JP2001352107A - Method of manufacturing thermoelectric conversion module - Google Patents

Method of manufacturing thermoelectric conversion module

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JP2001352107A
JP2001352107A JP2000170068A JP2000170068A JP2001352107A JP 2001352107 A JP2001352107 A JP 2001352107A JP 2000170068 A JP2000170068 A JP 2000170068A JP 2000170068 A JP2000170068 A JP 2000170068A JP 2001352107 A JP2001352107 A JP 2001352107A
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JP
Japan
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thermoelectric conversion
conversion element
conversion module
module
manufacturing
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Application number
JP2000170068A
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Inventor
Itaru Shibata
田 格 柴
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable obtaining excellent bonding between thermoelectric conversion elements and electrodes without solder leakage, in the case that parts between a plurality of thermoelectric conversion element groups which are surrounded and retained by electric insulators are electrically bonded by using a plurality of electrode groups, and a thermoelectric conversion module is manufactured. SOLUTION: A thermoelectric conversion module chip 5B constituted of electric insulators 4 and thermoelectric conversion elements 2p, 2n groups is formed by forming previously Ni conductive covering films 10 different from the thermoelectric conversion elements 2p, 2n, on end surfaces of the thermoelectric conversion elements 2p, 2n to be bonded to electrodes 11. The chip 5B is soldered to the electrode pattern 11 on an electric insulating board 12. By selectively forming the Ni conductive covering films 10 only on the end surfaces of the thermoelectric conversion elements 2p, 2n, solder leakage is improved.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、熱電変換モジュー
ルに関し、より詳細には熱電変換モジュールや電子冷却
モジュールなどの熱電変換モジュールを製造するのに適
した熱電変換モジュールの製造方法に関するものであ
る。
The present invention relates to a thermoelectric conversion module, and more particularly, to a method for manufacturing a thermoelectric conversion module suitable for manufacturing a thermoelectric conversion module such as a thermoelectric conversion module or an electronic cooling module.

【0002】[0002]

【従来の技術】p型とn型の熱電半導体が電気的に接合
した接合部を持つ熱電変換素子対において、接合部を高
温にしかつ熱電素子半導体の他方を低温にすると、温度
差に応じた熱起電力が発生する現象があり、これをゼー
ベック効果と称している。また、上記熱電変換素子対に
おいて、一方の熱電半導体から他方の熱電半導体に電流
を流すと、一方の接合部では熱を吸収し、他方では熱を
発生する現象があり、これをペルチェ効果と称してい
る。さらに、p型またはn型の熱電半導体の一方を高温
にしかつ他方を低温にして温度勾配に沿って電流を流す
と、電流の方向によって半導体の内部で熱の吸収または
発生を生じる現象があり、これをトムソン効果と称して
いる。
2. Description of the Related Art In a thermoelectric conversion element pair having a junction in which p-type and n-type thermoelectric semiconductors are electrically joined, if the junction is heated to a high temperature and the other of the thermoelectric element semiconductors is cooled to a temperature difference, There is a phenomenon in which a thermoelectromotive force is generated, and this is called the Seebeck effect. Also, in the above thermoelectric conversion element pair, when a current flows from one thermoelectric semiconductor to the other thermoelectric semiconductor, there is a phenomenon that one junction absorbs heat and the other generates heat, which is called a Peltier effect. ing. Further, when one of the p-type or n-type thermoelectric semiconductor is heated to a high temperature and the other is cooled to flow a current along a temperature gradient, there is a phenomenon that heat is absorbed or generated inside the semiconductor depending on the direction of the current, This is called the Thomson effect.

【0003】このような効果を利用した熱電変換装置
は、振動,騒音,摩耗等を生じる可動部分が全くなく、
構造が簡単で信頼性が高く、高寿命で保守が容易である
という特長をもった簡略化されたエネルギー直接変換装
置となりうるものである。
A thermoelectric conversion device utilizing such an effect has no moving parts that generate vibration, noise, wear, etc.
The present invention can be a simplified energy direct conversion device having features such as simple structure, high reliability, long life and easy maintenance.

