/13 页 4 CN 111630671 A 4 0015 第二区域的表面粗糙度可以为第二无机填料的颗粒尺寸(D50)的0.04至0.15倍。 0016 第二区域的表面粗糙度可以在10 m至50 m的范围内， 第一无机填料的颗粒尺寸 (D50)可以在10 m至30 m的范围内， 以及第二无机填料的颗粒尺寸(D50)可以在250 m至350 m的范围内。 0017 第一。

12、树脂层可以包括环氧树脂和无机填料， 并且由于第二区域的表面粗糙度而形 成的凹槽中的环氧树脂和无机填料的含量可以不同于第一金属基板和多个第一电极之间 的中间区域中的环氧树脂和无机填料的含量。 0018 可以将环氧树脂的一部分和第一无机填料的一部分设置在由于第二区域的表面 粗糙度而形成的凹槽中的至少一些中。 0019 面对第一树脂层的第一金属基板的表面可以进一步包括设置在第二区域中的第 三区域， 第一树脂层可以设置在第三区域以及第二区域的一部分上， 以及第二区域的表面 粗糙度可以大于第三区域的表面粗糙度。 0020 热电元件可以进一步包括在第一金属基板和第一树脂层之间设置的粘合层， 并且 粘合层的。

13、一部分可以被设置在由于第二区域的表面粗糙度而形成的凹槽中的至少一些中。 0021 本发明的另一个方面提供一种热电元件， 该热电元件包括第一金属基板、 设置在 第一金属基板上的第一树脂层、 设置在第一树脂层上的多个第一电极、 设置在多个第一电 极上的多个P型热电腿和多个N型热电腿、 设置在多个P型热电腿和多个N型热电腿上的多个 第二电极、 设置在多个第二电极上的第二树脂层、 设置在第二树脂层上的第二金属基板以 及设置在第一金属基板和第二金属基板之间的密封部， 其中面对第一树脂层的第一金属基 板的表面包括第一区域和设置在第一区域中的第二区域， 密封部设置在第一区域上， 以及 第一树脂层设置在第二区。

14、域上。 0022 密封部可以包括设置在距第一树脂层的侧表面和第二树脂层的侧表面预定距离 处的密封壳体和设置在密封壳体和第一区域之间的密封材料。 0023 第一金属基板的宽度长度可以大于第二金属基板的宽度长度。 0024 第一金属基板可以发射热， 并且第二金属基板可以吸热。 0025 第一金属基板的厚度可以小于第二金属基板的厚度。 0026 可以将第一树脂层设置为与第一区域和第二区域之间的边界隔开预定距离。 0027 第一树脂层可以被形成为与第一金属基板直接接触。 0028 本发明的又一方面提供了一种热电元件， 该热电元件包括第一金属基板、 设置在 第一金属基板上的第一树脂层、 设置在第一树脂层。

15、上的多个第一电极、 设置在多个第一电 极上的多个P型热电腿和多个N型热电腿、 设置在多个P型热电腿和多个N型热电腿上的多个 第二电极、 设置在多个第二电极上的第二树脂层； 以及设置在第二树脂层上的第二金属基 板， 其中第一树脂层包括含有环氧树脂和无机填料的环氧树脂组合物， 无机填料包括氧化 铝和氮化物中的至少一个， 并且以环氧树脂组合物的68至88vol的数量来包括无机填料。 0029 氮化物被包括在无机填料的55至95wt的数量中。 0030 氮化物可以包括氮化硼和氮化铝中的至少一个。 0031 氮化硼可以是聚结板状氮化硼的氮化硼聚结物。 0032 无机填料可以包括具有10 m至30 m的颗。

16、粒尺寸(D50)的氧化铝和具有250 m至350 m的颗粒尺寸(D50)的氮化硼聚结物。 说明书 2/13 页 5 CN 111630671 A 5 0033 第一树脂层可以形成为与第一金属基板直接接触。 0034 本发明的又一方面提供了一种制造热电元件的方法， 该方法包括将树脂层和金属 层结合， 通过蚀刻金属层形成多个电极， 在包括第一区域和设置在第一区域中的第二区域 的金属基板的一个表面的第二区域上形成表面粗糙度， 使金属基板的第二区域和树脂层布 置成彼此接触， 并且热压金属基板和树脂层。 0035 该方法可以进一步包括在使金属基板的第二区域和树脂层布置成彼此接触之前， 以非固化状态将粘合。

