CN1148443A - 温度发电装置的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明用感光性树脂12在基板10上形成带状图形,在基板背面形成高分子膜,用电镀法在感光性树脂的开口部内的电极膜11上形成第1热电体15和第2热电体17,用热固型树脂16覆盖第1热电体15和第2热电体17,然后,将通过溶解基板10和电极膜11形成的多个热电结构体20和21重叠起来,通过串联连接相邻的热电体,形成温差发电装置。

Description

温差发电装置的制造方法
本发明涉及将由不同半导体结合而成的热电偶作为温差发电元件、并将多个温差发电元件串联结合起来构成的温差发电装置的制造方法。
使热电偶的两端有温度差,就能产生电压。将该电压作为电能利用就是温差发电。
温差发电作为将热能直接变换成电能的方法、作为包括费热的利用在内的热能的有效利用方法是非常引人注目的。
另外,用于温差发电的温差发电装置,由于它由多个温差发电元件即热电偶串联结合起来构成,结构简单,所以与其它发电机相比,有利于小型化,不象氧化还原电池那样消耗,不存在电解液的泄漏问题,所以被用于手表之类的超小型携带用电子机器,非常引人注目。
现有的温差发电装置的结构之一例示于图46中的斜视图。该温差发电装置的总体呈板状,将利用p型热电材料101和n型热电材料102的热电偶100作为温差发电元件,配置多个该温差发电元件,并将它们串联连接起来。
热电偶100的热端104和冷端105分别位于板状温差发电装置的表面和背面,利用其表面和背面的温度差进行发电。
温差发电是利用所谓赛贝克效应,即将两种不同的金属的两端结合起来,如果在其两个结合部之间存在温度差,就会在该两个结合部之间产生电动势。
进行这种温差发电的温差发电装置,一般是按下述方法制造的。
首先,将合金材料粉碎后烧结,形成块状材料,即利用所谓烧结法分别形成p型和n型热电半导体材料块。
然后,用切块机等将所形成的热电材料的块分别切断,分割成呈长方体的片。如图9所示,将该长方体的片排列成矩阵状,且使p型的热电材料101和n型的热电材料102互相交替地排列。
然后,用金属板等导电性材料(热端104和冷端105)将相邻片的两端连接起来,形成由多个热电偶串联连接而成的温差发电装置。这种连接主要采用软钎焊的方法。
这样制成的现有的温差发电装置的总体尺寸达数十cm以上的见方,另外,热电偶的对数以数十对为标准。
可是,采用现在利用的热电材料中可以说性能最好的BiTe系列材料的热电偶的输出电压,每一对约为400μV/℃。
以手表为代表的携带用电子机器由于在通常室温附近的温度环境下使用,所以不可能期待该携带用电子机器内部有大的温度差。即手表内部的温度差最大也不过2℃左右。
利用这样小的温度差,为了获得驱动手表所需要的1.5V以上的电压,必须使用2000对的BiTe系列的热电偶。
因此,如果使温差发电装置大型化是没有问题的,但存在难以将2000对热电偶集中在钮扣式电池那样大小的1cm见方的容积中的问题。该温差发电装置的大小,对于将其用作以手表为代表的超小型电子机器的电源时特别重要。
因此,为了使该温差发电装置达到小型化,只利用上述的机械加工方法,如果能对热电材料的烧结体进行微小的切断加工即可。
可是,这当然只对微小元件的加工而言。再者,大多数热电材料都非常脆,因此不仅在切断加工步骤就是在切断以后的处理过程中也要非常小心,故成品率很低。
就是说,在采用机械加工的现有的制造方法中,考虑到在通常的极限条件下,充其量能处理尺寸为1mm左右的材料,即使将温差发电装置装入1cm见方的容积内,也只能装入50对左右的该温差发电元件即热电偶。
作为温差发电装置的另一种制造方法,可考虑采用真空蒸镀法形成薄膜状的热电材料,再用蚀刻法对该薄膜热电材料进行精细加工而制成热电偶,将热电偶串联连接起来形成温差发电装置。如果采用这种制造方法,的确能容易地制作小热电偶。
可是,用真空蒸镀法形成的薄膜的厚度约为1μm左右,将其作为温差发电元件构成热电偶时,就显得过薄了,形成2000对后,其内部阻抗变得非常高,作为温差发电元件存在得不到必要的电流值的问题。
因此,其结果是由采用真空蒸镀法形成的覆膜构成的热电偶不适合作为温差发电元件使用。
另外,还提出了这样一种形成温差发电元件的方法,即采用一种称为厚膜法的方法涂敷糊状的BiTe系列合金后进行烧结,能形成比用真空蒸镀法形成的薄膜厚很多的厚膜。
有关这种采用厚膜法进行的温差发电元件的制造方法记载于例如特开昭63-70462号日本专利公报中。
该公报中记载的采用厚膜法进行的温差发电元件的制造方法能够利用网板印刷,所以可进行精细加工,而且能实现10μm以上的膜厚。因此与采用真空蒸镀法形成的薄膜相比,适合于形成内部阻抗低的温差发电元件。
可是,在厚膜法中,并非将Bi、Te、Sb或Se等原料直接混合涂敷,而是将它们暂时熔化后作成晶块,再进行粉碎,制成粉末后再制成糊,即必须经过这样的预处理步骤,非常复杂。
而且,在该制成糊的预处理步骤中,存在杂质混入热电材料中、以及固溶体的组成分布不均的问题。另外,烧结时存在出现裂纹等问题。
另外,虽然能利用网板印刷制成图形,但难以获得高精度的尺寸微小的温差发电装置。由于这些原因,得不到充分特性的厚膜法不能说是制作微小的温差发电装置的最佳方法。
这样,现有的机械加工法、或对采用真空蒸镀法形成的被膜进行蚀刻的方法,都难以将多个作为温差发电元件的热电偶集中在微小的区域内而制成温差发电装置,只能制造其充分输出极小的温差发电装置。
另外,采用上述厚膜法时,存在步骤复杂、特性不稳定的问题。
因此,本发明的目的就要解决这种现有的温差发电装置的制造方法中存在的问题,能以高精度的图形且容易地制造作为发电器能获得充分的输出且极小的温差发电装置。
为了达到本发明的上述目的,采用以下所述的各种制造方法作为温差发电装置的制造方法。
本发明的第1种温差发电装置的制造方法包括以下步骤。
在基板上形成由金属材料构成的电极膜的步骤;利用感光性树脂在该电极膜上形成带状图形的步骤;利用上述电极膜、采用电镀法在上述感光性树脂的开口部形成由第1热电材料构成的第1热电体的步骤;在上述感光性树脂及第1热电体上涂敷热固型树脂的步骤;以及将上述基般和电极膜溶解并除去的步骤,即通过上述步骤形成第1热电结构体的步骤。
另外,在与上述基板不同的基板上形成由金属材料构成的电极膜的步骤;利用感光性树脂在该电极膜上形成带状图形的步骤;利用上述电极膜、采用电镀法在上述感光性树脂的开口部形成由第2热电材料构成的第2热电体的步骤;在上述感光性树脂及第2热电体上涂敷热固型树脂的步骤;以及将上述基板和电极膜溶解并除去的步骤,即通过上述步骤形成第2热电结构体的步骤。
然后,将多个上述第1热电结构体和第2热电结构体互相重叠贴合、并按规定的长度切断后,利用配线电极将相邻的上述第1热电体和第2热电体的断面互相结合起来,形成串联连接的多个热电偶作为温差发电元件的步骤。
本发明的第2种温差发电装置的制造方法包括与上述第1种制造方法大致相同的步骤,但在形成上述第1热电结构体和第2热电结构体的步骤中,用在上述感光性树脂及第1热电体或第2热电体上粘接绝热板的步骤代替在上述感光性树脂及第1热电体或第2热电体上涂敷热固型树脂的步骤。
本发明的第3种温差发电装置的制造方法包括以下步骤。
在基板上形成由金属材料构成的电极膜的步骤;利用感光性树脂在该电极膜上形成带状图形的步骤;利用上述电极膜、采用电镀法在上述感光性树脂的开口部形成由第1热电材料构成的第1热电体的步骤。
在与上述基板不同的基板上形成由金属材料构成的电极膜的步骤;利用感光性树脂在该电极膜上形成带状图形的步骤;利用上述电极膜、采用电镀法在上述感光性树脂的开口部形成由第2热电材料构成的第2热电体的步骤。
通过绝热板将上述两基板上形成了第1热电体的面和形成了第2热电体的面粘接起来的步骤;以及通过将上述两基板和各电极膜溶解并除去的步骤,形成复合热电结构体的步骤。
然后,将多个该复合热电结构体互相重叠贴合、并按规定的长度切断后,利用布线电极将相邻的上述第1热电体和第2热电体的断面互相结合起来,形成串联连接的多个热电偶作为温差发电元件的步骤。
本发明的第4种温差发电装置的制造方法包括以下步骤。
在导电性基板上用感光性树脂形成带状图形的步骤;将上述基板作为电极用,并用电镀法在上述感光性树脂的开口部形成由第1热电材料构成的第1热电体的步骤;在上述感光性树脂及第1热电体上涂敷热固型树脂的步骤;以及通过将上述基板溶解并除去的步骤,形成第1热电结构体的步骤。
在与上述导电性基板不同的导电性基板上用感光性树脂形成带状图形的步骤;将上述基板作为电极用,并用电镀法在上述感光性树脂的开口部形成由第2热电材料构成的第2热电体的步骤;在上述感光性树脂及第2热电体上涂敷热固型树脂的步骤;以及通过将上述基板溶解并除去的步骤,形成第2热电结构体的步骤。
然后,将多个上述第1热电结构体和第2热电结构体互相重叠贴合、并按规定的长度切断后,利用配线电极将相邻的上述第1热电体和第2热电体的断面互相结合起来,形成串联连接的多个热电偶作为温差发电元件的步骤。
本发明的第5种温差发电装置的制造方法包括与上述第4种制造方法大致相同的步骤,但在形成上述第1热电结构体和第2热电结构体的步骤中,用在上述感光性树脂及第1热电体或第2热电体上粘接绝热板的步骤代替在上述感光性树脂及第1热电体或第2热电体上涂敷热固型树脂的步骤。
本发明的第6种温差发电装置的制造方法包括以下各步骤。
在导电性基板上用感光性树脂形成带状图形的步骤;将上述基板用作为电极,并用电镀法在上述感光性树脂的开口部形成由第1热电材料构成的第1热电体的步骤。
在与上述导电性基板不同的导电性基板上用感光性树脂形成带状图形的步骤;将上述基板用作为电极,并用电镀法在上述感光性树脂的开口部形成由第2热电材料构成的第2热电体的步骤。
通过绝热板将上述两基板上形成了第1热电体的面和形成了第2热电体的面粘接起来的步骤;以及通过将上述两基板溶解并除去的步骤,形成复合热电结构体的步骤。
然后,将多个该复合热电结构体互相重叠贴合、并按规定的长度切断后,利用布线电极将相邻的上述第1热电体和第2热电体的断面互相结合起来,形成串联连接的多个热电偶作为温差发电元件的步骤。
本发明的第7种温差发电装置的制造方法包括以下各步骤。
在表面绝缘或整体绝缘的基板上形成金属膜的步骤;
用蚀刻法将所形成的金属膜加工成互相嵌入结合的梳齿状的第1电极膜和第2电极膜的步骤;
用感光性树脂在上述第1电极膜和第2电极膜的梳齿状的间隙部分形成带状图形的步骤;
用上述第1电极膜在上述感光性树脂的开口部的该第1电极膜上采用电镀法形成由第1热电材料构成的第1热电体的步骤;
用上述第2电极膜在上述感光性树脂的开口部的该第2电极膜上采用电镀法形成由第2热电材料构成的第2热电体的步骤;
在上述感光性树脂及第1、第2热电体上涂敷热固型树脂的步骤;
以及通过将上述基板、第1电极膜和第2电极膜溶解并除去的步骤,形成热电结构体。
然后,将多个该热电结构体互相重叠贴合、并按规定的长度切断后,利用配线电极将相邻的第1热电体和第2热电体的断面互相结合起来,形成串联连接的多个热电偶作为温差发电元件。
本发明的第8种温差发电装置的制造方法包括与上述第7种制造方法大致相同的步骤,但在形成上述热电结构体的步骤中,用在上述感光性树脂及第1、第2热电体上粘接绝热板的步骤代替在上述感光性树脂及第1、第2热电体上涂敷热固型树脂的步骤。
本发明的第9种温差发电装置的制造方法,在上述第7或第8种制造方法中的形成热电结构体的步骤中,直到在上述基板上的感光性树脂的开口部采用电镀法形成第1热电体和第2热电体的步骤为止,与上述第7或第8种制造方法相同。
可是,利用通过绝热板将形成了该第1热电体和第2热电体的两个基板粘接起来的步骤、以及将上述各基板、第1电极膜和第2电极膜溶解并除去的步骤,形成复合热电结构体。
然后,将多个该热电结构体互相重叠贴合、并按规定的长度切断后,利用配线电极将相邻的第1热电体和第2热电体的断面互相结合起来,形成串联连接的多个热电偶作为温差发电元件。
本发明的第10种温差发电装置的制造方法,在上述第7种制造方法中的形成热电结构体的步骤中,直到在上述感光性树脂及第1、第2热电体上涂敷热固型树脂的步骤为止,与上述第7种制造方法相同。
