【摘 要】
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热电制冷器（Thermoelectric cooler,TEC）是一种广泛用于局部散热的固态制冷装置,具有无制冷剂、无运动件和制冷/制热切换方便等优点。TEC通过陶瓷基板线路层来实现热电粒子间电互连,基于帕尔贴效应实现对热点的主动冷却。由于目前TEC封装用陶瓷基板性能不足,影响了TEC产品性能与应用,主要包括:1)由于陶瓷基板图形精度差,TEC集成功率密度低,难以小型化;2)现有多级TEC级间互连
【基金项目】
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装发部预研基金重点项目:耐高温微系统封装技术（项目编号:6140923070201）；
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热电制冷器（Thermoelectric cooler,TEC）是一种广泛用于局部散热的固态制冷装置,具有无制冷剂、无运动件和制冷/制热切换方便等优点。TEC通过陶瓷基板线路层来实现热电粒子间电互连,基于帕尔贴效应实现对热点的主动冷却。由于目前TEC封装用陶瓷基板性能不足,影响了TEC产品性能与应用,主要包括:1)由于陶瓷基板图形精度差,TEC集成功率密度低,难以小型化;2)现有多级TEC级间互连采用片外互连方式,集成度差,器件可靠性差。电镀陶瓷基板（Direct plated copper,DPC）采用半导体微加工技术制备,具有图形精度高（30-50μm）,可垂直互连等技术优势,解决现有TEC封装用陶瓷基板性能不足。本研究将DPC陶瓷基板用于TEC封装,以提高TEC性能,先后制备出单级、多级及小型TEC,并对制备的TEC性能进行了测试。主要研究内容与创新点如下:1)选用三种不同陶瓷基板（电镀陶瓷基板DPC、直接键合陶瓷基板DBC和厚膜烧结陶瓷基板TPC）封装TEC,分析了陶瓷基板制备工艺对TEC性能的影响,结果表明,采用DPC基板制备的单级TEC性能最优。2)基于DPC陶瓷基板垂直互连特性,采用DPC基板研制出新型多级TEC（级间互连采用片内垂直互连）,测试了多级TEC性能与可靠性,结果表明研制的多级TEC具有较高可靠性。3)基于DPC陶瓷基板线路层图形精度高的特性,研制出小型TEC,测试了小型TEC性能,满足应用需求。
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