【0004】熱電変換を行うモジュール部分は、p型と
n型の熱電半導体が電気的に接合した構成の熱電素子対
を1対以上そなえ、各熱電素子対は電気的には直列に、
また、熱的には並列に接合した構成をとるのが一般的で
ある。そして、モジュールの両端に温度差をつけること
により、この温度差に依存した起電力を取り出す前記ゼ
ーベック効果を利用した熱電発電装置や、モジュールの
両端に電圧を印加して温度差を生じさせることにより、
モジュールの一端を冷却する前記ペルチェ効果を利用し
た熱電冷却装置に利用することができる。
A module portion for performing thermoelectric conversion includes at least one thermoelectric element pair having a configuration in which p-type and n-type thermoelectric semiconductors are electrically joined, and each thermoelectric element pair is electrically connected in series.
In general, it is generally thermally connected in parallel. By applying a temperature difference between both ends of the module, a thermoelectric generator utilizing the Seebeck effect to extract an electromotive force depending on the temperature difference, or by applying a voltage to both ends of the module to generate a temperature difference ,
The present invention can be used for a thermoelectric cooling device utilizing the Peltier effect for cooling one end of a module.

【0005】このような熱電変換モジュールの製造方法
としては、例えば、図10に示すような工程を経るもの
がある。
[0005] As a method of manufacturing such a thermoelectric conversion module, for example, there is a method through a process as shown in FIG.

【0006】まず、図10の(A)に示すように、それ
ぞれp型熱電変換材料粉およびn型熱電変換材料粉をホ
ットプレス法などで加圧・焼結することによってp型デ
ィスク状粉末焼結体22pおよびn型ディスク状粉末焼
結体(22n)を得る。
First, as shown in FIG. 10 (A), a p-type thermoelectric conversion material powder and an n-type thermoelectric conversion material powder are pressed and sintered by a hot press method or the like, so that a p-type disk-shaped powder is fired. The sintered body 22p and the n-type disk-shaped powder sintered body (22n) are obtained.

【0007】次いで、図10の(B)に示すように、デ
ィスク状粉末焼結体22p,(22n)の上下面にメッ
キ処理を行なうことによって導電性皮膜23U,23D
を形成する。
Next, as shown in FIG. 10B, the upper and lower surfaces of the disk-shaped powdery sintered bodies 22p and 22n are plated to form conductive coatings 23U and 23D.
To form

【0008】次に、図10の(C)に示すように、この
ディスク状粉末焼結体22p,(22n)を裁断し、図
10の(D)に示すように、上下に導電性皮膜23U,
23Dが形成された所定の寸法を有するp型熱電変換素
子24pおよびn型熱電変換素子(24n)を製作す
る。
Next, as shown in FIG. 10C, the disc-shaped powdery sintered bodies 22p and 22n are cut and, as shown in FIG. ,
A p-type thermoelectric conversion element 24p and an n-type thermoelectric conversion element (24n) having predetermined dimensions on which the 23D is formed are manufactured.

【0009】次いで、図10の(E)に示すように、上
下に導電性皮膜23U,23Dを有する多数のp型熱電
変換素子24pを用いて、絶縁基板25D上に形成され
た所定のパターンを有する電極26Dの面上に実装・配
置し、ハンダなどの接合剤で電極26Dと熱電変換素子
24pとを電気的および機械的に接合する。
Next, as shown in FIG. 10E, a predetermined pattern formed on the insulating substrate 25D is formed by using a large number of p-type thermoelectric conversion elements 24p having conductive films 23U and 23D on the upper and lower sides. It is mounted and arranged on the surface of the electrode 26D, and the electrode 26D and the thermoelectric conversion element 24p are electrically and mechanically joined to each other with a bonding agent such as solder.

【0010】同様に、上下に導電性皮膜23U,23D
を有する多数のn型熱電変換素子24nを用いて、絶縁
基板25U上に形成された所定のパターンを有する電極
26Uの面上に実装・配置し、ハンダなどの接合剤で電
極26Uと熱電変換素子24nとを電気的および機械的
に接合する。
Similarly, conductive films 23U, 23D
Are mounted and arranged on the surface of the electrode 26U having a predetermined pattern formed on the insulating substrate 25U using a large number of n-type thermoelectric conversion elements 24n having 24n is electrically and mechanically joined.

【0011】続いて、図10の(F)に示すように、上
記工程で製作されたp型基板25Dおよびn型基板25
Uを対向させ、p型熱電変換素子24pをn型基板25
Uの電極26U上に、また、n型熱電変換素子24nを
p型基板25Dの電極26D上に配置して、前記と同様
にハンダなどの接合剤で接合することによって熱電変換
モジュール21を製作する。
Subsequently, as shown in FIG. 10F, the p-type substrate 25D and the n-type substrate 25 manufactured in the above-described steps are formed.
U and the p-type thermoelectric conversion element 24p is connected to the n-type substrate 25.
The thermoelectric conversion module 21 is manufactured by arranging the n-type thermoelectric conversion element 24n on the U electrode 26U and the n-type thermoelectric conversion element 24n on the electrode 26D of the p-type substrate 25D and bonding them with a bonding agent such as solder in the same manner as described above. .