17、层设置在金属基板和树脂层之间。 0036 设置粘合层可以进一步包括以非固化状态将粘合层涂布在离型膜(release film)上， 将树脂层设置在粘合层上， 加压树脂层和粘合层， 去除离型膜， 以及将从其去除离 型膜的表面设置在金属基板的第二区域上。 0037 树脂层可以包括环氧树脂组合物， 并且粘合层可以包括与树脂层中包括的环氧树 脂组合物相同的环氧树脂组合物。 0038 本发明的又一方面提供了一种热电元件， 该热电元件包括第一树脂层、 设置在第 一树脂层上的多个第一电极、 设置在多个第一电极上的多个P型热电腿和多个N型热电腿、 设置在多个P型热电腿和多个N型热电腿上的多个第二电极、 以及设。

18、置在多个第二电极上的 第二树脂层， 其中多个第一电极中的至少一个包括面对第一树脂层的第一表面和面对P型 热电腿和N型热电腿对(pair)的第二表面， 并且第一表面的宽度长度不同于第二表面的宽 度长度。 0039 第二表面的宽度长度可以是第一表面的宽度长度的0.8至0.95倍。 0040 第一表面和第二表面之间的侧表面可以包括具有预定曲率的弯曲表面。 0041 该热电元件可以进一步包括在其上设置第一树脂层的第一金属基板以及设置在 第二树脂层上的第二金属基板， 其中第一树脂层可以与第一金属基板直接接触。 0042 本发明的有益效果 0043 根据本发明的实施例， 可以获得具有优异的导热率、 低热损。

19、失和高可靠性的热电 元件。 特别地， 根据本发明的实施例的热电元件可以具有与金属支架的高结合强度， 并且可 以以简单的工艺来制造。 附图说明 0044 图1是根据本发明的一个实施例的热电元件的横截面图。 0045 图2是包括在根据本发明的一个实施例的热电元件中的金属基板的俯视图。 0046 图3是根据本发明的一个实施例的热电元件的金属基板的横截面图。 0047 图4是图3的一个区域的放大图。 0048 图5和图6是图3的另一区域的放大图。 0049 图7是包括在根据本发明的另一实施例的热电元件中的金属基板的俯视图。 0050 图8是包括图7所示的金属基板的热电元件的金属基板的横截面图。 005。

20、1 图9是根据本发明的又一实施例的热电元件的横截面图。 0052 图10是根据图9的热电元件的透视图。 0053 图11是根据图9的热电元件的分解透视图。 0054 图12和13示出了制造根据本发明的一个实施例的热电元件的方法。 说明书 3/13 页 6 CN 111630671 A 6 0055 图14是示出将根据本发明的实施例的热电元件应用于净水器的示例的图。 0056 图15是示出将根据本发明的实施例的热电元件应用于冰箱的示例的图。 具体实施方式 0057 本发明可以以各种形式修改并且具有各种实施例， 因此， 其具体实施例将在附图 中示出并且在详细描述中进行描述。 然而， 这并不旨在将本。

21、发明限于特定的实施模式， 并且 应当理解到， 不脱离本发明的精神和技术范围的所有改变、 等同物和替代物都包括在本发 明中。 0058 将理解到， 尽管在本文中可以使用术语 “第一” 、“第二” 等来描述各种元件， 但是这 些元件不应当受到这些术语的限制。 这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区分开的目 的。 例如， 在不脱离本发明的范围的情况下， 第二元件可以被称为第一元件， 以及类似地， 第 一元件也可以被称为第二元件。 术语 “和/或” 包括多个相关列出的项目的组合或多个相关 列出的项目中的任何一项。 0059 应当理解到， 当一个元件被称为 “连接” 或 “耦合” 到另一个元件时， 它可。

22、以直接连 接或耦合到另一个元件， 或者可以存在中间元件。 相反， 当元件被称为 “直接连接” 或 “直接 耦合” 至另一元件时， 应当理解到， 在该元件与另一元件之间可能不存在另一元件。 0060 本文所使用的术语仅出于描述具体实施例的目的， 并不旨在限制本发明。 将理解 到 ， 单数形式包括复数形式 ， 除非上下文另外明确指出。 应当理解到， 术语 “组成 (comprise)” 、“由.组成(comprising)” 、“包括(include)” 和/或 “包含(including)” 当在 本文中使用时， 规定存在所陈述的特征、 整数、 步骤、 操作、 元件、 组件和/或其组合的存在， 。