但在这以后,在将上述基板、第1电极膜和第2电极膜溶解并除去后,通过在电镀开始面的全部表面上再次形成金属膜的步骤、以及用蚀刻法使所形成的金属膜图形化而形成配线电极,利用该配线电极将相邻的第1热电体和第2热电体互相连接而形成热电偶串的步骤形成热电结构体作为温差发电元件。
然后,将多个该热电结构体重叠贴合后,将相邻的热电偶串的端部之间连接起来,将全部热电偶串联连接。
本发明的第11种温差发电装置的制造方法包括与上述第10种制造方法大致相同的步骤,但在形成上述热电结构体的步骤中,用在上述感光性树脂及第1、第2热电体上粘接绝热板的步骤代替在上述感光性树脂及第1、第2热电体上涂敷热固型树脂的步骤。
本发明的第12种温差发电装置的制造方法包括以下各步骤:
在表面绝缘或整体绝缘的基板上形成金属膜的步骤,
用蚀刻法将所形成的金属膜加工成互相嵌入结合的梳齿状的第1电极膜和第2电极膜的步骤,
用感光性树脂在上述第1电极膜和第2电极膜的梳齿状的间隙部分形成带状图形的步骤,
用上述第1电极膜在上述感光性树脂的开口部的该第1电极膜上采用电镀法形成由第1热电材料构成的第1热电体的步骤,
用上述第2电极膜在上述感光性树脂的开口部的该第2电极膜上采用电镀法形成由第2热电材料构成的第2热电体的步骤,
通过绝热板将分别在上述各步骤中形成了第1热电体和第2热电体的两个基板粘接起来的步骤,
在将上述基板、第1电极膜和第2电极膜溶解并除去后,在电镀开始面的全部表面上再次形成金属膜的步骤,
用蚀刻法使所形成的金属膜图形化而形成配线电极,利用该配线电极将相邻的第1热电体和第2热电体互相连接,形成热电偶串作为温差发电元件,
通过以上各步骤形成热电结构体,
然后,将多个该热电结构体重叠贴合后,将相邻的热电偶串的端部之间连接起来,将全部热电偶串联连接。
本发明的第13种温差发电装置的制造方法包括以下步骤。
通过在基板上形成由金属材料构成的电极膜的步骤;在上述电极膜上形成具有第1带状图形的感光性树脂的步骤;以及利用上述电极膜、采用电镀法在上述感光性树脂的开口部形成比上述感光性树脂薄的由第1热电材料构成的第1热电体的步骤而形成第1热电结构体的步骤。
通过在与上述基板不同的基板上形成由金属材料构成的电极膜的步骤;在上述电极膜上形成具有小于上述第1带状图形的开口部宽度的非开口部和大于该第1带状图形的非开口部宽度的开口部、且具有与上述第1带状图形相同间距的第2带状图形的感光性树脂的步骤;以及利用上述电极膜、采用电镀法在上述感光性树脂的开口部形成比上述感光性树脂薄的由第2热电材料构成的第2热电体的步骤而形成第2热电结构体的步骤。
通过使上述各感光性树脂中的一者的开口部和另一者的非开口部相配合而将由上述各步骤形成的第1热电结构体和第2热电结构体粘接后,按规定的大小切断的步骤;将上述各基板和电极膜溶解并除去的步骤;以及利用配线电极将相邻的第1热电体和第2热电体的断面互相连接而形成热电偶串作为温差发电元件的步骤而形成复合热电结构体的步骤。
通过绝缘材料将多个该复合热电结构体重叠贴合,并用元件端配线连接相邻的复合热电结构体端部的热电体,将全部热电偶串联连接起来的步骤。
本发明的第14种温差发电装置的制造方法包括以下步骤:
利用在导电性基板上形成具有第1带状图形的感光性树脂并将其作为电极膜的步骤;以及利用该电极膜、采用电镀法在上述感光性树脂的开口部形成比上述感光性树脂薄的由第1热电材料构成的第1热电体的步骤而形成第1热电结构体的步骤。
在与上述基板不同的基板上形成由金属材料构成的电极膜的步骤;在上述电极膜上形成具有小于上述第1带状图形的开口部宽度的非开口部和大于该第1带状图形的非开口部宽度的开口部、且具有与上述第1带状图形相同间距的第2带状图形的感光性树脂的步骤;以及通过利用上述电极膜、采用电镀法在上述感光性树脂的开口部形成比上述感光性树脂薄的由第2热电材料构成的第2热电体的步骤而形成第2热电结构体的步骤。
通过使上述各感光性树脂中的一者的开口部和另一者的非开口部相配合而将由上述各步骤形成的第1热电结构体和第2热电结构体粘接后,按规定的大小切断的步骤;将上述各基板和电极膜溶解并除去的步骤;以及利用配线电极将相邻的第1热电体和第2热电体的断面互相连接而形成热电偶串作为温差发电元件的步骤而形成复合热电结构体的步骤。
通过绝缘材料将多个该复合热电结构体重叠贴合,并用元件端配线连接相邻的复合热电结构体端部的热电体,将全部热电偶串联连接起来的步骤。
在该第13、14种温差发电装置的制造方法中,最好使第1带状图形的开口部宽度尺寸大于非开口部的宽度,使第2带状图形与第1带状图形相同。
另外,在本发明的上述各种温差发电装置的制造方法中,作为在基板上或在基板上的电极膜上形成带状图形的感光性树脂,最好使用由丙烯酸类树脂构成的感光性干膜或感光性的聚酰亚胺树脂。
按照这种温差发电装置的制造方法,用感光性树脂形成图形,通过电镀处理,在该感光性树脂的开口部内形成热电体。因此,能高精度地形成其宽度尺寸达数10μm的温差发电元件(热电偶)。
而且,由于利用电镀法形成热电体,因此能形成厚度约达10μm至100μm的热电体被膜。而且,通过对电镀液的成分和电压进行控制,容易进行热电体成份控制。
另外,本发明的温差发电装置的制造步骤还包括利用感光性树脂的光刻步骤、电镀步骤、真空蒸镀和蚀刻步骤。因此,通过成批处理,一次能形成多个元件,与以往相比,能极大地提高温差发电元件即热电偶的集中密度。因此,能容易地制造体形小、且温差即使低也能获得高输出的温差发电装置。
另外在本发明的温差发电装置的制造方法中,在具有带状图形的感光性树脂开口部形成电镀的热电结构体。因此,使感光性树脂的非开口部和开口部(电镀部分)相配合,将由互不相同的热电材料构成的热电结构体重叠起来,重叠时温差发电装置的热电体的断面位置的偏移量变小。
因此,欲配线的不同种类的热电材料之间的间隔能自动地集中在一定范围内,所以在粘接热电结构体时,图形容易重合,利用真空蒸镀法和光刻技术进行热电偶之间的配线时,通过准备与该一定间隔一致的掩模,能容易地进行热电体之间的配线。
图1至图8是本发明第1实施例的温差发电装置的制造步骤的说明图,图1至图3和图7也用于说明第2、第3实施例,图4及图5也用于说明第2实施例,图8也用于说明第2、第4、第5实施例。
图9是表示本发明第2实施例的温差发电装置的制造步骤的一部分的示意图。
图10至图13是本发明第3实施例的温差发电装置的制造步骤的说明图,图11及图12也用于说明第6实施例,图13也用于说明第6、第9实施例。
图14至图18是本发明第4实施例的温差发电装置的制造步骤的说明图,图14及图15也用于说明第5、第6实施例,图17及图18也用于说明第5实施例。
图19是表示本发明第5实施例的温差发电装置的制造步骤的一部分的示意图。
图20是表示本发明第6实施例的温差发电装置的制造步骤的一部分的示意图。
图21至图28是本发明第7实施例的温差发电装置的制造步骤的说明图,图21至图23也用于说明第8~12实施例,图25也用于说明第10实施例,图26至图28也用于说明第8实施例。
图29是表示本发明第8实施例及第11实施例的温差发电装置的制造步骤的一部分的示意图。
图30至图32是本发明第9实施例的温差发电装置的制造步骤的说明图,图30也用于说明第12实施例。
图33及图34是表示本发明第10实施例及第11实施例的温差发电装置的制造步骤的一部分的示意图。
图35及图36是表示本发明第12实施例的温差发电装置的制造步骤的一部分的示意图。
图37至图45是本发明第13实施例的温差发电装置的制造步骤的说明图。
图46是用现有的制造方法制造的温差发电装置之一例的斜视图。
为了更详细地说明本发明的温差发电装置的制造方法,现根据附图详细地说明优选实施例。[第1实施例]
利用图1~图8说明本发明第1实施例的温差发电装置的制造步骤。
在该第1实施例中,图1所示的基板10采用铜板。而且在该基板10上采用真空蒸镀法形成钛(Ti),作为电极膜11。该电极膜11的厚度为500nm。
作为该电极膜11的钛膜在后文所述的电镀处理过程中,具有保护电镀液中的基板10即铜板不受侵害的作用。
接着,在电极膜11上形成感光性树脂12。作为该感光性树脂12,使用厚度为50μm的感光性干膜,且用涂胶辊形成。
接着,利用光掩模,用光照射感光性树脂12即干膜,进行曝光处理后,通过显象处理,只将未曝光的部分溶解除去,采用这样的光刻技术,形成如图1所示的由感光性树脂12构成的带状图形。经过该图形化后,感光性树脂12的平面图形形状如图7的平面图所示。
在形成感光性树脂12后,采用旋转涂胶法,在基板10的背面的全部表面上形成聚四氟乙烯类的高分子膜,虽然图1中并没有示出这一点。
在该基板10的背面形成的由聚四氟乙烯类材料构成的高分子膜在后文所述的电镀处理步骤中,具有防止在基板10的背面形成电镀膜的作用。
接着,如图2所示,用电镀法在基板10上的感光性树脂12的开口部13内,形成由第1热电材料构成的第1热电体15。
该第1热电体15的材料采用n型半导体BiTeSe合金。
作为形成该n型半导体的第1热电体15用的电镀电解液,使用含有Bi(NO3)、TeO2和SeO2的硝酸溶液。将电极膜11用作阴极,将Pt电极用作阳极,若将1V电压加在两电极之间,就能在感光性树脂12的开口部13内的两电极膜11上析出BiTeSe合金。
这时,如上所述,基板10的背面受到高分子膜的保护。因此,能只在感光性树脂12的开口部13内的电极膜11上的区域形成第1热电体15。
在形成第1热电体15用的电镀法中,析出量由根据电解时的消耗电流计算的电荷量决定。因此,通过测定电荷量,能容易地控制第1热电体15达到必要的厚度。
如图2所示,第1热电体15的膜厚与形成了图形的感光性树脂12的厚度相同,即设定反应电荷量,以使膜厚达到50μm。
另外,当改变电镀电解液中的Bi、Te和Se的离子浓度时,能改变合金成分,通过设定这些离子浓度条件,能选择具有必要的输出电压或电阻值的第1热电体15的材料。
第1热电体15的电镀结束后,用甲苯将基板10背面的高分子膜剥离除去。然后,在温度为350℃的氮气气氛下,对在基板10上形成的第1热电体15进行1小时的热处理。
在该氮气气氛下进行热处理,是为了使第1热电体15的合金成分均匀、提高温差发电元件的输出功率。
其次,如图3所示,利用旋转涂胶法在基板10的全部表面上形成由聚酰亚胺树脂构成的热固型树脂16。
此后,用150℃以上的温度进行加热处理,使由聚酰亚胺树脂构成的热固型树脂16硬化。
接着,将整个基板10浸渍在硝酸溶液中,将基板10的材料即铜全部溶解后,再用1%的氢氟酸溶液溶解电极膜11的材料即钛(Ti)。
在进行该溶解处理时,第1热电体15、感光性树脂12和热固型树脂16不溶于硝酸和氢氟酸。因此,如图4所示,第1热电体15、感光性树脂12和热固型树脂16能照原样保留,形成第1热电结构体20。
在以上说明中,是包含第1热电体15的第1热电结构体20的形成方法,再通过与以上说明的相同的步骤处理,形成图5所示的第2热电结构体21。这时,与上述不同的是第2热电体17的热电材料的电镀处理步骤。以下,说明该第2热电体17的热电材料的电镀处理步骤。
虽然图中未示出,但在图1所示的步骤结束后,这次用电镀法在感光性树脂12的开口部13内,形成由第2热电材料构成的第2热电体17。该第2热电体17的材料采用p型半导体BiTeSb合金。
作为p型半导体即第2热电体17的电镀电解液,使用含有Bi(NO3)、TeO2和SbC13的硝酸溶液。
然后,将电极膜11用作阴极,将Pt电极用作阳极,若将1V电压加在两电极之间,就能在感光性树脂12的开口部13内的电极膜11上析出BiTeSb合金。
这时,由于在基板10的背面形成高分子膜,并受到高分子膜的保护,因此能只在感光性树脂12的开口部13内析出第2热电体17。而且,第2热电体17的膜厚通过反应电荷进行控制,使其与干膜的厚度相同,为50μm。
另外,通过改变电镀电解液中的Bi、Te和Sb的离子浓度,改变第2热电体17的合金成分,能控制第2热电体17,使其具有必要的输出电压或电阻值。
然后,通过进行与用图1至图4及图7说明过的第1热电结构体20的制造步骤相同的处理步骤,即背面高分子膜的溶解处理、热处理、热固型树脂16的旋转涂敷处理、以及基板10和电极膜11的溶解处理步骤,能形成图5所示的第2热电结构体21。
接着,将通过以上处理步骤形成的第1热电结构体20和第2热电结构体21交替地重叠,并用环氧类粘接剂将两者粘接起来。然后,按照必要的长度切断,得到具有图6所示的断面结构的热电结构体。