【0012】この方法によれば、熱電変換素子24p,
24nと電極26U,26Dとの接合は良好に行える
が、熱電変換素子24P,24nの加工工程で、電極2
6U,26Dに正確に実装・配置するためには高い加工
精度を必要とし、また、切断加工時において熱電変換材
料の材料ロス(切り屑)が多いという問題があった。
According to this method, the thermoelectric conversion elements 24p,
Although the bonding of the electrodes 24U and the electrodes 26U and 26D can be performed well, the electrode 2
There is a problem that high processing accuracy is required in order to accurately mount and arrange on the 6U and 26D, and that there is a large amount of material loss (chip) of the thermoelectric conversion material at the time of cutting.

【0013】また、電極26U,26Dとの接合を正確
に行うために、実装に時間を必要とするという問題点が
あった。
In addition, there is a problem that time is required for mounting in order to accurately perform bonding with the electrodes 26U and 26D.

【0014】そこで、このような従来の熱電変換モジュ
ールの製造方法の問題点を改善するため、はじめから熱
電変換素子24p,24nを作製して実装するのではな
く、図11の(D)に示すような準備工程Sに続いて
長軸の熱電変換素子棒34p,34nをいったん製作
(図11(D)のステップS)したのちこの熱電変換
素子棒24p,24nを配列し、(図11(D)のステ
ップS)して図11の(A)に示すように樹脂製ケ
ース35の中に設置し、この樹脂製ケース35の中に図
11の(B)に示すように電気絶縁性の素子支持体36
となるウレタン樹脂を充填しそして発泡・硬化(図11
(D)のステップS)させた後に、素子棒が配列され
た樹脂製ケース35を輪切りに切断(図11(D)のス
テップS)して、図11の(C)に示すように、一度
に多数の熱電変換モジュール素片37を作成(図10
(D)のステップS)し、これにさらに電極を接合し
て(図11(D)のステップS)して熱電変換モジュ
ールを作成する方法がある。
Therefore, in order to improve the problem of such a conventional method of manufacturing a thermoelectric conversion module, the thermoelectric conversion elements 24p and 24n are not manufactured and mounted from the beginning, but are shown in FIG. such preparatory steps S 1 followed by the long axis of the thermoelectric conversion element rod 34p, once the fabricated after the thermoelectric conversion element rod 24p (step S 2 in FIG. 11 (D)), and arranged 24n to 34n, (11 (D) Step S 3 ), and set in a resin case 35 as shown in FIG. 11A, and electrically insulate the resin case 35 as shown in FIG. 11B. Element support 36
Foaming and curing (Fig. 11)
After performing step S 4 ) of FIG. 11D, the resin case 35 on which the element rods are arranged is cut into a round slice (step S 5 of FIG. 11D), and as shown in FIG. 11C. , A large number of thermoelectric conversion module pieces 37 are formed at a time (FIG. 10).
There is a method of forming a thermoelectric conversion module by performing step S 6 in (D) and further bonding electrodes (step S 7 in FIG. 11D).

【0015】この方法によれば、熱電変換素子の加工に
おける加工精度の要求レベルは低減し、また、素子実装
の工程も大幅に低減できるという特長がある。
According to this method, the required level of processing accuracy in processing the thermoelectric conversion element is reduced, and the steps of mounting the element can be greatly reduced.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た後者の従来方法にあっては以下に示す問題点があっ
た。
However, the latter conventional method has the following problems.

【0017】すなわち、電気絶縁性を有する樹脂製の熱
電素子支持体36に支えられた熱電変換素子34p,3
4nの電極と接合される端面には、前述した前者の従来
方法と異なり導電性皮膜が形成されていない。
That is, the thermoelectric conversion elements 34p, 3 supported by the thermoelectric element support 36 made of resin having electrical insulation properties.
A conductive film is not formed on the end face to be joined to the 4n electrode, unlike the former conventional method described above.

【0018】一般に、熱電変換素子はSn−Pbハン
ダ、Sn−Agハンダ,Sn−Cuハンダなどに対して
濡れ性が悪く、電極との良好な接合が取りにくい欠点が
あった。また、Sn−Biハンダなどの低融点ハンダが
使用される場合もあるが、低融点であるため、熱電変換
モジュールの耐熱性にとり好ましくない。さらに、ハン
ダ層と素子とが直接接触することになり、素子材料成分
のハンダへの移動や、ハンダ成分の素子への移動など、
いわゆるマイグレーションの問題があった。
In general, thermoelectric conversion elements have poor wettability with respect to Sn-Pb solder, Sn-Ag solder, Sn-Cu solder and the like, and have a disadvantage that it is difficult to obtain good bonding with electrodes. Although low melting point solder such as Sn-Bi solder may be used, it is not preferable for the heat resistance of the thermoelectric conversion module because of its low melting point. Further, the solder layer and the element come into direct contact with each other, so that the element material component moves to the solder and the solder component moves to the element.
There was a so-called migration problem.