23、但不排除存在或添加一个或多个其他特征、 整数、 步骤、 操作、 元件、 组件和/或其组合。 0061 除非另有定义， 否则本文所用的所有术语， 包括技术和科学术语， 具有与本发明所 属领域的普通技术人员通常所理解的相同含义。 术语(诸如在常用词典中定义的术语)应当 被解释为具有与相关领域中它们的含义相一致的含义， 除非在本申请中有明确定义， 否则 将不以理想化或过度正式的意义进行解释。 0062 在下文中， 将在下面参考附图详细地描述实施例， 但是与附图标记无关， 相同或相 应的元件将被称为相同的附图标记， 并且将省略其重复描述。 0063 图1是根据本发明的一个实施例的热电元件的横截面图， 。

24、图2是包括在根据本发明 的一个实施例的热电元件中的金属基板的俯视图， 图3是根据本发明的一个实施例的热电 元件的金属基板的横截面图， 图4是图3的一个区域的放大图， 以及图5和6是图3的另一区域 的放大图。 0064 参考图1， 热电元件100包括第一树脂层110、 多个第一电极120、 多个P型热电腿 130、 多个N型热电腿140、 多个第二电极150和第二树脂层160。 0065 多个第一电极120设置在第一树脂层110与多个P型热电腿130和多个N型热电腿 140的下表面之间， 并且多个第二电极150设置在第二树脂层160与多个P型热电腿130和多 个N型热电腿140的上表面之间。 因。

25、此， 多个P型热电腿130和多个N型热电腿140通过多个第 一电极120和多个第二电极150电连接。 设置在第一电极120和第二电极150之间并且彼此电 连接的P型热电腿130和N型热电腿140对可以形成单位单元(unit cell)。 0066 P型热电腿130和N型热电腿140对可以设置在每个第一电极120上， 并且N型热电腿 说明书 4/13 页 7 CN 111630671 A 7 140和P型热电腿130对可以设置在每个第二电极150上， 使得设置在每个第一电极120上的P 型热电腿130和N型热电腿140对中的一个被重叠。 0067 在此， P型热电腿130和N型热电腿140可以是。

26、包括作为主要原料的铋(Bi)和碲(Te) 的碲化铋(Bi-Te)基热电腿。 P型热电腿130可以是包括Bi-Te基主要原料的热电腿， 基于 100wt的总重量， 在该Bi-Te基主要原料包含范围在99至99.999wt中的锑(Sb)、 镍(Ni)、 铝(Al)、 铜(Cu)、 银(Ag)、 铅(Pb)、 硼(B)、 镓(Ga)、 碲(Te)、 铋(Bi)和铟(In)中的至少一个以 及范围在0.001至1wt中的包含Bi或Te的混合物。 例如， P型热电腿130的主要原料可以是 Bi-硒(Se)-Te， 并且P型热电腿130可以进一步包括基于总重量的范围在0.001至1wt中的 Bi或Te。 N。

27、型热电腿140可以是包括Bi-Te基主要原料的热电腿， 基于100wt的总重量， 该 Bi-Te基主要原料包含范围在99-99.999wt中的Se、 Ni、 Al、 Cu、 Ag、 Pb、 B、 Ga、 Te、 Bi和In中 的至少一个以及范围在0.001-1wt中的包含Bi或Te的混合物。 例如， N型热电腿140的主要 原料可以是Bi-Sb-Te， 并且N型热电腿140可以进一步包括基于总重量的范围在0.001至 1wt中的Bi或Te。 0068 P型热电腿130和N型热电腿140可以被形成为块状型或堆叠型。 通常， 可以通过下 述工艺获得块状型P型热电腿130或块状型N型热电腿140： 。