这时,断面的表面粗糙度大,如果对后继步骤中配线的形成有影响时,采用研磨法等,对表面进行研磨加工即可。
其次,如图8所示,用真空蒸镀法或溅射法等、或者无电镀法,在该热电结构体的断面的全部表面上形成金(Au)膜。然后,利用光刻技术使该金(Au)膜形成图形,从而形成配线电极25。
该配线电极25将相邻的第1热电体15和第2热电体17的断面连接起来,形成热电偶30。然后,将所有的热电偶30串联连接,能获得温差发电装置。
在以上说明的温差发电装置的制造方法中,由干膜构成的感光性树脂12能以微米数量级的精度形成图形。
而且,通过电镀处理在该感光性树脂12的开口部13内形成的第1热电体15和第2热电体17与感光性树脂12一样,也能以微米数量级的精度形成图形。
与利用现有的机械加工法或网板印刷涂敷的厚膜相比,这样的精度非常高。而且,用电镀法形成的第1热电体15和第2热电体17,容易进行厚度控制和成分控制,现有的方法仅仅溶解原材料的预处理比较简单。
在上述的温差发电装置的制造方法中,包括光刻步骤、电镀步骤、真空蒸镀或蚀刻步骤,都能成批地进行处理,所以具有一次能形成多个热电结构体的优点。
作为用上述方法制造的温差发电装置之一,其各热电体15、17的宽度尺寸为150μm,间隙尺寸为50μm。这时,包括热固型树脂16在内的厚度尺寸为100μm。
假定与基板10的宽度重叠的总体厚度尺寸为1cm,则该基板10内含有的热电偶30的个数为2500对。
如果该温差发电装置中温差达到2℃,则能获得2V的断路电压,该电压足以驱动以手表为代表的携带用电子机器。
另外,假定该温差发电装置的长度为2mm,则内阻为13kΩ,作为电子机器用,其数量级足够了。[第2实施例]
其次,用图1、图2、图4~图9说明本发明的第2实施例的温差发电装置的制造步骤。图1~图8与上述第1实施例通用,仅图9是说明该第2实施例所增加的。
在该第2实施例的温差发电装置的制造方法中,如在第1实施例中用图1、图2和图7说明过的那样,基板10采用铜板,在该基板10上形成电极膜11的步骤、感光性树脂12的涂敷步骤和图形化步骤、基板10背面的高分子膜的涂敷步骤、形成第1热电体15和第2热电体17的步骤、背面的高分子膜的剥离步骤、直至热处理步骤,都与第1实施例相同。
如图9所示,该第2实施例与第1实施例不同之处仅在于使用绝热板18代替热固型树脂16。使用厚100μm的玻璃板作为绝热板18,用环氧类粘合剂将感光性树脂12和第1热电体15粘合起来。
然后,从图9所示的状态开始,通过与第1实施例的情况相同的处理步骤,用硝酸溶液将基板10上的铜除去,再用1%的氢氟酸溶液将电极膜11的钛溶解除去,形成图4所示的第1热电结构体20(但用绝热板18代替热固型树脂16)。然后通过同样的处理步骤,形成图5所示的第2热电结构体21。
此后,通过与图6和图8所示的第1实施例相同的处理步骤,将第1热电结构体20和第2热电结构体21(但用绝热板18代替热固型树脂16)重叠,并将它们粘接起来,然后按规定的大小切断。
然后,通过形成图8所示的配线电极25,获得将多个热电偶30串联连接的温差发电装置。
即使采用本发明的第2实施例的温差发电装置的制造方法,也能形成比以往的精度高的微小尺寸的温差发电装置。另外,还能容易地控制温差发电元件(热电偶)的形状及其成分。
另外,在第1热电结构体20和第2热电结构体21之间夹着绝热板18。因此,与第1实施例相比,如果采用该第2实施例,则能增加其制造步骤中的热电结构体的硬度,所以相对于基板10的溶解步骤中的变形或扭曲的可靠性增大,能适应大型的基板。[第3实施例]
其次,用图1、图3和图10~图13说明本发明的第3实施例的温差发电装置的制造步骤。
在第3实施例中,如图1及图2所示,基板10采用铜板,在该基板10上形成电极膜11的步骤、感光性树脂12的涂敷步骤和图形化步骤、基板10背面的高分子膜的涂敷步骤、形成第1热电体15或第2热电体17的步骤、基板10的背面的高分子膜的剥离步骤、直至热处理步骤,都与第1实施例相同。
其次,如图10所示,将绝热板18夹在形成了第1热电体15的基板10和形成了第2热电体17的基板10之间,并将它们贴合在一起。作为该绝热板18,使用厚100μm的玻璃板。
如图10所示,将第1热电体15和第2热电体17分别朝向绝热板18的表面侧而将形成了第1热电体15的基板10和形成了第2热电体17的基板10贴合起来。该贴合的方法是使用环氧类粘接剂。
其次,如图11所示,将中间夹着绝热板18而结合在一起的形成了第1热电体15的基板10和形成了第2热电体17的基板10的整体浸渍在硝酸溶液中,对基板10的材料即铜进行溶解处理,再用1%的氢氟酸溶液对电极膜11的材料即钛进行溶解处理,形成复合热电结构体23。
其次,如图12所示,第1热电体15的层和第2热电体17彼此相对地重叠,并用环氧类粘接剂粘接起来,按照需要的长度将多个复合热电结构体23切断。
这里虽未图示,但各复合热电结构体23之间被粘接用的绝缘性的环氧类粘接剂隔开,这时第1热电体15和第2热电体17之间不导通。
这时,断面的表面粗糙度大,如果对后继步骤中配线的形成有影响时,如前面所述,采用研磨法等,对表面进行研磨加工即可。
其次,如图13所示,用真空蒸镀法或溅射法、或者无电镀法,在元件断面的全部表面上形成金(Au)膜。然后,利用光刻技术使该金(Au)膜形成图形,从而形成配线电极25。
该配线电极25将相邻的第1热电体15和第2热电体17的断面连接起来,形成热电偶30。然后,将所有的热电偶30串联连接,能获得温差发电装置。
即使采用本发明的第3实施例的温差发电装置的制造方法,也能形成比以往的精度高的微小尺寸的温差发电装置。另外,还能容易地控制温差发电元件(热电偶)的形状及其成分。
另外,按照该第3实施例,将绝热板18夹在复合热电结构体23之间。因此,温差发电装置的硬度得以增加,同时,与第2实施例相比,绝热板18只需一半,温差发电元件的厚度变薄,更适合于温差发电装置的微型化。[第4实施例]
其次,用图14至图18和图8说明本发明的第4实施例的温差发电装置的制造步骤。
用金属板即钛板作为图14所示的基板10’。而且在该基板10’的全部表面上形成感光性树脂12。用涂胶辊形成膜厚为50μm的感光性干膜作为该感光性树脂12。
然后,利用光掩模,用光照射感光性树脂12即干膜,进行曝光处理后,采用只将未曝光部分溶解除去的显象处理的光刻技术,形成图14所示的带状图形,形成感光性树脂12。
图14中虽然未示出,但形成感光性树脂12后,采用旋转涂胶法在基板10’的背面的全部表面上涂上聚四氟乙烯类的高分子膜。
在该基板10’的背面形成的高分子膜,用于在后文所述的电镀处理步骤中防止在基板10’的背面形成电镀膜。
其次,如图15所示,用电镀法在感光性树脂12的开口部13内的基板10’上形成由第1热电材料构成的第1热电体15。
在该感光性树脂12的开口部13内形成的第1热电体15的材料采用n型半导体BiTeSe合金。
作为该n型半导体的第1热电体15的电镀电解液,使用含有Bi(NO3)、TeO2和SeO2的硝酸溶液。
然后,将基板10’用作阴极,将Pt电极用作阳极,若将1V电压加在阴阳两电极之间,就能在感光性树脂12的开口部13内的两电极膜11上析出BiTeSe合金。
进行该第1热电体15的电镀处理时,如上所述,基板10’的背面受到高分子膜的保护。因此,能只在感光性树脂12的开口部内析出第1热电体15。
在第1热电体15的电镀处理过程中,其析出量由根据电解时的消耗电流计算的电荷量决定,因此,通过测定电荷量,能容易地控制第1热电体15达到必要的厚度。
该第1热电体15的膜厚与感光性树脂12的厚度相同,即设定得使膜厚达到50μm。
另外,通过改变电解液中的Bi、Te和Se的离子浓度,能改变第1热电体15的合金成分。而且,通过设定这些离子浓度条件,能选择具有必要的输出电压或电阻值的第1热电体15的材料。
第1热电体15的电镀结束后,用甲苯将基板10’背面的作为电镀保护膜用的高分子膜剥离除去。
然后,在温度为350℃的氮气气氛下,对在基板10’上形成的第1热电体15进行1小时的热处理。
在该氮气气氛下进行热处理,是为了使第1热电体15的合金成分均匀、提高温差发电元件的输出功率。
其次,如图16所示,在基板10的感光性树脂12和第1热电体15的上表面上形成由聚酰亚胺树脂构成的热固型树脂16。该热固型树脂16是利用旋转涂胶法形成的。
然后,用150℃以上的温度进行加热处理,使热固型树脂16即聚酰亚胺树脂硬化。
接着,如图17所示,将在感光性树脂12和第1热电体15的上表面上形成了热固型树脂16的整个温差发电元件浸渍在1%的氢氟酸溶液中,将基板10的材料即钛溶解除去。
在进行该基板10的溶解处理时,第1热电体15、感光性树脂12和热固型树脂16不溶于氢氟酸,因此能照原样保留,形成第1热电结构体20。
以上的说明是有关形成第1热电体15的第1热电结构体20的制造方法,但再经过同样的步骤,能形成与第1实施例中图5所示的相同的第2热电结构体21。
这时,与上述不同的是由第2热电材料构成的第2热电体17的电镀处理步骤。以下说明由第2热电材料构成的第2热电体17的电镀处理步骤。
虽然图14未示出,但在图14所示的步骤结束后,用电镀法在感光性树脂12的开口部13处的基板10’上形成由第2热电材料构成的第2热电体17。
该第2热电体17的材料采用p型半导体BiTeSb合金。
作为p型半导体即第2热电体17的电镀电解液,使用含有Bi(NO3)、TeO2和SbC13的硝酸溶液。将基板10’用作阴极,将Pt电极用作阳极,若将1V电压加在阴阳两电极之间,就能在感光性树脂12的开口部13内的基板10’上析出BiTeSb合金。
进行该电镀时,由于基板10’的背面受到高分子膜的保护,因此能只在感光性树脂12的开口部13内析出第2热电体17。
该第2热电体17的膜厚用反应电荷量进行控制,使其与感光性树脂12即干膜的厚度相同,即,使膜厚达到50μm。
另外,这样进行控制,即通过改变第2热电体17的电镀电解液中的Bi、Te和Se的离子浓度,来改变合金的成分,使第2热电体17具有必要的输出电压或电阻值。
利用此后的背面的高分子膜的溶解处理、热处理、热固型树脂16的涂敷处理、以及基板10’的溶解处理的步骤,即利用与用图14至图17说明过的第1热电结构体20的制造步骤相同的处理方法,形成第2热电结构体21。
此后,如图18所示,将第1热电结构体20和第2热电结构体21交替地重叠,并用环氧类粘接剂将两者粘接起来。
然后,按照必要的长度进行切断加工,能形成在第1热电结构体20和第2热电结构体21之间夹着热固型树脂16的热电结构体。
进行该切断加工时,元件断面的表面粗糙度大,如果对后继步骤中配线的形成有影响时,可与前面所述的实施例一样,采用研磨法等对元件表面进行研磨加工即可。
其次,用真空蒸镀法或溅射法、或者无电镀法,在断面的全部表面上形成金(Au)膜。
然后,与图8所示的第1实施例一样,利用光刻技术使该金(Au)膜形成图形,从而形成配线电极25。
该配线电极25将相邻的第1热电体15和第2热电体17的断面连接起来,形成热电偶30。
然后,将所有的热电偶30串联连接,能获得温差发电装置。
即使采用第4实施例的温差发电装置的制造方法,也能形成比以往的精度高的微小尺寸的温差发电装置。另外,还能容易地控制温差发电元件(热电偶)的形状及其成分。
另外,与本发明的第1实施例至第3实施例相比较,在该第4实施例中不在基板10’上形成电极膜11即钛膜。因此,如果采用该第4实施例的温差发电装置的制造方法,则具有能使制造步骤更加简单的效果。[第5实施例]
其次,用图14、图15、图17至图19和图8说明本发明的第5实施例的温差发电装置的制造方法。
与前面所述的第4实施例一样,在第5实施例中,如图14、图15所示,基板10’采用钛板,感光性树脂12的涂敷步骤和图形化步骤、基板10’背面的高分子膜的涂敷步骤、形成第1热电体15或第2热电体17的步骤、背面的高分子膜的剥离步骤、直至热处理步骤,都与第4实施例相同。
接下来的步骤与第4实施例不同,如图19所示,在基板10’上的感光性树脂12和第1热电体15上形成绝热板18,以代替热固型树脂16。作为该绝热板18,使用厚100μm的玻璃板。然后,通过粘接,将其粘接在感光性树脂12和第1热电体15的上表面上。