【0019】[0019]

【発明の目的】本発明は、このような従来の技術がもつ
問題点を解決するためになされたものであって、熱電変
換モジュール素片の樹脂製熱電変換素子支持体(電気絶
縁体)に支えられた熱電変換素子の電極と接合される端
面のみに導電性皮膜を形成することによって、ハンダ層
と熱電変換素子とが直接接触することなく、熱電変換素
子と電極との良好な接合を得ることができる熱電変換モ
ジュールの製造方法を提供することを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the problems of the prior art, and is intended to provide a resin thermoelectric conversion element support (electric insulator) for a thermoelectric conversion module element. By forming a conductive film only on the end face that is joined to the electrode of the supported thermoelectric conversion element, a good junction between the thermoelectric conversion element and the electrode is obtained without direct contact between the solder layer and the thermoelectric conversion element It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a thermoelectric conversion module that can be used.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】本発明はこのような目的
を達成するためになされたものであって、請求項1に記
載しているように、電気絶縁体に囲まれて支持された複
数の熱電変換素子群間を複数の電極群により電気的に接
合することによって製造される熱電変換モジュールの製
造工程において、前記電極に接合される熱電変換素子の
端面に前記熱電変換素子と異なる導電性皮膜をあらかじ
め形成するに際し、前記電気絶縁体および熱電変換素子
群よりなる熱電素子材料より電気的に卑な材料よりなる
モジュール支持部材を熱電変換素子端面に接触させて支
持し、導電性皮膜を前記熱電変換素子端面のみに選択的
に形成するようにしたことを特徴としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to achieve such an object, and has a plurality of objects supported by an electric insulator. In the manufacturing process of the thermoelectric conversion module manufactured by electrically joining the thermoelectric conversion element groups with a plurality of electrode groups, the end face of the thermoelectric conversion element joined to the electrode has a different conductivity from the thermoelectric conversion element. When the film is formed in advance, a module support member made of a material that is more electrically less than the thermoelectric element material made of the electric insulator and the thermoelectric conversion element group is brought into contact with the thermoelectric conversion element end face and supported, and the conductive coating is formed. It is characterized in that it is formed selectively only on the end face of the thermoelectric conversion element.

【0021】そして、本発明に係わる熱電変換モジュー
ルの製造方法においては、請求項2に記載しているよう
に、導電性皮膜は無電界メッキにより形成されるものと
することができる。
In the method of manufacturing a thermoelectric conversion module according to the present invention, the conductive film may be formed by electroless plating.

【0022】また、本発明に係わる熱電変換モジュール
の製造方法においては、請求項3に記載しているよう
に、熱電変換素子端面に接するモジュール支持部材は、
熱電変換素子端面より小さい接触面積で接触し、無電界
メッキにおいてメッキ液がモジュール支持部材と熱電変
換素子端面に浸透可能としたものであるようになすこと
ができる。
Further, in the method for manufacturing a thermoelectric conversion module according to the present invention, as set forth in claim 3, the module supporting member in contact with the end face of the thermoelectric conversion element includes:
The contact can be made with a smaller contact area than the thermoelectric conversion element end face, so that the plating solution can penetrate the module support member and the thermoelectric conversion element end face in the electroless plating.

【0023】さらに、本発明に係わる熱電変換モジュー
ルの製造方法においては、請求項4に記載しているよう
に、熱電変換素子が、Bi,TeまたはBi,Te,S
bまたはBi,Te,Sb,Seの中から選択された熱
電変換素子材料で構成されるものとすることができる。
Further, in the method for manufacturing a thermoelectric conversion module according to the present invention, the thermoelectric conversion element may be made of Bi, Te or Bi, Te, S.
b or a thermoelectric conversion element material selected from Bi, Te, Sb, and Se.

【0024】さらにまた、本発明に係わる熱電変換モジ
ュールの製造方法においては、請求項5に記載している
ように、電気絶縁体は、フェノール樹脂,ウレタン樹
脂,ポリイミド樹脂,ポリカーボネート樹脂,ABS樹
脂で構成されるものとすることができる。
Further, in the method for manufacturing a thermoelectric conversion module according to the present invention, as described in claim 5, the electric insulator is made of a phenol resin, a urethane resin, a polyimide resin, a polycarbonate resin, an ABS resin. Can be configured.