28、对热电材料执行热处理以制造晶 锭、 将晶锭粉碎并筛分以获得用于热电腿的粉末、 烧结粉末， 然后切割烧结体。 可以通过下 述工艺获得堆叠型P型热电腿130或堆叠型N型热电腿140： 用包括热电材料的糊料涂覆片状 基底以形成单位构件、 将单位构件堆叠并且切割堆叠的单位构件。 0069 在此， P型热电腿130和N型热电腿140对可以具有相同的形状和体积， 或者可以具 有不同的形状和体积。 例如， 由于P型热电腿130和N型热电腿140的导电特性不同， 所以N型 热电腿140的高度或横截面积可以形成为与P型热电腿130的高度或横截面积不同。 0070 根据本发明的一个实施例的热电元件的性能可以被表示。

29、为塞贝克指数。 塞贝克指 数ZT可以由等式1表示， 0071 等式1 0072 ZT 2 T/k 0073 其中， 为塞贝克系数V/K， 为电导率S/m， 并且 2 为功率因数W/mK2。 另外， T 为温度， 并且k为热导率W/mK。 k可以被表示为acp ， 其中， a是热扩散率cm2/S， cp是 比热J/gK， 以及 是密度g/cm3。 0074 为了获得热电元件的塞贝克指数， 可以使用Z计来测量Z值V/K， 然后， 可以使用 所测量的Z值来计算塞贝克指数(ZT)。 0075 在此， 设置在第一树脂层110与P型热电腿130和N型热电腿140之间的多个第一电 极120、 以及设置在第二。

30、树脂层160与P型热电腿130和N型热电腿140之间的多个第二电极 150可以包括Cu、 Ag和Ni中的至少一个。 0076 另外， 第一树脂层110和第二树脂层160可以被形成为具有不同的尺寸。 例如， 第一 树脂层110和第二树脂层160中的一个的体积、 厚度或面积可以被形成为大于另一个的体 积、 厚度或面积。 因此， 可以提高热电元件的吸热性能或散热性能。 0077 在此， P型热电腿130或N型热电腿140可以具有圆柱形状、 多角柱形状、 椭圆柱形状 等。 0078 可替选地， P型热电腿130或N型热电腿140可以具有堆叠型结构。 例如， 可以通过堆 说明书 5/13 页 8 CN 。

31、111630671 A 8 叠多个结构(其中， 每个结构具有涂覆有半导体材料的片状基底)然后切割该多个结构的方 法来形成P型热电腿或N型热电腿。 因此， 可以防止材料损失并且提高导电属性。 0079 可替选地， 可以根据区域熔化法或粉末烧结法来制造P型热电腿130或N型热电腿 140。 根据区域熔化法， 热电腿通过使用热电材料制造晶锭， 然后对晶锭缓慢施加热以精炼 晶锭， 使得颗粒在单个方向上重新排列， 然后缓慢冷却的方法来获得。 根据粉末烧结法， 热 电腿通过使用热电材料制造晶锭、 将晶锭粉碎并筛分以获得用于热电腿的粉末， 然后烧结 该粉末的工艺来获得。 0080 根据本发明的实施例， 第一。

32、树脂层110可以设置在第一金属基板170上， 并且第二 金属基板180可以设置在第二树脂层160上。 0081 第一金属基板170和第二金属基板180可以由铝、 铝合金、 铜、 铜合金等制成。 第一 金属基板170和第二金属基板180可以支撑第一树脂层110、 多个第一电极120、 多个P型热电 腿130和多个N型热电腿140、 多个第二电极150、 第二树脂层160等， 并且可以是直接结合到 应用了根据本发明的实施例的热电元件100的应用的区域。 因此， 第一金属基板170和第二 金属基板180可以分别与第一金属支架和第二金属支架一起使用。 0082 第一金属基板170的面积可以大于第一树脂。

33、层110的面积， 第二金属基板180的面 积可以大于第二树脂层160的面积。 即， 第一树脂层110可以设置在与第一金属基板170的边 缘隔开预定距离的区域中， 而第二树脂层160可以设置在与第二金属基板180的边缘隔开预 定距离的区域中。 0083 在此， 第一金属基板170的宽度长度可以大于第二金属基板180的宽度长度， 或者 第一金属基板170的厚度可以大于第二金属基板180的厚度。 第一金属基板170可以是散发 热的散热部， 而第二金属基板180可以是吸收热的吸热部。 0084 第一树脂层110和第二树脂层160可以由包括环氧树脂和无机填料的环氧树脂组 合物制成。 在此， 可以以环氧树。