然后,如图17所示,用1%的氢氟酸溶液将基板10’的材料即钛溶解除出,形成第1热电结构体20。再进行相同的处理步骤,形成第2热电结构体21。
然后,如图18所示,通过绝热板18将将第1热电结构体20和第2热电结构体21重叠粘接起来,切断后能形成热电结构体。
其次,用真空蒸镀法或溅射法、或者无电镀法,在断面的全部表面上形成金(Au)膜。然后,与图8所示的第1实施例一样,利用光刻技术使该金(Au)膜形成图形,从而形成配线电极25,能获得温差发电装置。
即使采用第5实施例的温差发电装置的制造方法,也能形成比以往的精度高的微小尺寸的温差发电装置。另外,还能容易地控制温差发电元件(热电偶)的形状及其成分。
另外,在第1热电结构体20和第2热电结构体21之间夹着绝热板18。因此,如果采用该第5实施例,则温差发电装置的制造方法能适应大型的基板。[第6实施例]
其次,用图14、图15、图20及图11至图13说明本发明的第6实施例的温差发电装置的制造步骤。
在本发明的第6实施例的温差发电装置的制造方法中,如图14至图16所示,基板10’采用钛板,感光性树脂12的涂敷步骤和图形化步骤、基板10’背面的高分子膜的涂敷步骤、形成第1热电体15或第2热电体17的步骤、背面的高分子膜的剥离步骤、直至热处理步骤,都与上述的第4实施例相同。
其次,如图20所示,通过绝热板18将形成了第1热电体15的基板和形成了第2热电体17的基板贴合起来。作为该绝热板18,适合使用厚100μm的玻璃板。
分别将形成了第1热电体15和第2热电体17的面朝向绝热板18一侧,用环氧类粘接剂将形成了第1热电体15的基板10’和形成了第2热电体17的基板10’贴合起来。
然后,将通过该绝热板18结合在一起的形成了第1热电体15的基板10’和形成了第2热电体17的基板10’浸渍在1%的氢氟酸溶液中,对基板10’的材料即钛进行溶解处理,与上述第3实施例相同,形成如图11所示的复合热电结构体23。
然后,如图12所示,将第1热电体15和第2热电体17彼此相对地重叠,并用环氧类粘接剂粘接起来,按照需要的长度将多个复合热电结构体23切断。
图12中虽未示出,但各复合热电结构体23之间被粘接用的绝缘性的环氧类粘接剂隔开,这时第1热电体15和第2热电体17之间不导通。
这时,元件断面的表面粗糙度大,如果对后继步骤中配线的形成有影响时,如前面所述,采用研磨法等,对表面进行研磨加工即可。
其次,如图13所示,用真空蒸镀法或溅射法、或者无电镀法,在元件断面的全部表面上形成金(Au)膜。然后,利用光刻技术使该金(Au)膜形成图形,从而形成配线电极25。
该配线电极25将相邻的第1热电体15和第2热电体17的断面连接起来,形成热电偶30。
然后,将所有的热电偶30串联连接,能获得温差发电装置。
即使采用该第6实施例的温差发电装置的制造方法,也能形成比以往的精度高的微小尺寸的温差发电装置。另外,还能容易地控制温差发电元件(热电偶)的形状及其成分。
另外,按照该第6实施例,将绝热板18夹在复合热电结构体23之间。因此,温差发电装置的硬度得以增加,同时,与第5实施例相比,绝热板18只需一半就够了,重叠的温差发电元件的厚度变薄,更适合于温差发电装置的微小化。[第7实施例]
其次,用图21至图28和图8说明本发明的第7实施例的温差发电装置的制造步骤。
如图21所示,使用表面上被覆了SiO2膜等绝缘膜(未图示)的铜板作为基板10。
由SiO2构成的绝缘膜的作用是防止在此后的处理步骤中形成的2个电极膜被作为基板10的铜所短路。
然后,在基板10的全部表面上形成钛膜作为电极膜。该电极膜的厚度为500nm,是用真空蒸镀法形成的。
然后,用光刻技术和蚀刻技术,使作为电极膜的钛膜形成图形,即,使电极膜的平面图形呈2个互相嵌入结合的梳齿状的形状,构成第1电极膜31和第2电极膜32。该第1电极膜31和第2电极膜32的平面图形的形状示于图22的平面图中。
接着,在形成了第1电极膜31和第2电极膜32的基板10的全部表面上形成感光性树脂12。作为该感光性树脂12,用涂胶辊形成厚度为50μm的感光性干膜。
然后,如图23所示,利用光刻技术,在未形成第1电极膜31和第2电极膜32的间隙区域,形成呈带状图形的感光性树脂12。
图23中虽未示出,但在形成感光性树脂12后,采用旋转涂胶法,在基板10的背面的全部表面上形成聚四氟乙烯类的高分子膜。
然后,如图24所示,用电镀法在感光性树脂12的开口部13内的第1电极膜31上首先形成由第1热电材料构成的第1热电体15。
作为在该第1电极膜31上形成的第1热电体15的材料,采用n型半导体BiTeSe合金。
作为n型半导体的第1热电体15的电镀电解液,使用含有Bi(NO3)、TeO2和SeO2的硝酸溶液。
将第1电极膜31用作阴极,将Pt电极用作阳极,若将1V电压加在阴阳两电极之间,便在感光性树脂12的开口部13内的第1电极膜31上析出BiTeSe合金。
第1热电体15的膜厚用反应电荷量进行控制,设定第1热电体15的膜厚与感光性树脂12的厚度大致相同,即达到50μm。
再用电镀法在感光性树脂12的开口部内的第2电极膜32上形成由第2热电材料构成的第2热电体17。
将p型半导体BiTeSb合金作为材料,用于在该第2电极膜32上形成的由第2热电材料构成的第2热电体17。
作为p型半导体的第2热电体17的电镀电解液,使用含有Bi(NO3)、TeO2和SbC13的硝酸溶液。
将第2电极膜32用作阴极,将Pt电极用作阳极,若将1V电压加在阴阳两电极之间,便在感光性树脂12的开口部内的第2电极膜32上析出BiTeSb合金。
用反应电荷量控制在第2电极膜32上形成的第2热电体17的膜厚,使其与感光性树脂12即干膜的厚度相同,即,使膜厚达到50μm。
在第1热电体15和第2热电体17的两次电镀处理后,用甲苯将基板10背面的高分子膜剥离除去。然后,在温度为350℃的氮气气氛下,对在基板10上形成的第1热电体15和第2热电体17进行1小时的热处理。
其次,如图25所示,在第1热电体15、第2热电体17和感光性树脂12的上表面上形成由聚酰亚胺树脂构成的热固型树脂16。该热固型树脂16是利用旋转涂胶法形成的。
此后,用150℃以上的温度进行加热处理,使热固型树脂16即聚酰亚胺树脂硬化。
接着,将在第1热电体15、第2热电体17和感光性树脂12的上表面上形成了热固型树脂16的热电结构体浸渍在硝酸溶液中,将基板10的材料即铜全部溶解。然后,再浸渍在1%的氢氟酸溶液中,将绝缘膜即SiO2膜、第1电极膜31和第2电极膜32即钛膜溶解除去。
在进行该溶解处理时,第1热电体15、第2热电体17、感光性树脂12和热固型树脂16不溶于硝酸和氢氟酸,因此被保留下来,能形成如图26所示的热电结构体24。
然后,将多个该热电结构体24重叠,并用环氧类粘接剂粘接起来,按照需要的长度切断,如图27所示,获得重叠了多层热电结构体24的热电结构体。
这时,元件断面的表面粗糙度大,如果对后继步骤中配线的形成有影响时,如前面所述,采用研磨法等,对元件表面进行研磨加工即可。
此后,如图28所示,用真空蒸镀法或溅射法、或者无电镀法,在重叠的热电结构体断面的全部表面上形成金(Au)膜。
然后,利用光刻技术使该金(Au)膜形成图形,从而形成配线电极25。
该配线电极25将相邻的第1热电体15和第2热电体17的断面连接起来,形成热电偶30。
然后,将所有的热电偶30串联连接,能形成温差发电装置。
另外,在图28中,是在同一热电结构体24中将相邻的第1热电体15和第2热电体17连接而形成热电偶30的,但也可以在相邻的热电结构体24之制成热电偶30
即使采用该第7实施例的温差发电装置的制造方法,也能形成比以往的精度高的微小尺寸的温差发电装置。另外,还能容易地控制温差发电元件(热电偶)的形状及其成分。[第8实施例]
其次,用图21至图24和图26至图29说明本发明的第8实施例的温差发电装置的制造步骤。
在第8实施例中,如图21至图24所示,基板10采用被覆了由SiO2构成的绝缘膜的铜板,电极膜即钛的形成、第1电极膜31和第2电极膜32的图形的形成步骤、感光性树脂12的涂敷步骤及其图形的形成步骤、基板10的背面的高分子膜的涂敷步骤、形成第1热电体15或第2热电体17的步骤、背面的高分子膜的剥离步骤、直至热处理步骤,都与第7实施例相同。
接下来的步骤与第7实施例不同,如图29所示,使用绝热板18,以代替热固型树脂16。作为该绝热板18,使用厚100μm的玻璃板,利用环氧类粘接剂,将其粘接在第1热电体15、第2热电体17和感光性树脂12的上表面上。
然后,用硝酸溶解基板10的材料铜,再用1%的氢氟酸溶液将绝缘膜即SiO2膜、第1电极膜31和第2电极膜32溶解除去,形成图26所示的热电结构体24(但用绝热板18代替热固型树脂16)。
此后,如图27、图28所示,将多个热电结构体24重叠、粘接、切断,通过在断面上形成配线电极25而获得温差发电装置。
即使采用该第8实施例的温差发电装置的制造方法,也能形成比以往的精度高的微小尺寸的温差发电装置。另外,还能容易地控制温差发电元件(热电偶)的形状及其成分。
另外,如果采用该第8实施例的温差发电装置的制造方法,由于在热电结构体24之间夹着绝热板18,因此能适应大型的基板。[第9实施例]
其次,用图22至图25和图30至图32说明本发明的第9实施例的温差发电装置的制造步骤。
在第9实施例中,如图22至图25所示,基板10采用被覆了由SiO2构成的绝缘膜的铜板,由钛膜构成的电极膜的形成、第1电极膜31和第2电极膜32的图形的形成步骤、感光性树脂12的涂敷步骤及其图形化步骤、基板10的背面的高分子膜的涂敷步骤、形成第1热电体15或第2热电体17的步骤、背面的高分子膜的剥离步骤、直至热处理步骤,都与第7实施例相同。
其次,如图30所示,将绝热板18夹在形成了第1热电体15和第2热电体17的两个基板之间贴合起来。作为该绝热板18,使用厚100μm的玻璃板。
形成了第1热电体15和第2热电体17的两个基板的贴合处理是将形成了第1热电体15和第2热电体17的面朝向绝热板18一侧配置,并用环氧类粘接剂粘接。
其次,如图31所示,将形成了第1热电体15和第2热电体17后将绝热板18夹在中间结合起来的两个基板整各浸渍在硝酸溶液中,将基板10的材料即铜溶解除出,然后,再浸渍在1%的氢氟酸溶液中,将由SiO2构成的绝缘膜和第1电极膜31及第2电极膜32即钛溶解,形成复合热电结构体26。
另外,如图32所示,将多个复合热电结构体26重叠,并用环氧类粘接剂粘接起来,按照需要的长度切断。
在该图32中虽未示出,但各复合热电结构体23之间被粘接用的绝缘性的环氧类粘接剂隔开,这时第1热电体15和第2热电体17之间不导通。
这时,元件断面的表面粗糙度大,如果对后继步骤中配线的形成有影响时,如前面所述,采用研磨法等,对元件表面进行研磨加工即可。
其次,如图28所示,用真空蒸镀法或溅射法、或者无电镀法,在元件断面的全部表面上形成金(Au)膜。然后,利用光刻技术使该金(Au)膜形成图形,从而形成配线电极25。
该配线电极25将相邻的第1热电体15和第2热电体17的断面连接起来,形成热电偶30。
然后,将所有的热电偶30串联连接,能获得温差发电装置。
即使采用该第9实施例的温差发电装置的制造方法,也能形成比以往的精度高的微小尺寸的温差发电装置。另外,还能容易地控制温差发电元件(热电偶)的形状及其成份。
另外,将绝热板18夹在复合热电结构体26之间。因此,温差发电装置的硬度得以增加,同时,与第8实施例相比,绝热板18只需一半就够了,重叠的温差发电元件的厚度变薄,更适合于使温差发电装置更加微型化。
[第10实施例]
其次,用图21至图25和图33及图34说明本发明的第10实施例的温差发电装置的制造方法。
首先,如图21所示,采用由在基板10的表面上被覆了由SiO2膜构成的绝缘膜的铜板构成的基板10。
由SiO2构成的绝缘膜的作用是防止在此后的处理步骤中形成的2个电极膜被作为基板10的铜所短路。
然后,在基板10的全部表面上用钛膜形成第1电极膜31和第2电极膜32。该钛膜的厚度为500nm,是用真空蒸镀法形成的。
然后,用光刻技术和蚀刻技术,使该钛膜形成图形,即,使钛膜的平面图形呈2个互相嵌入结合的梳齿状的形状,构成第1电极膜31和第2电极膜32。
该第1电极膜31和第2电极膜32的平面图形的形状如图22的平面图所示。该第1电极膜31和第2电极膜32相互之间的间隙呈梳齿状的图形。