【0025】さらにまた、本発明に係わる熱電変換モジ
ュールの製造方法においては、請求項6に記載している
ように、導電性皮膜は、膜厚が2μm以上10μm以
下、電気伝導率σがσ>5×10(S/m)であるも
のとすることができる。
Further, in the method for manufacturing a thermoelectric conversion module according to the present invention, as described in claim 6, the conductive film has a film thickness of 2 μm to 10 μm and an electric conductivity σ> σ. It may be 5 × 10 5 (S / m).

【0026】さらにまた、本発明に係わる熱電変換モジ
ュールの製造方法においては、請求項7に記載している
ように、無電界メッキがNi−PもしくはNi−Bメッ
キであるものとすることができる。
Further, in the method for manufacturing a thermoelectric conversion module according to the present invention, the electroless plating may be Ni-P or Ni-B plating. .

【0027】さらにまた、本発明に係わる熱電変換モジ
ュールの製造方法においては、請求項8に記載している
ように、モジュール支持部材はステンレス鋼,合金鋼,
炭素鋼および鉄系合金から選択されるものであり、線径
100μm以下の繊維状もしくはメッシュ状の構造物で
あるものとすることができる。
Further, in the method of manufacturing a thermoelectric conversion module according to the present invention, the module supporting member may be made of stainless steel, alloy steel, or the like.
It is selected from carbon steel and an iron-based alloy, and may be a fibrous or mesh-like structure having a wire diameter of 100 μm or less.

【0028】さらにまた、本発明に係わる熱電変換モジ
ュールの製造方法においては、請求項9に記載している
ように、モジュール支持部材はステンレス鋼,低合金
鋼,炭素鋼および鉄系合金から選択されるものであり、
複数の熱電変換素子端面に接触できる針を有する剣山状
針体よりなる構造物であって、針先端が100μm以下
であるものとすることができる。
Further, in the method for manufacturing a thermoelectric conversion module according to the present invention, as described in claim 9, the module support member is selected from stainless steel, low alloy steel, carbon steel and iron-based alloy. And
It is a structure made of a sword-like needle having a plurality of needles that can contact the end faces of the thermoelectric conversion elements, and the tip of the needle can be 100 μm or less.

【0029】さらにまた、本発明に係わる熱電変換モジ
ュールの製造方法においては、請求項10に記載してい
るように、モジュール支持部材は熱電変換素子材料より
電気的に卑な材料皮膜を表面に形成したアルミナボール
(同等のセラミックボールである場合をも含む)であ
り、ボールの粒径が熱電変換モジュール中の複数の熱電
変換素子間隔より小さいものであるようになすことがで
きる。
Furthermore, in the method of manufacturing a thermoelectric conversion module according to the present invention, as described in claim 10, the module support member has a surface on which a material film that is more base than the thermoelectric conversion element material is formed. Alumina balls (including the case of equivalent ceramic balls), and the particle diameter of the balls can be smaller than the interval between a plurality of thermoelectric conversion elements in the thermoelectric conversion module.

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明による熱電変換モジュールの製造
方法では、請求項1に記載しているように、電気絶縁体
に囲まれて支持された複数の熱電変換素子群間を複数の
電極群により電気的に接合することによって製造される
熱電変換モジュールの製造工程において、前記電極に接
合される熱電変換素子の端面に前記熱電変換素子と異な
る導電性皮膜をあらかじめ形成するに際し、前記電気絶
縁体および熱電変換素子群よりなる熱電変換モジュール
素片を前記熱電変換素子材料より電気的に卑な材料より
なるモジュール支持部材を熱電変換素子端面に接触させ
て支持し、導電性皮膜を前記熱電変換素子端面のみに選
択的に形成するようにしたから、電気絶縁体に支持され
た熱電変換素子の電極と接合される端面のみに導電性皮
膜が形成されることになって、ハンダ層と熱電変換素子
とが直接接触することがなく、いわゆるマイクレーショ
ンの発生を伴うことなく、熱電変換素子と電極との良好
な接合を得ることができるようになるという著大なる効
果がもたらされる。
According to the method of manufacturing a thermoelectric conversion module according to the present invention, a plurality of thermoelectric conversion element groups supported by being surrounded by an electric insulator are separated by a plurality of electrode groups. In a manufacturing process of a thermoelectric conversion module manufactured by electrical bonding, when a conductive film different from the thermoelectric conversion element is previously formed on an end face of the thermoelectric conversion element bonded to the electrode, the electric insulator and A thermoelectric conversion module element composed of a thermoelectric conversion element group is supported by contacting a module support member made of a material that is more electrically less than the thermoelectric conversion element material with a thermoelectric conversion element end face, and a conductive film is formed on the thermoelectric conversion element end face. The conductive film is formed only on the end face of the thermoelectric conversion element supported by the electrical insulator, which is joined to the electrode. As a result, the solder layer and the thermoelectric conversion element do not come into direct contact with each other, and it is possible to obtain a good junction between the thermoelectric conversion element and the electrode without causing so-called micromotion. Effect is brought about.