34、脂组合物的6888vol的数量来包括无机填料。 当以小于 68vol来包括无机填料时， 可能降低导热效果， 并且当以大于88vol来包括无机填料时， 会降低树脂层与金属基板之间的附着力并且树脂层可能容易断裂。 0085 第一树脂层110和第二树脂层160的厚度可以为0.02至0.6mm， 优选为0.1至0.6mm， 并且更优选为0.2至0.6mm， 并且第一树脂层110和第二树脂层160的导热率可以为1W/mK或 更大， 优选为10W/mK或以上， 更优选为20W/mK或以上。 在第一树脂层110和第二树脂层160中 的每个的厚度满足上述数值范围的情况下， 即使当根据温度的变化， 反复收缩和膨。

35、胀第一 树脂层110和第二树脂层160时， 也可以不影响第一树脂层110和第一金属基板170之间的结 合以及第二树脂层160和第二金属基板180之间的结合。 0086 为此， 环氧树脂可以包括环氧化合物和固化剂。 在这种情况下， 相对于环氧化合物 的体积比为10， 固化剂的体积比可以为1至10。 在此， 环氧化合物可以包括结晶环氧化合物、 无定形环氧化合物和有机硅环氧化合物中的至少一个。 结晶环氧化合物可以包括介晶 (mesogen)结构。 介晶是液晶的基本单位并且包括刚性结构。 另外， 无定形环氧化合物可以 是分子中具有两个或以上环氧基的常规无定形环氧化合物， 例如可以是衍生自双酚A或双 酚。

36、F的缩水甘油醚。 在此， 固化剂可以包括胺基固化剂、 酚基固化剂、 酸酐基固化剂、 聚硫醇 基固化剂、 聚氨基酰胺基固化剂、 异氰酸酯基固化剂、 嵌段异氰酸酯基固化剂中的至少一 个， 并且可替选地， 可以混合两种或以上固化剂以用作固化剂。 说明书 6/13 页 9 CN 111630671 A 9 0087 无机填料可以包括氧化铝和氮化物， 并且氮化物可以被包括在无机填料的55至 95wt的数量中， 并且更优选地， 在60至80wt的数量中。 当氮化物被包括在上述数值范围 内时， 可以提高导热率和结合强度。 在此， 氮化物可以包括氮化硼和氮化铝中的至少一个。 在此， 氮化硼可以是聚结板状氮化硼。

37、的氮化硼聚结物， 氮化硼聚结物的表面可以涂覆有具 有下文的单体1的聚合物， 或者氮化硼聚结物中的至少一些空隙可以填充有具有下文的单 体1的聚合物。 0088 单体1如下， 0089 单体1 0090 0091 其中， R1、 R2、 R3和R4中的一个可以为H， 其余的可以选自由C1至C3烷基、 C2至C3烯烃和 C2至C3炔组成的组， 以及R5可以为具有1至12个碳原子的直链、 支链或环状二价有机连接基。 0092 作为一个示例， R1、 R2、 R3和R4中的除H之外的其余之一可以选自C2至C3烯烃， 以及剩 余的另一个和其余的另一个可以选自C1至C3烷基。 例如， 根据本发明的实施例的聚。

38、合物可以 包括下文的单体2。 0093 单体2 0094 0095 可替选地， 在由C1至C3烷基、 C2至C3烯烃和C2至C3炔组成的组中， R1、 R2、 R3和R4中除H 之外的其余部分可以选择为彼此不同。 0096 如上所述， 当将根据单体1或单体2的聚合物施加在聚结板状氮化硼的氮化硼聚结 物并填充氮化硼聚结物中的至少一些空隙时， 氮化硼聚结物中的空气层可以被最小化以提 高氮化硼聚结物的导热性能， 并且可以通过增加板状氮化硼之间的结合力来防止氮化硼聚 结物的破裂。 另外， 当在聚结板状氮化硼的氮化硼聚结物上形成涂层时， 容易形成官能团， 并且当在氮化硼聚结物的涂层上形成官能团时， 可以。

39、增加与树脂的亲和力。 0097 在这种情况下， 氮化硼聚结物的颗粒尺寸D50可以在250至350 m的范围内， 并且氧 化铝的颗粒尺寸D50可以在10至30 m的范围内。 当氮化硼聚结物的颗粒尺寸D50和氧化铝的 颗粒尺寸D50满足上述数值范围时， 氮化硼聚结物和氧化铝可以均匀地分散在环氧树脂组 合物中， 并因此， 整个树脂层可以具有均匀的导热效果和粘结性能。 0098 如上所述， 当将第一树脂层110设置在第一金属基板170和多个第一电极120之间 说明书 7/13 页 10 CN 111630671 A 10 时， 可以在没有单独的陶瓷基板的情况下， 在第一金属基板170和多个第一电极12。