接着,在形成了第1电极膜31和第2电极膜32的基板10的全部表面上形成感光性树脂12。作为该感光性树脂12,用涂胶辊形成厚度为50μm的感光性干膜。
然后,如图23所示,利用光刻技术,在未形成第1电极膜31和第2电极膜32的间隙区域,形成呈带状图形的感光性树脂12。
图23中虽未示出,但在形成感光性树脂12后,采用旋转涂胶法,在基板10的背面的全部表面上形成聚四氟乙烯类的高分子膜。
然后,如图25所示,用电镀法在感光性树脂12的开口部内的第1电极膜31上首先形成由第1热电材料构成的第1热电体15。
作为在该第1电极膜31上形成的第1热电体15的材料,采用n型半导体BiTeSe合金。
作为n型半导体的第1热电体15的电镀电解液,使用含有Bi(NO3)、TeO2和SeO2的硝酸溶液。而且将第1电极膜31用作阴极,将Pt电极用作阳极,若将1V电压加在阴阳两电极之间,便在感光性树脂12的开口部内的第1电极膜31上析出BiTeSe合金。
第1热电体15的膜厚用反应电荷量进行控制,设定第1热电体15的膜厚与感光性树脂12的厚度大致相同,即达到50μm。
再用电镀法在第2电极膜32上形成由第2热电材料构成的第2热电体17。
将p型半导体BiTeSb合金作为材料,用于该第2热电体17。
作为形成p型半导体的第2热电体17的电镀电解液,使用含有Bi(NO3)、TeO2和SbCl3的硝酸溶液。而且将第2电极膜32用作阴极,将Pt电板用作阳极,若将1V电压加在阴阳两电极之间,便在感光性树脂12的开口部内的第2电极膜32上析出BiTeSb合金。
用反应电荷量控制第2电极膜32厚度,使其与感光性树脂12厚度相同,即,使膜厚达到50μm。
在第1热电体15和第2热电体17的两次电镀处理后,用甲苯将基板10背面的高分子膜剥离除去。然后,在温度为350℃的氮气气氛下,对第1热电体15和第2热电体17进行1小时的热处理。
其次,如图25所示,利用旋转涂胶法在感光性树脂12、15和第2热电体17的上表面上形成由聚酰亚胺树脂构成的热固型树脂16。
此后,用150℃以上的温度进行加热处理,使热固型树脂16即聚酰亚胺树脂硬化。
接着,将该热电结构体整个浸渍在硝酸溶液中,将基板10的材料即铜全部溶解。
基板10在进行该溶解处理时,第1热电体15、第2热电体17、感光性树脂12和热固型树脂16不溶于硝酸,因此被保留下来。
另外,用氢氟酸将由保留下来的SiO2构成的绝缘膜和由钛膜构成的第1电极膜31和第2电极膜32溶解除去,如图33所示,第1热电体15和第2热电体17的电镀开始的表面33被露出。
另外,用真空蒸镀法在电镀开始的表面33上形成金(Au)膜。然后,通过光刻处理和蚀刻处理,使金(Au)膜形成图形,将相邻的第1热电体15和第2热电体17互相连接,形成配线电极35,构成热电偶30’。通过以上处理步骤,能形成具有多个热电偶30’  的热电结构体27。
然后,如图34所示,将多个该热电结构体27重叠,并用环氧类粘接剂粘接。
再将所有的热电偶30’串联连接,能形成温差发电装置。
即使采用该第10实施例的温差发电装置的制造方法,也能形成比以往的精度高的微小尺寸的温差发电装置。另外,还能容易地控制温差发电元件(热电偶)的形状及其成分。[第11实施例]
其次,用图33及图34等说明本发明的第11实施例的温差发电装置的制造步骤。
在本发明的第11实施例中,与上述第10实施例一样,基板10采用被覆了由SiO2构成的绝缘膜的铜板,由钛膜构成的电极膜的形成、第1电极膜31和第2电极膜32的图形的形成步骤、感光性树脂12的涂敷步骤及图形化步骤、基板10的背面的高分子膜的涂敷步骤、形成第1热电体15和第2热电体17的步骤、背面的高分子膜的剥离步骤、直至热处理步骤,都与第10实施例相同。
接下来的步骤与第10实施例不同,如图29所示,使用绝热板18,以代替热固型树脂16。作为该绝热板18,使用厚100μm的绝热板,利用环氧类粘接剂,将其粘接在第1热电体15、第2热电体17和感光性树脂12的上表面上。
然后,用硝酸溶解基板10的材料铜,再用1%的氢氟酸溶液将绝缘膜即SiO2膜、第1电极膜31和第2电极膜32溶解除去。与图33所示相同,用金(Au)在电镀开始的表面33上形成配线电极35,形成热电结构体27。
此后,与图34所示相同,将多个热电结构体27(但用绝热板18代替热固型树脂16)重叠,并粘接起来,将多有的热电偶串联连接,获得温差发电装置。
即使采用该第11实施例的温差发电装置的制造方法,也能形成比以往的精度高的微小尺寸的温差发电装置。另外,还能容易地控制温差发电元件(热电偶)的形状及其成分。
由于在多个热电结构体27之间夹着绝热板18,因此能适应大型的基板。[第12实施例]
其次,用图35及图36等说明本发明的第12实施例的温差发电装置的制造步骤。
在本发明的第12实施例中,与图21至图25所示一样,基板10采用被覆了由SiO2构成的绝缘膜的铜板,由钛膜构成的电极膜的形成、第1电极膜31和第2电极膜32的图形的形成步骤、感光性树脂12的涂敷步骤及图形化步骤、基板10的背面的高分子膜的涂敷步骤、形成第1热电体15和第2热电体17的步骤、基板10的背面的高分子膜的剥离步骤、直至热处理步骤,都与第10实施例相同。
其次,如图30所示,将绝热板18夹在形成了第1热电体15和第2热电体17的两个基板之间贴合起来。作为该绝热板18,使用厚100μm的玻璃板。
将绝热板18夹在中间的第1热电体15和第2热电体17的贴合步骤是这样进行的,即将形成了第1热电体15和第2热电体17的面朝向绝热板18一侧配置,并用环氧类粘接剂粘接。
其次,如图35所示,将由第1热电体15和第2热电体17把绝热板18夹在中间贴合起来的整个元件浸渍在硝酸溶液中,将基板10的材料即铜溶解除出,然后,再浸渍在1%的氢氟酸溶液中,将由SiO2构成的绝缘膜和由钛构成的第1电极膜31及第2电极膜32溶解除去。
另外,用真空蒸镀法在电镀开始的表面33上形成金(Au)膜。然后,通过光刻处理和蚀刻处理,使金(Au)膜形成图形,将相邻的第1热电体15和第2热电体17互相连接,形成配线电极35,构成热电偶30’。通过以上处理步骤,能形成复合热电结构体28。
然后,如图36所示,将多个该热电结构体28重叠,并用环氧类粘接剂粘接各复合热电结构体28。
这里,复合热电结构体28之间被粘接用的绝缘性的环氧类粘接剂隔开,第1热电体15和第2热电体17之间不导通。
此后,与上述实施例相同,将全部热电偶30’串联连接,能获得温差发电装置。
即使采用该第12实施例的温差发电装置的制造方法,也能形成比以往的精度高的微小尺寸的温差发电装置。另外,还能容易地控制温差发电元件(热电偶)的形状及其成分。
另外,由于将绝热板18夹在复合热电结构体28之间,因此,温差发电装置的硬度得以增加,同时,与第11实施例相比,玻璃板只需一半就够了,所以重叠的热电偶的厚度变薄,更适合于使温差发电装置更加微小。
另外,在以上的第1至第12实施例中,作为基板10的材料是使用铜板或钛板,但也可使用热电材料和干膜或蚀刻时不腐蚀聚酰亚胺而能溶解的材料,代替铜板或钛板。
如果用金属材料作为基板10的材料,则可采用铁板、镍板、锌板、铝板、黄铜板等材料,另外,还可使用玻璃板或矾土等制的陶瓷作为基板10。
另外,作为在基板10上形成的电极膜11及第1电极膜31、第2电极膜32,已在使用钛膜的实施例以作了说明。可是,作为电极膜11及第1电极膜31、第2电极膜32使用的钛膜如果是不溶于电解液的材料,则可改为其它金属膜材料。这时可用金(Au)膜、白金膜、Pd膜、Ta膜等代替钛膜。
另外,在以上第1至第12实施例中,作为配线电极25,已在使用金(Au)膜的实施例中作了说明。
可是,作为配线电极25不仅可使用金(Au)膜,而且还可使用Cu膜、Al膜、Ni膜、Fe膜等。
作为该配线电极25的形成方法,已在通过被膜的形成、光刻处理和腐蚀处理而形成图形的实施例中作了说明,可是,也可使用规定的掩模材料,将不需要形成电极的部分盖住,用蒸镀法在全部表面上形成金属膜材料后,将金属掩模除去,形成电极图形的这种所谓掩模蒸镀法。
再者,作为配线电极25的形成方法,可以采用印刷法或将形成了电极图形的膜贴在另一板状材料的表面上的形成方法。
另外,作为对第1热电体15和第2热电体17的材料进行电镀处理时的感光性树脂12,使用的是感光性的干膜,但除了该干膜以外,也可使用感光性聚酰亚胺作为感光性树脂。
另外,如果第1热电体15和第2热电体17的厚度尺寸取10μm左右,则可使用橡胶类光敏胶或硅酸类的光敏胶等作为对热电材料进行电镀处理时的感光性树脂。
另外,作为热固型树脂16,已在使用聚酰亚胺的实施例中说明过,但除了聚酰亚胺以外,作为热固型树脂还可使用环氧类粘接剂或丙烯酸树脂。
作为该热固型树脂16的形成方法,不仅可采用旋转涂胶法,而且还可采用喷涂法或滚动涂胶法、或者通过粘贴薄膜等步骤来形成。
另外,作为绝热板18是采用玻璃板,但也可将陶瓷板或硬质塑料板等导热性不好、不易变形的薄板作为绝热板18使用。
另外,在热电材料方面,n型半导体采用BiTeSe合金,p型半导体采用BiTeSb合金,但也可不使Se或Sb混合,通过改变Bi和Te的浓度比,制成n型半导体和p型半导体。
另外,如果是可以通过电镀形成的材料,则作为第1热电体15和第2热电体17,还可使用上述物质以外的热电材料。[第13实施例]
其次,用图37至图45说明本发明的第13实施例的温差发电装置的制造步骤。
首先,如图37所示,基板10采用铜板,用真空蒸镀法在基板10的全部表面上形成厚度为500nm的钛(Ti),从而形成电极膜11。
由该钛膜构成的电极膜11具有在后文所述的步骤中保护基板10即铜板不受电镀液的侵蚀的作用。
此后,作为感光性树脂12,用涂胶辊在电极膜10上形成2层厚度为50μm的感光性干膜,感光性树脂12的合计厚度为100μm。
然后,利用光掩模,用光照射由于膜构成的感光性树脂12,使其感光,再只将未曝光的部分溶解除去,通过采用这种所谓曝光处理和显象处理的光刻技术,形成如图1所示的带状图形,从而形程具有第1带状图形的感光性树脂12a。
具有第1带状图形的感光性树脂12a在电极膜11的表面上形成开口部即用光刻技术进行溶解处理的部分、以及未溶解的非开口部分。
这里,第1带状的图形形状如图44所示,感光性树脂12a的开口部的宽度Wa比非开口部的宽度Wb宽,开口部的宽度Wa为150μm,非开口部的宽度Wb为50μm。
这时如图37所示,使感光性树脂12形成图形后,如图38所示,利用旋转涂胶法,在基板10的背面的全部表面上形成聚四氟乙烯类的高分子膜19。
该基板10的背面的聚四氟乙烯类的高分子膜19是为了在后续的处理步骤中,防止在基板10的背面形成电镀膜而形成的。
接着,如图39所示,用电镀法在该感光性树脂12a的开口部13内,形成由第1热电材料构成的第1热电体15。
该第1热电体15的材料采用n型半导体BiTeSe合金。
作为电镀电解液,使用含有Bi(NO3)、TeO2和SeO2的硝酸溶液。将电极膜11用作阴极,将Pt电极用作阳极,若将1V电压加在两电极之间,便在感光性树脂12a的开口部13内的两电极膜11上析出BiTeSe合金。
进行该电镀处理时,基板10的背面受到高分子膜的保护。因此,能只在感光性树脂12a的开口部13内析出第1热电体15。
在电镀过程中,析出量由根据电解时的消耗电流计算的电荷量决定。因此,通过测定电荷量,能容易地控制第1热电体15达到规定的厚度。
这里,设定第1热电体15的厚度为开始形成图形的感光性树脂12a的厚度的一半,即厚度为50μm。
另外,通过改变电镀电解液中的Bi、Te和Se的离子浓度时,能改变第1热电体15的合金成分,通过设定这些条件,能选择具有必要的输出电压或电阻值的材料。结果,形成图39所示的第1热电结构体41。
再通过进行与上述的第1热电结构体41的制造方法大致相同的处理步骤,能形成图40所示的第2热电结构体42。
以下,以与第1热电结构体41的形成方法不同的处理方法为中心,说明第2热电结构体42的形成方法。
有关第2热电结构体42的形成方法,直到形成具有带状图形的感光性树脂或高分子膜的步骤为止,与第1热电结构体41的形成方法即用图37、图38及图44说明过的处理步骤相同。