【0031】そして、請求項2に記載しているように、
導電性皮膜は無電解ニッケルにより形成されるものとす
ることによって、熱電変換モジュール素片への導電性皮
膜の形成を良好かつ簡便に行うことが可能であるという
著しく優れた効果がもたらされる。。
And, as described in claim 2,
When the conductive film is formed of electroless nickel, a remarkably excellent effect is obtained in that the conductive film can be formed on the thermoelectric conversion module element piece easily and easily. .

【0032】また、請求項3に記載のように、モジュー
ル支持部材は、熱電変換素子端面より小さい接触面積で
接触し、無電界メッキにおいてメッキ液がモジュール支
持部材と熱電変換素子端面に浸透可能としたものである
ようになすことによって、導電性皮膜を熱電変換素子端
面のみに選択的に形成させることが可能であるという著
しく優れた効果がもたらされる。
Further, the module supporting member is in contact with the contact surface of the thermoelectric conversion element with a smaller contact area, and the plating solution can penetrate into the module supporting member and the thermoelectric conversion element end surface in electroless plating. By doing so, a remarkably excellent effect that a conductive film can be selectively formed only on the end face of the thermoelectric conversion element is brought about.

【0033】さらにまた、請求項4に記載のように、熱
電変換素子が、Bi,TiまたはBi,Te,Sbまた
はBi,Te,Sb,Seの中から選択された熱電変換
素子材料で構成されるものとすることによって、p型熱
電変換素子およびn型熱電変換素子を簡便に得ることが
可能であるという著しく優れた効果がもたらされる。
Still further, as described in claim 4, the thermoelectric conversion element is made of a thermoelectric conversion element material selected from Bi, Ti or Bi, Te, Sb or Bi, Te, Sb, Se. By doing so, a remarkably excellent effect that a p-type thermoelectric conversion element and an n-type thermoelectric conversion element can be easily obtained is provided.

【0034】さらにまた、請求項5に記載のように、電
気絶縁体は、フェノール樹脂,ウレタン樹脂,ポリイミ
ド樹脂,ポリカーボネート樹脂,ABS樹脂の中から選
択された樹脂で構成されるものとすることによって、複
数の熱電変換素子群間を電気絶縁体により容易に取り囲
み支持することが可能であるという著しく優れた効果が
もたらされる。
Further, as described in claim 5, the electric insulator is made of a resin selected from phenol resin, urethane resin, polyimide resin, polycarbonate resin and ABS resin. In addition, a remarkably excellent effect that the plurality of thermoelectric conversion element groups can be easily surrounded and supported by the electric insulator is provided.

【0035】さらにまた、請求項6に記載のように、導
電性皮膜は、膜厚が2μm以上10μm以下、電気伝導
率σがσ>5×10(S/m)であるものとすること
によって、電極と熱電変換素子との間での良好な導通状
態を得ることができると共に、出力損失の少ない熱電変
換モジュールとすることが可能であるという著しく優れ
た効果がもたらされる。
Further, as described in claim 6, the conductive film has a thickness of 2 μm or more and 10 μm or less and an electric conductivity σ of σ> 5 × 10 5 (S / m). Thereby, a remarkably excellent effect that a good conduction state between the electrode and the thermoelectric conversion element can be obtained, and a thermoelectric conversion module with small output loss can be obtained is provided.

【0036】さらにまた、請求項7に記載のように、無
電界メッキがNi−PもしくはNi−Bメッキであるも
のとすることによって、導電性皮膜の形成をより一層良
好なものとすることが可能であるという著しく優れた効
果がもたらされる。
Further, by forming the electroless plating by Ni-P or Ni-B plating, it is possible to further improve the formation of the conductive film. A remarkably excellent effect is achieved.