40、0之间进 行热传递， 由于第一树脂层110本身的粘结性能， 因此不需要单独的粘合剂或物理紧固装 置。 因此， 可以减小热电元件100的整体尺寸。 0099 在此， 第一金属基板170可以与第一树脂层110直接接触。 为此， 可以在第一金属基 板170的两个表面中， 在其上设置有第一树脂层110的表面上， 即， 在面对第一树脂层110的 第一金属基板170的表面上形成表面粗糙度。 因此， 当热压第一金属基板170和第一树脂层 110时， 可以防止第一树脂层110从第一金属基板170脱层的问题。 在本说明书中， 术语 “表面 粗糙度(roughness)” 是指不平坦并且可以与表面粗糙(coars。

41、eness)一起使用。 0100 参考图2至图4， 在第一金属基板170的两个表面中， 其上设置有第一树脂层110的 表面， 即， 面对第一树脂层110的第一金属基板170的表面包括第一区域172和第二区域174， 并且第二区域174可以设置在第一区域172中。 也就是说， 第一区域172可以设置在从第一金 属基板170的边缘到第一金属基板170的中央区域的预定距离内， 并且可以围绕第二区域 174。 0101 在此， 第二区域174的表面粗糙度大于第一区域172的表面粗糙度， 并且第一树脂 层110可以设置在第二区域174上。 在这种情况下， 第一树脂层110可以设置为与第一区域 172和第。

42、二区域174之间的边界间隔开预定距离。 即， 第一树脂层110设置在第二区域174上， 使得其边缘位于第二区域174中。 因此， 第一树脂层110的一部分(即， 环氧树脂600)和包括 在第一树脂层110中的无机填料的一部分604可以渗透到由于第二区域174的表面粗糙度而 形成的凹槽400的至少一部分中， 并且可以增加第一树脂层110和第一金属基板170之间的 粘附性。 0102 然而， 第二区域174的表面粗糙度可以大于第一树脂层110中包括的无机填料的该 部分的颗粒尺寸D50， 并且可以小于其另一部分的颗粒尺寸D50。 在此， 颗粒尺寸D50是指与 颗粒尺寸分布曲线中的重量百分比的50相对。

43、应的颗粒尺寸， 即通过质量百分比为50时 的颗粒尺寸， 并且可以与平均颗粒尺寸一起使用。 当将第一树脂层110包括氧化铝和氮化硼 作为无机填料的情况示为示例时， 氧化铝可能不会影响第一树脂层110与第一金属基板170 之间的粘结性能， 但是氮化硼会不利地影响第一树脂层110与第一金属基板170之间的粘结 性能， 因为氮化硼具有光滑的表面。 因此， 当第二区域174的表面粗糙度大于第一树脂层110 中包括的氧化铝的颗粒尺寸D50但小于氮化硼的颗粒尺寸D50时， 在由于第二区域174的表 面粗糙度而形成的凹槽中， 可以仅设置氧化铝而不设置氮化硼， 从而可以在第一树脂层110 和第一金属基板170之。

44、间维持高粘结强度。 0103 因此， 第二区域174的表面粗糙度可以是在包括在第一树脂层110中的无机填料中 的具有相对小的尺寸的无机填料604(例如氧化铝)的颗粒尺寸D50的1.05至1.5倍， 并且可 以是在包括在第一树脂层110中的无机填料中的具有相对较大的尺寸的无机填料602(例如 氮化硼)的颗粒尺寸D50的0.04至0.15倍。 0104 如上所述， 当氮化硼聚结物的颗粒尺寸D50在250至350 m的范围内并且氧化铝的 颗粒尺寸D50在10至30 m的范围内时， 第二区域174的表面粗糙度可以在1至50 m的范围内。 因此， 在由于第二区域174的表面粗糙度而形成的凹槽中， 可以仅。