形成第2热电结构体42时用的感光性树脂12b的图形形状,即第2带状图形,这里使用了第1热电结构体41的形成方法,形成具有与图38及图44所示的第1带状图形12a相同的开口部宽度Wa、非开口部宽度Wb和厚度。
这样,通过使感光性树脂12b的第2带状图形的尺寸与第1带状图形的尺寸相同,能使形成第1热电结构体41和第2热电结构体42所需要的部件通用。结果能提高温差发电装置的制造效率。
而且,通过使感光性树脂12b的第2带状图形与感光性树脂12a的第1带状图形相同,如后文所述,能使第1热电结构体41和第2热电结构体42按形状准确地嵌合,所以在以下的步骤中能无故障地高效率地制造温差发电装置。
第2热电结构体42的形成方法与上述第1热电结构体41的形成方法不同之处在于第2热电体17的热电材料的电镀步骤。以下说明该第2热电体17电镀处理步骤。
如图40所示,在与图38所示相同的步骤结束后,用电镀法在具有第2带状的图形的感光性树脂12b的开口部13b处形成由第2热电材料构成的第2热电体17。该第2热电体17的材料采用p型半导体BiTeSb合金。
作为电镀电解液,使用含有Bi(NO3)、TeO2和SbC13的硝酸溶液。将电极膜11用作阴极,将白金(Pt)电极用作阳极,若将1V电压加在两电极之间,就能在感光性树脂12b的开口部13b内析出由BiTeSb合金构成的第2热电体17。
这时,由于基板10的背面受到高分子膜19的保护,因此能只在感光性树脂12b的开口部13b内析出第2热电体17。第2热电体17的膜厚用反应电荷量进行控制,使其为感光性树脂12b的厚度的一半,即,使膜厚达到50μm。
另外,通过改变电镀电解液中的Bi、Te和Se的离子浓度,能改变第2热电体17的合金的成分,这样进行控制,即通过设定这些条件,以便具有必要的输出电压或电阻值。
通过以上处理步骤,能形成在基板10上形成了第2热电体17的第2热电结构体42。
然后,如图41所示,将第1热电结构体41和第2热电结构体42朝向一组一组地形成了感光性树脂12a、12b的面,用由环氧类粘接剂构成的43粘接剂粘接起来。
这时,将第1热电结构体41上的感光性树脂12a的非开口部粘接嵌合在第2热电体17的上部位置。
如图41所示,通过粘接,第2热电结构体42上的感光性树脂12b的非开口部也嵌合在第1热电体15的上部位置。其结果是第1热电体15和第2热电体17的相对位置被隔开一定的间隔,容易进行以后的热电体的配线步骤。
另外,由图41可知,由于第1热电体15和第2热电体17互相不接触,所以在以下的步骤中,直至进行配线,各热电体15、17一直处于电绝缘状态。
将第1热电结构体41和第2热电结构体42这样粘接后,用甲苯将基板10背面的高分子膜19剥离除去。然后,在使第1热电结构体41和第2热电结构体42呈一体的状态下,且在温度为350℃的氮气气氛下,进行1小时的热处理。
在该氮气气氛下进行热处理,是为了使第1热电体15和第2热电体17的合金成分均匀、提高温差发电元件的输出功率。
这时在氮气气氛下进行的热处理是在高温下进行的,但在进行图37所示的感光性树脂12的图形形成处理时,如果以足够的光量对感光性树脂12进行感光处理,则形成图形后的感光性树脂12a、12b产生的热收缩等变形很小,在实用上没有问题。
按照需要的尺寸,将第1热电结构体41和第2热电结构体42这样构成一个整体的元件切断。
经过该切断处理后,如果元件断面的表面粗糙度大,或者由于粘接材料45的不足使得结合部分产生空隙,而对后继的配线步骤有影响时,可采用研磨法等,对其表面进行研磨即可。
特别是当由于粘接剂43的不足使得结合部分产生空隙时,将环氧树脂等绝缘树脂填充到结合部的间隙内之后,可用研磨法对元件断表面进行研磨。
然后,整个元件浸渍在硝酸溶液中,将基板10的铜溶解除出,然后,再用氢氟酸溶液将电极膜11即钛溶解除去。
进行该溶解处理时,第直热电体15、第2热电体17、粘接剂43和感光性树脂12a、12b不溶于硝酸和氢氟酸,所以被保留下来。
其次,用真空蒸镀法或溅射法、或者无电镀法,在元件断面的全部表面上形成金(Au)膜。然后,利用光刻技术使该金(Au)膜形成图形,通过形成图42所示的配线电极45,获得复合热电结构体44。
该配线电极45将在相邻断面上形成的第1热电体15和第2热电体17连接起来,形成热电偶50。
如上所述,这时由于复合热电结构体44内的热电体以一定的间隔配置,所以可用该配线电极45无误地对热电体一并地进行配线。
接着,如图43所示,在多个复合热电结构体44中,一个复合热电结构体的第1热电体15和另一个复合热电结构体的第2热电体17(参照图41)通过由丙烯酸树脂构成的平坦的板状绝缘体51,互相交替地重叠,并用环氧类粘接剂粘接。
该绝缘体51使第1热电体15和第2热电体17(参照图41)之间电绝缘,且具有增加温差发电装置整体的机械强度的作用。这里,绝缘体51的厚度为50μm。
接着,如图45所示,在各复合热电结构体44各自的一端断面上,用导电性粘接剂形成元件端配线52。该元件端配线52也可使用利用引线接合法形成的导线。
该元件端配线52通过连接复合热电结构体44内的热电体15、17的端部之间而将热电偶50串联连接,能获得温差发电装置。
这里,与上述步骤中热电体的配线中形成配线电极45所需要的精度相比较,元件端配线52的配线可粗略一些,该元件端配线52的配线容易进行。
在以上说明的第13实施例的温差发电装置的制造方法中,用光刻形成的感光性树脂12的干膜可以按微米数量级的精度形成图形。
而且,沿形成了图形的感光性树脂12a、12b电镀形成的第1热电体15和第2热电体17也一样,可以按微米数量级的精度形成。
这与现有的机械加工法或用网板印刷涂敷的厚膜相比较,精度非常高。另外,用电镀法形成的热电体容易进行厚度控制和成分控制,只是溶解原材料的预处理,现有的方法比较简单。
另外,在以上说明的温差发电装置的制造方法中,包括光刻步骤、电镀步骤、被膜形成步骤及蚀刻步骤,都能进行批量处理。因此具有一次能形成多个元件的优点。
如上所述,用上述方法制造的温差发电元件的热电体的宽度为150μm,间隔为50μm。这时,还包含绝缘体51的厚度150μm。
假定基板10的宽度为1cm,重叠后的总体厚度为7.5cm,在基板10上能形成的热电偶50的个数为2500对。
如果该温差发电装置中温差达到2℃,则能获得2V的断路电压,该输出电压足以驱动以手表为代表的携带式电子机器。
假定该温差发电装置的长度为2mm,则内阻约为13kΩ,作为电子机器用,其数量级足够了。
在该实施例中,作为基板10的材料是使用铜板,但也可使用蚀刻时不腐蚀热电材料、干膜和聚酰亚胺而能溶解的材料以外的材料。
如果用金属材料作为基板10的材料,则可考虑铁板、镍板、锌板、铝板、黄铜板等。另外,还可使用玻璃板或矾土等制的陶瓷作为基板10。
在基板10上形成的由钛膜构成的电极膜11除钛膜以外,也可改用不溶解于电解液的材料的其它金属膜。
作为该电极膜11的材料,用金(Au)膜、白金(Pt)膜、钯(Pd)膜、钽(Ta)膜等代替钛膜也是有效的。
作为配线电极45的材料,可采用铜(Cu)膜、铝(Al)膜、镍(Ni)膜、铁(Fe)膜等制作配线电极45。
另外,配线电极45的形成方法,也可以采用印刷法或将形成了电极图形的膜贴在另一板状材料的表面上的形成方法等。
另外,元件端配线52的形成方法,也可以采用真空蒸镀法或溅射法或印刷法形成金属膜,或者将形成了电极图形的膜贴在另一板状材料的表面上的方法等。
另外,在本发明的实施例中,电镀热电材料时的结构材料用的是感光性的干膜,但除此之外,还可使用感光性聚酰亚胺等。另外,电镀膜的厚度若为10μm的话,则可使用象胶类光敏胶或硅酸类光敏胶等。
另外,作为绝缘体51,除了以上说明的丙烯酸树脂外,也可使用具有电绝缘性能、且导热率低、容易维持热电偶中产生的温差的材料。作为绝缘体51,可使用环氧树脂。
在本实施例中,将热电体的膜厚设定为感光性树脂的膜厚的一半,但第1热电结构体41和第2热电结构体42配合时如果能不产生偏移,则各热电体的膜厚可在小于感光性树脂的膜厚范围内选择。
如果采用本发明的温差发电装置的制造方法,则能容易地制造高精度的超小型且能获得充分的输出电压的温差发电装置。
因此,作为手表之类的极小的携带用电子机器的电源,可广范地应用温差发电装置。

Claims (14)

1.一种温差发电装置的制造方法,其特征在于:通过在基板上形成由金属材料构成的电极膜的步骤;利用感光性树脂在该电极膜上形成带状图形的步骤;利用上述电极膜、采用电镀法在上述感光性树脂的开口部形成由第1热电材料构成的第1热电体的步骤;在上述感光性树脂及第1热电体上涂敷热固型树脂的步骤;以及将上述基般和电极膜溶解并除去的步骤,形成第1热电结构体,
通过在与上述基板不同的基板上形成由金属材料构成的电极膜的步骤;利用感光性树脂在该电极膜上形成带状图形的步骤;利用上述电极膜、采用电镀法在上述感光性树脂的开口部形成由第2热电材料构成的第2热电体的步骤;在上述感光性树脂及第2热电体上涂敷热固型树脂的步骤;以及将上述基板和电极膜溶解并除去的步骤,形成第2热电结构体,
将多个上述第1热电结构体和第2热电结构体互相重叠贴合、并按规定的长度切断后,利用配线电极将相邻的上述第1热电体和第2热电体的断面互相结合起来,形成串联连接的多个热电偶作为温差发电元件。
2.一种温差发电装置的制造方法,其特征在于:通过在基板上形成由金属材料构成的电极膜的步骤;利用感光性树脂在该电极膜上形成带状图形的步骤;利用上述电极膜、采用电镀法在上述感光性树脂的开口部形成由第1热电材料构成的第1热电体的步骤;在上述感光性树脂及第1热电体上粘接绝热板的步骤;以及将上述基般和电极膜溶解并除去的步骤,形成第1热电结构体,
通过在与上述基板不同的基板上形成由金属材料构成的电极膜的步骤;利用感光性树脂在该电极膜上形成带状图形的步骤;利用上述电极膜、采用电镀法在上述感光性树脂的开口部形成由第2热电材料构成的第2热电体的步骤;在上述感光性树脂及第2热电体上粘接绝热板的步骤;以及将上述基板和电极膜溶解并除去的步骤,形成第2热电结构体,
将多个上述第1热电结构体和第2热电结构体互相重叠贴合、并按规定的长度切断后,利用配线电极将相邻的上述第1热电体和第2热电体的断面互相结合起来,形成串联连接的多个热电偶作为温差发电元件。
3.一种温差发电装置的制造方法,其特征在于:通过在基板上形成由金属材料构成的电极膜的步骤;利用感光性树脂在该电极膜上形成带状图形的步骤;利用上述电极膜、采用电镀法在上述感光性树脂的开口部形成由第1热电材料构成的第1热电体的步骤;
在与上述基板不同的基板上形成由金属材料构成的电极膜的步骤;利用感光性树脂在该电极膜上形成带状图形的步骤;利用上述电极膜、采用电镀法在上述感光性树脂的开口部形成由第2热电材料构成的第2热电体的步骤;
通过绝热板将上述两基板上形成了第1热电体的面和形成了第2热电体的面粘接起来的步骤;
以及将上述两基板和各电极膜溶解并除去的步骤,形成复合热电结构体,
将多个该复合热电结构体互相重叠贴合、并按规定的长度切断后,利用布线电极将相邻的上述第1热电体和第2热电体的断面互相结合起来,形成串联连接的多个热电偶作为温差发电元件。
4.一种温差发电装置的制造方法,其特征在于:通过在导电性基板上用感光性树脂形成带状图形的步骤;将上述基板作为电极用,并用电镀法在上述感光性树脂的开口部形成由第1热电材料构成的第1热电体的步骤;在上述感光性树脂及第1热电体上涂敷热固型树脂的步骤;以及将上述基板溶解并除去的步骤,形成第1热电结构体,
通过在与上述导电性基板不同的导电性基板上用感光性树脂形成带状图形的步骤;将上述基板作为电极用,并用电镀法在上述感光性树脂的开口部形成由第2热电材料构成的第2热电体的步骤;在上述感光性树脂及第2热电体上涂敷热固型树脂的步骤;以及将上述基板溶解并除去的步骤,形成第2热电结构体,
将多个上述第1热电结构体和第2热电结构体互相重叠贴合、并按规定的长度切断后,利用配线电板将相邻的上述第1热电体和第2热电体的断面互相结合起来,形成串联连接的多个热电偶作为温差发电元件。
5.一种温差发电装置的制造方法,其特征在于:通过在导电性基板上用感光性树脂形成带状图形的步骤;将上述基板作为电极用,并用电镀法在上述感光性树脂的开口部形成由第1热电材料构成的第1热电体的步骤;在上述感光性树脂及第1热电体上粘接绝热板的步骤;以及将上述基板溶解并除去的步骤,形成第1热电结构体,