【0037】さらにまた、請求項8に記載のように、モ
ジュール支持部材はステンレス鋼,合金鋼,炭素鋼およ
び鉄系合金から選択されるものであり、線径100μm
以下の繊維状もしくはメッシュ状の構造物であるものと
することによって、導電性皮膜を熱電変換素子端面のみ
に選択的にかつまた良好に形成することが可能であると
いう著しく優れた効果がもたらされる。
Still further, as described in claim 8, the module supporting member is selected from stainless steel, alloy steel, carbon steel and iron-based alloy, and has a wire diameter of 100 μm.
By using the following fibrous or mesh-like structure, a remarkably excellent effect that a conductive film can be selectively and satisfactorily formed only on the thermoelectric conversion element end face is provided. .

【0038】さらにまた、請求項9に記載のように、モ
ジュール支持部材はステンレス鋼,合金鋼,炭素鋼およ
び鉄系合金から選択されるものであり、複数の熱電変換
素子端面に接触できる針を有する剣山状針体よりなる構
造物であって、針先端が100μm以下であるものとす
ることによって、導電性皮膜を熱電変換素子端面のみに
選択的にかつまた良好に形成することが可能であるとい
う著しく優れた効果がもたらされる。
Still further, as described in claim 9, the module supporting member is selected from stainless steel, alloy steel, carbon steel and iron-based alloy, and a needle capable of contacting a plurality of thermoelectric conversion element end faces is provided. It is possible to selectively and satisfactorily form the conductive film only on the end face of the thermoelectric conversion element by making the structure of the needle-shaped needle body having a needle tip of 100 μm or less. This is a remarkably excellent effect.

【0039】さらにまた、請求項10に記載しているよ
うに、モジュール支持部材は、熱電変換素子材料より電
気的に卑な材料皮膜を表面に形成したアルミナボールで
あり、ボールの粒径が熱電変換モジュール中の複数の熱
電変換素子間隔より小さいものであるようになすことに
よって、導電性皮膜を熱電変換素子端面のみに選択的に
かつまた良好に形成することが可能であるという著しく
優れた効果がもたらされる。
Still further, as described in claim 10, the module supporting member is an alumina ball formed on the surface with a material film which is more base than the thermoelectric conversion element material, and the particle size of the ball is thermoelectric. By making the gap smaller than the interval between the plurality of thermoelectric conversion elements in the conversion module, a remarkably excellent effect that the conductive film can be selectively and satisfactorily formed only on the end faces of the thermoelectric conversion elements. Is brought.

【0040】[0040]

【実施例】以下、本発明の実施例を比較例とともに詳細
に説明するが、本発明はこのような実施例のみに限定さ
れないことはいうまでもない。
EXAMPLES Examples of the present invention will be described below in detail together with comparative examples, but it goes without saying that the present invention is not limited to only such examples.

【0041】(実施例1)熱電変換素子材料として、n
型はBiTeSe、p型はBiTeSbよりなるものを
選んで、図1に示すようなp型およびn型熱電変換素子
(棒)(1.4mm角×L50mm)2p,2nをそれ
ぞれ32本用意し、これをポリカーボネート製樹脂箱
(肉厚1.2mm、深さ55mm)3の中に所定の配列
で図1に示すように設置し、このポリカーボネート製樹
脂箱3中に、図2に示すようにウレタン樹脂4を注入し
て樹脂箱3内で発泡・硬化させる。
(Example 1) As a thermoelectric conversion element material, n
The type is made of BiTeSe, and the p type is made of BiTeSb, and 32 p-type and n-type thermoelectric conversion elements (rods) (1.4 mm square × L50 mm) 2p and 2n are prepared as shown in FIG. 1, respectively. This is placed in a polycarbonate resin box (1.2 mm thick, 55 mm deep) 3 in a predetermined arrangement as shown in FIG. 1, and urethane is placed in the polycarbonate resin box 3 as shown in FIG. The resin 4 is injected and foamed and cured in the resin box 3.

【0042】次に、これをダイヤモンドブレードで、熱
電変換素子(棒)2p,2nの長手方向と垂直方向に、
厚さ2.5mmに切断して、熱電変換モジュール素片5
Aを16枚得る。
Next, this is cut with a diamond blade in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the thermoelectric conversion elements (rods) 2p, 2n.
Cut to a thickness of 2.5 mm, thermoelectric conversion module element 5
Get 16 A's.