45、设置氧化铝而不设置氮化 硼聚结物。 0105 因此， 由于第二区域174的表面粗糙度而形成的凹槽中的环氧树脂和无机填料的 说明书 8/13 页 11 CN 111630671 A 11 含量可以与第一金属基板170和多个第一电极120之间的中间区域中的环氧树脂和无机填 料的含量不同。 0106 可以使用表面粗糙度测量设备来测量表面粗糙度。 可以提供表面粗糙度测量设备 以使用探针测量横截面曲线， 并且使用横截面曲线的峰值线、 谷底线、 平均线和参考长度来 计算表面粗糙度。 在本说明书中， 表面粗糙度可以是指通过计算中心线平均值的方法获得 的算术平均粗糙度Ra。 可以通过下文的等式2获得算术平均粗。

46、糙度Ra。 0107 等式2 0108 0109 也就是说， 当表面粗糙度测量设备的探头获得的横截面曲线以参考长度L提取并 被表示为函数(f(x)时， 其中， 平均线方向设置为x-轴以及高度方向设置为y轴， 通过等式2 获得的值可以以 m表示。 0110 同时， 参考图5和图6， 多个第一电极120中的至少一个包括： 设置为面对第一树脂 层110的第一表面121， 即， 面对第一树脂层110的第一表面121； 以及作为与第一表面121相 对的表面的第二表面122， 即设置成面对P型热电腿130和N型热电腿140对的表面， 也就是 说， 第二表面122面对P型热电腿130和N型热电腿140对， 。

47、其中， 第一表面121的宽度长度W1和 第二表面122的宽度长度W2可以不同。 例如， 第二表面122的宽度长度W2可以是第一表面121 的宽度长度W1的0.8至0.95倍。 当第一表面121的宽度长度W1大于第二表面122的宽度长度 W2时， 如上所述， 第一电极120和第一树脂层110之间的接触面积增加， 使得第一树脂层110 和第一电极120之间的粘结强度可以增加。 0111 具体地， 参考图6， 第一表面121和第二表面122之间的侧表面123可以具有拥有预 定曲率的弯曲表面。 例如， 也可以在第二表面122和侧表面123之间形成具有预定曲率的圆 形。 因此， 容易用绝缘树脂填充多个第。

48、一电极120之间的空间， 因此， 多个第一电极120可以 被稳定地支撑在第一树脂层110上， 并且即使当多个第一电极120被设置成彼此接近时， 也 不会电气地影响相邻的电极。 0112 在此， 第一电极120可以由Cu层形成， 或者可以具有顺序地堆叠Cu、 Ni和金(Au)的 结构， 或者可以具有顺序地堆叠Cu、 Ni和锡(Sn)的结构。 0113 图7是根据本发明的另一实施例的热电元件中包括的金属基板的俯视图， 以及图8 是包括图7所示的金属基板的热电元件的金属基板的横截面图。 将省略与上文参考图1至图 6所述相同的内容的重复描述。 0114 参考图7和图8， 在第一金属基板170的两个表面。

49、中， 在其上设置有第一树脂层110 的表面， 即， 面对第一树脂层110的第一金属基板170的表面包括第一区域172和由第一区域 172包围并且具有比第一区域172更大的表面粗糙度的第二区域174， 并且可以进一步包括 第三区域176。 0115 在此， 第三区域176可以设置在第二区域174中。 即， 第三区域176可以设置为被第 二区域174包围。 另外， 第二区域174的表面粗糙度可以形成为大于第三区域176的表面粗糙 度。 0116 在此， 第一树脂层110可以被设置为与第一区域172和第二区域174之间的边界间 隔开预定距离并且覆盖第三区域176以及第二区域174的一部分。 说明书 。

50、9/13 页 12 CN 111630671 A 12 0117 为了增加第一金属基板170和第一树脂层110之间的粘结强度， 可以在第一金属基 板170和第一树脂层110之间进一步设置粘合层800。 0118 粘合层800可以是与形成第一树脂层110的环氧树脂组合物相同的环氧树脂组合 物。 例如， 可以通过将与第一树脂层110的环氧树脂组合物相同的、 非固化状态的环氧树脂 组合物施加到第一金属基板170和第一树脂层110之间的空间， 然后堆叠固化状态的第一树 脂层110并且在高温下加压的方法， 使第一金属基板170结合到第一树脂层110上。 0119 在这种情况下， 可以在由于第二区域174。