通过在与上述导电性基板不同的导电性基板上用感光性树脂形成带状图形的步骤;将上述基板作为电极用,并用电镀法在上述感光性树脂的开口部形成由第2热电材料构成的第2热电体的步骤;在上述感光性树脂及第2热电体上粘接绝热板的步骤;以及将上述基板溶解并除去的步骤,形成第2热电结构体,
将多个上述第1热电结构体和第2热电结构体互相重叠贴合、并按规定的长度切断后,利用配线电极将相邻的上述第1热电体和第2热电体的断面互相结合起来,形成串联连接的多个热电偶作为温差发电元件。
6.一种温差发电装置的制造方法,其特征在于:通过在导电性基板上用感光性树脂形成带状图形的步骤;将上述基板作为电极用,并用电镀法在上述感光性树脂的开口部形成由第1热电材料构成的第1热电体的步骤;
在与上述导电性基板不同的导电性基板上用感光性树脂形成带状图形的步骤;将上述基板作为电极用,并用电镀法在上述感光性树脂的开口部形成由第2热电材料构成的第2热电体的步骤;
通过绝热板将上述两基板上形成了第1热电体的面和形成了第2热电体的面粘接起来的步骤;
以及将上述两基板溶解并除去的步骤,形成复合热电结构体,
将多个该复合热电结构体互相重叠贴合、并按规定的长度切断后,利用布线电极将相邻的上述第1热电体和第2热电体的断面互相结合起来,形成串联连接的多个热电偶作为温差发电元件。
7.一种温差发电装置的制造方法,其特征在于:通过在表面绝缘或整体绝缘的基板上形成金属膜的步骤;
用蚀刻法将所形成的金属膜加工成互相嵌入结合的梳齿状的第1电极膜和第2电极膜的步骤;
用感光性树脂在上述第1电极膜和第2电极膜的梳齿状的间隙部分形成带状图形的步骤;
用上述第1电极膜在上述感光性树脂的开口部的该第1电极膜上采用电镀法形成由第1热电材料构成的第1热电体的步骤;
用上述第2电极膜在上述感光性树脂的开口部的该第2电极膜上采用电镀法形成由第2热电材料构成的第2热电体的步骤;
在上述感光性树脂及第1、第2热电体上涂敷热固型树脂的步骤;
以及将上述基板、第1电极膜和第2电极膜溶解并除去的步骤,形成热电结构体。
将多个该热电结构体互相重叠贴合、并按规定的长度切断后,利用配线电极将相邻的第1热电体和第2热电体的断面互相结合起来,形成串联连接的多个热电偶作为温差发电元件。
8.一种温差发电装置的制造方法,其特征在于:通过在表面绝缘或整体绝缘的基板上形成金属膜的步骤;
用蚀刻法将所形成的金属膜加工成互相嵌入结合的梳齿状的第1电极膜和第2电极膜的步骤;
用感光性树脂在上述第1电极膜和第2电极膜的梳齿状的间隙部分形成带状图形的步骤;
用上述第1电极膜在上述感光性树脂的开口部的该第1电极膜上采用电镀法形成由第1热电材料构成的第1热电体的步骤;
用上述第2电极膜在上述感光性树脂的开口部的该第2电极膜上采用电镀法形成由第2热电材料构成的第2热电体的步骤;
在上述感光性树脂及第1、第2热电体上粘接绝热板的步骤;
以及将上述基板、第1电极膜和第2电极膜溶解并除去的步骤,形成热电结构体,
将多个该热电结构体互相重叠贴合、并按规定的长度切断后,利用配线电极将相邻的第1热电体和第2热电体的断面互相结合起来,形成串联连接的多个热电偶作为温差发电元件。
9.一种温差发电装置的制造方法,其特征在于:通过在表面绝缘或整体绝缘的基板上形成金属膜的步骤;
用蚀刻法将所形成的金属膜加工成互相嵌入结合的梳齿状的第1电极膜和第2电极膜的步骤;
用感光性树脂在上述第1电极膜和第2电极膜的梳齿状的间隙部分形成带状图形的步骤;
用上述第1电极膜在上述感光性树脂的开口部的该第1电极膜上采用电镀法形成由第1热电材料构成的第1热电体的步骤;
用上述第2电极膜在上述感光性树脂的开口部的该第2电极膜上采用电镀法形成由第2热电材料构成的第2热电体的步骤;
通过绝热板将分别在上述各步骤中形成了第1热电体和第2热电体的2个基板粘接起来的步骤;
以及将上述各基板、第1电极膜和第2电极膜溶解并除去的步骤,形成复合热电结构体,
将多个该复合热电结构体互相重叠贴合、并按规定的长度切断后,利用配线电极将相邻的第1热电体和第2热电体的断面互相结合起来,形成串联连接的多个热电偶作为温差发电元件。
10.一种温差发电装置的制造方法,其特征在于:通过在表面绝缘或整体绝缘的基板上形成金属膜的步骤;
用蚀刻法将所形成的金属膜加工成互相嵌入结合的梳齿状的第1电极膜和第2电极膜的步骤;
用感光性树脂在上述第1电极膜和第2电极膜的梳齿状的间隙部分形成带状图形的步骤;
用上述第1电极膜在上述感光性树脂的开口部的该第1电极膜上采用电镀法形成由第1热电材料构成的第1热电体的步骤;
用上述第2电极膜在上述感光性树脂的开口部的该第2电极膜上采用电镀法形成由第2热电材料构成的第2热电体的步骤;
在上述感光性树脂及第1、第2热电体上涂敷热固型树脂的步骤;
将上述基板、第1电极膜和第2电极膜溶解并除去后,在电镀开始面的全部表面上再次形成金属膜的步骤、
以及用蚀刻法使所形成的金属膜图形化而形成配线电极,利用该配线电极将相邻的第1热电体和第2热电体互相连接而形成热电偶串作为温差发电元件的步骤,形成热电结构体,
将多个该热电结构体重叠贴合后,将相邻的热电偶串的端部之间连接起来,从而将全部热电偶串联连接。
11.一种温差发电装置的制造方法,其特征在于:通过在表面绝缘或整体绝缘的基板上形成金属膜的步骤;
用蚀刻法将所形成的金属膜加工成互相嵌入结合的梳齿状的第1电极膜和第2电极膜的步骤;
用感光性树脂在上述第1电极膜和第2电极膜的梳齿状的间隙部分形成带状图形的步骤;
用上述第1电极膜在上述感光性树脂的开口部的该第1电极膜上采用电镀法形成由第1热电材料构成的第1热电体的步骤;
用上述第2电极膜在上述感光性树脂的开口部的该第2电极膜上采用电镀法形成由第2热电材料构成的第2热电体的步骤;
在上述感光性树脂及第1、第2热电体上粘接绝热板的步骤;
将上述基板、第1电极膜和第2电极膜溶解并除去后,在电镀开始面的全部表面上再次形成金属膜的步骤;
以及用蚀刻法使所形成的金属膜图形化而形成配线电极,利用该配线电极将相邻的第1热电体和第2热电体互相连接而形成热电偶串作为温差发电元件的步骤,形成热电结构体,
将多个该热电结构体重叠贴合后,将相邻的热电偶串的端部之间连接起来,从而将全部热电偶串联连接。
12.一种温差发电装置的制造方法,其特征在于:通过在表面绝缘或整体绝缘的基板上形成金属膜的步骤;
用蚀刻法将所形成的金属膜加工成互相嵌入结合的梳齿状的第1电极膜和第2电极膜的步骤;
用感光性树脂在上述第1电极膜和第2电极膜的梳齿状的间隙部分形成带状图形的步骤;
用上述第1电极膜在上述感光性树脂的开口部的该第1电极膜上采用电镀法形成由第1热电材料构成的第1热电体的步骤;
用上述第2电极膜在上述感光性树脂的开口部的该第2电极膜上采用电镀法形成由第2热电材料构成的第2热电体的步骤;
通过绝热板将分别在上述各步骤中形成了第1热电体和第2热电体的两个基板粘接起来的步骤;
在将上述基板、第1电极膜和第2电极膜溶解并除去后,在电镀开始面的全部表面上再次形成金属膜的步骤;
以及用蚀刻法使所形成的金属膜图形化而形成配线电极,利用该配线电极将相邻的第1热电体和第2热电体互相连接,形成热电偶串作为温差发电元件,形成热电结构体,
将多个该热电结构体重叠贴合后,将相邻的热电偶串的端部之间连接起来,从而将全部热电偶串联连接。
13.一种温差发电装置的制造方法,其特征在于:通过在基板上形成由金属材料构成的电极膜的步骤;在上述电极膜上形成具有第1带状图形的感光性树脂的步骤;以及利用上述电极膜、采用电镀法在上述感光性树脂的开口部形成比上述感光性树脂薄的由第1热电材料构成的第1热电体的步骤,形成第1热电结构体,
通过在与上述基板不同的基板上形成由金属材料构成的电极膜的步骤;在上述电极膜上形成具有小于上述第1带状图形的开口部宽度的非开口部和大于该第1带状图形的非开口部宽度的开口部、且具有与上述第1带状图形相同间距的第2带状图形的感光性树脂的步骤;以及利用上述电极膜、采用电镀法在上述感光性树脂的开口部形成比上述感光性树脂薄的由第2热电材料构成的第2热电体的步骤,形成第2热电结构体,
通过使上述各感光性树脂中的一者的开口部和另一者的非开口部相配合而将上述第1热电结构体和第2热电结构体粘接后,按规定的大小切断的步骤;
将上述各基板和电极膜溶解并除去的步骤;
以及利用配线电极将相邻的第1热电体和第2热电体的断面互相连接而形成热电偶串作为温差发电元件的步骤,形成复合热电结构体,
通过绝缘材料将多个该复合热电结构体重叠贴合,并用元件端配线连接相邻的复合热电结构体端部的热电体,将全部热电偶串联连接起来。
14.一种温差发电装置的制造方法,其特征在于:通过在导电性基板上形成具有第1带状图形的感光性树脂并将其作为电极膜的步骤;以及利用该电极膜、采用电镀法在上述感光性树脂的开口部形成比上述感光性树脂薄的由第1热电材料构成的第1热电体的步骤,形成第1热电结构体,
通过在与上述基板不同的基板上形成由金属材料构成的电极膜的步骤;在上述电极膜上形成具有小于上述第1带状图形的开口部宽度的非开口部和大于该第1带状图形的非开口部宽度的开口部、且具有与上述第1带状图形相同间距的第2带状图形的感光性树脂的步骤;以及利用上述电极膜、采用电镀法在上述感光性树脂的开口部形成比上述感光性树脂薄的由第2热电材料构成的第2热电体的步骤,形成第2热电结构体,
通过使上述各感光性树脂中的一者的开口部和另一者的非开口部相配合而将上述第1热电结构体和第2热电结构体粘接后,按规定的大小切断的步骤;
将上述各基板和电极膜溶解并除去的步骤;
以及利用配线电极将相邻的第1热电体和第2热电体的断面互相连接而形成热电偶串作为温差发电元件的步骤,形成复合热电结构体,
通过绝缘材料将多个该复合热电结构体重叠贴合,并用元件端配线连接相邻的复合热电结构体端部的热电体,将全部热电偶串联连接起来。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006008584A1 (en) * 2004-06-28 2006-01-26 Feng Xiaosheng The method of generating electricity using liquid gas
CN100346490C (zh) * 2004-06-21 2007-10-31 浙江大学 一种薄片型热电转换装置的制备方法
CN101350580B (zh) * 2007-07-17 2012-05-02 陈满煌 固态温差发电板及其装置
CN102719867A (zh) * 2012-06-28 2012-10-10 华南理工大学 一种在工件表面加工测温热电偶的方法
CN105745771A (zh) * 2013-08-20 2016-07-06 Lg伊诺特有限公司 热电元件、包含所述热电元件的热电模块以及热量转换装置
CN107623067A (zh) * 2017-08-10 2018-01-23 南京航空航天大学 一种便携式高纵横比层间连接的微型垂直结构热电器件及其制备方法

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6470212B1 (en) 1998-08-11 2002-10-22 Medtronic, Inc. Body heat powered implantable medical device
NL1012709C2 (nl) * 1999-07-26 2001-02-01 Berkin Bv Werkwijze voor het vervaardigen van een thermozuil op een elektrisch isolerende drager.
US6597051B2 (en) * 2001-05-22 2003-07-22 Yeda Research And Development Co. Ltd. Thermoelectric infrared detector
US20040093041A1 (en) * 2002-03-15 2004-05-13 Macdonald Stuart G. Biothermal power source for implantable devices
US6640137B2 (en) * 2002-03-15 2003-10-28 Biomed Solutions Llc Biothermal power source for implantable devices
US7340304B2 (en) * 2002-03-15 2008-03-04 Biomed Soutions, Llc Biothermal power source for implantable devices
ATE403236T1 (de) * 2003-05-23 2008-08-15 Koninkl Philips Electronics Nv Verfahren zur herstellung einer thermoelektrischen vorrichtung
DE102004030043B4 (de) * 2004-06-22 2006-05-04 Infineon Technologies Ag Verfahren zum Herstellen eines Thermoelements
WO2007002342A2 (en) * 2005-06-22 2007-01-04 Nextreme Thermal Solutions Methods of forming thermoelectric devices including electrically insulating matrixes between conductive traces and related structures
JP4881000B2 (ja) * 2005-12-28 2012-02-22 学校法人立命館 熱電変換デバイス
RU2433506C2 (ru) * 2006-03-01 2011-11-10 Курамик Электроникс Гмбх Способ изготовления модулей пельтье, а также модуль пельтье
US7679203B2 (en) * 2006-03-03 2010-03-16 Nextreme Thermal Solutions, Inc. Methods of forming thermoelectric devices using islands of thermoelectric material and related structures
US8039727B2 (en) * 2006-04-26 2011-10-18 Cardiac Pacemakers, Inc. Method and apparatus for shunt for in vivo thermoelectric power system
US8538529B2 (en) * 2006-04-26 2013-09-17 Cardiac Pacemakers, Inc. Power converter for use with implantable thermoelectric generator
US8003879B2 (en) 2006-04-26 2011-08-23 Cardiac Pacemakers, Inc. Method and apparatus for in vivo thermoelectric power system
WO2009011430A1 (ja) * 2007-07-19 2009-01-22 Murata Manufacturing Co., Ltd. 熱電変換モジュールおよび熱電変換モジュールの製造方法
US20090188105A1 (en) * 2008-01-28 2009-07-30 Ming-Chin Chien Slim battery packaging method
EP2131406A1 (en) 2008-06-02 2009-12-09 Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk onderzoek TNO A method for manufacturing a thermoelectric generator, a wearable thermoelectric generator and a garment comprising the same
US8639347B2 (en) * 2008-09-15 2014-01-28 The Invention Science Fund I, Llc Methods, devices and systems for transmission between an implanted device and an external device
US8463391B2 (en) * 2008-09-15 2013-06-11 The Invention Science Fund I, Llc Systems configured to deliver energy out of a living subject, and related appartuses and methods
US8340777B2 (en) 2008-09-15 2012-12-25 The Invention Science Fund I, Llc Systems configured to transmit optical power signals transdermally out of a living subject, and devices and methods
CN102214784B (zh) * 2010-04-02 2014-09-03 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 热电装置及其形成方法
WO2014156099A1 (ja) * 2013-03-28 2014-10-02 パナソニック株式会社 熱発電素子および熱発電素子の製造方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1094457A (en) * 1965-11-27 1967-12-13 Ferranti Ltd Improvements relating to the manufacture of thermo-electric generators
GB1303835A (zh) * 1970-01-30 1973-01-24
FR2206034A5 (zh) * 1972-11-09 1974-05-31 Cit Alcatel
FR2261638B1 (zh) * 1974-02-15 1976-11-26 Cit Alcatel
FR2261639B1 (zh) * 1974-02-15 1976-11-26 Cit Alcatel
US4072864A (en) * 1976-12-20 1978-02-07 International Business Machines Corporation Multilayered slant-angle thin film energy detector
US4149025A (en) * 1977-11-16 1979-04-10 Vasile Niculescu Method of fabricating thermoelectric power generator modules
FR2435132A1 (fr) * 1978-08-29 1980-03-28 Cit Alcatel Procede de fabrication de thermopile
JP2527541B2 (ja) * 1986-09-11 1996-08-28 セイコー電子工業株式会社 電子腕時計用熱電素子の製造方法
JP2602646B2 (ja) * 1986-09-18 1997-04-23 セイコー電子工業株式会社 電子腕時計用熱電素子の製造方法
JPS6384171A (ja) * 1986-09-29 1988-04-14 Toshiba Corp 熱電変換素子
GB2206233B (en) * 1987-06-23 1990-09-05 British Gas Plc Miniature thermoelectric converters
JPH0230190A (ja) * 1988-07-20 1990-01-31 Nippon Denso Co Ltd 電子冷凍素子の製造方法
US4922822A (en) * 1988-12-12 1990-05-08 Bierschenk James L Thermoelectric cooler
US5209786A (en) * 1990-10-09 1993-05-11 Thermo Electron Technologies Corporation Integrity-enhanced thermoelectrics
US5286304A (en) * 1991-10-24 1994-02-15 Enerdyne Corporation Thermoelectric device and method of manufacturing
US5279991A (en) * 1992-05-15 1994-01-18 Irvine Sensors Corporation Method for fabricating stacks of IC chips by segmenting a larger stack
CA2098884A1 (en) * 1992-07-01 1994-01-02 Rene Jeanneret Motor system for an electric type vehicle
JP3432257B2 (ja) * 1993-04-02 2003-08-04 シチズン時計株式会社 熱電発電素子の製造方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100346490C (zh) * 2004-06-21 2007-10-31 浙江大学 一种薄片型热电转换装置的制备方法
WO2006008584A1 (en) * 2004-06-28 2006-01-26 Feng Xiaosheng The method of generating electricity using liquid gas
CN101350580B (zh) * 2007-07-17 2012-05-02 陈满煌 固态温差发电板及其装置
CN102719867A (zh) * 2012-06-28 2012-10-10 华南理工大学 一种在工件表面加工测温热电偶的方法
CN105745771A (zh) * 2013-08-20 2016-07-06 Lg伊诺特有限公司 热电元件、包含所述热电元件的热电模块以及热量转换装置
CN107623067A (zh) * 2017-08-10 2018-01-23 南京航空航天大学 一种便携式高纵横比层间连接的微型垂直结构热电器件及其制备方法
CN107623067B (zh) * 2017-08-10 2019-11-12 南京航空航天大学 一种便携式高纵横比层间连接的微型垂直结构热电器件及其制备方法

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Publication number Publication date
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CN1052345C (zh) 2000-05-10
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EP0760530B1 (en) 1999-08-04
EP0760530A1 (en) 1997-03-05
JP3115605B2 (ja) 2000-12-11
WO1995031832A1 (en) 1995-11-23
EP0760530A4 (en) 1997-05-02
DE69511263T2 (de) 2000-01-13

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