【0043】このように得られた熱電変換モジュール素
片5Aは、図2に示すように、外枠3Fとして肉厚1.
2mmのポリカーボネート製樹脂箱3があり、外枠3F
および熱電変換素子2p,2nに密着したウレタン樹脂
(電気絶縁体)4より構成されている。
As shown in FIG. 2, the thermoelectric conversion module element 5A thus obtained has an outer frame 3F having a thickness of 1.
There is a 2mm polycarbonate resin box 3 and an outer frame 3F
And a urethane resin (electric insulator) 4 closely adhered to the thermoelectric conversion elements 2p and 2n.

【0044】次に、この熱電変換モジュール素片(導電
性皮膜形成前)5Aの熱電変換素子2p,2nの端面に
以下の手順で導電性皮膜を形成する。
Next, a conductive film is formed on the end surfaces of the thermoelectric conversion elements 2p and 2n of the thermoelectric conversion module element (before forming the conductive film) 5A in the following procedure.

【0045】(1)熱電変換モジュール素片5Aの上下
面を必要に応じて研磨し、バリや素子端面の汚れを除去
する。
(1) The upper and lower surfaces of the thermoelectric conversion module element 5A are polished as necessary to remove burrs and dirt on the element end faces.

【0046】(2)アルカリ脱脂処理を行い、熱電変換
素子端面を清浄にする。このとき、例えば、日本カニゼ
ン(株)製、アルカリ脱脂液(K330)を濃度50g
/100ml、温度60℃の水溶液に調整し、その中で
約5分間脱脂するものとなすことができる。
(2) The end face of the thermoelectric conversion element is cleaned by performing an alkali degreasing treatment. At this time, for example, an alkaline degreasing solution (K330) manufactured by Nippon Kanigen Co., Ltd. having a concentration of 50 g was used.
/ 100 ml, adjusted to an aqueous solution at a temperature of 60 ° C., and degreased therein for about 5 minutes.

【0047】(3)熱電変換モジュール素片5Aを水洗
後、図4に示すように、線径約80μmのスチールウー
ルよりなるモジュール支持部材6が固定された電気絶縁
性基板7で、脱脂処理の終了したモジュール素片5Aの
上下面をスチールウールよりなるモジュール支持部材6
と熱電変換素子端面とが接するように挟み込んでモジュ
ール素片5Aを支持する。
(3) After the thermoelectric conversion module element 5A is washed with water, as shown in FIG. 4, the electrical insulating substrate 7 to which the module supporting member 6 made of steel wool having a wire diameter of about 80 μm is fixed is subjected to a degreasing treatment. Module support member 6 made of steel wool on upper and lower surfaces of completed module element 5A
And the end face of the thermoelectric conversion element are sandwiched between them so as to support the module element 5A.

【0048】(4)スチールウールよりなるモジュール
支持部材6で挟まれたモジュール素片5Aを図5に示す
ようにメッキ槽8中のNiメッキ液9中に入れ、図6に
示すように導電性皮膜10としてNiメッキ皮膜を熱電
変換素子端面に形成する。このとき、例えば、日本カニ
ゼン(株)製、Ni−Bメッキ液(SB−55)(B濃
度5.5%)200ml、温度70℃に調整し、その中
で約20分間メッキするものとなすことができる。
(4) The module piece 5A sandwiched between the module supporting members 6 made of steel wool is put into a Ni plating solution 9 in a plating tank 8 as shown in FIG. A Ni plating film is formed on the thermoelectric conversion element end face as the film 10. At this time, for example, Ni-B plating solution (SB-55) (manufactured by Nippon Kanigen Co., Ltd.) (SB concentration: 5.5%) (200 ml) is adjusted to a temperature of 70 ° C., and plating is performed for about 20 minutes. be able to.

【0049】(5)メッキ終了後、水洗、乾燥すること
により、図6に示すように熱電変換素子端面のみに、導
電性(Ni)皮膜10を形成する。
(5) After the plating is completed, the conductive (Ni) film 10 is formed only on the end face of the thermoelectric conversion element as shown in FIG. 6 by washing and drying.

【0050】(6)このようにして形成された導電性
(Ni)皮膜10は、膜厚約5μmであり、電気伝導率
は8×10S/mであって、良好な電気伝導性を有し
ていた。
(6) The conductive (Ni) film 10 thus formed has a film thickness of about 5 μm, an electric conductivity of 8 × 10 5 S / m, and a good electric conductivity. Had.

【0051】(7)また、熱電変換素子端面に、導電性
(Ni)皮膜10を形成したことにより、Sn−Pbハ
ンダ、Sn−Agハンダの漏れ性が改善され、素子端面
部とハンダ層との界面にはボイド、フクレ等は存在しな
かった。
(7) In addition, since the conductive (Ni) film 10 is formed on the end face of the thermoelectric conversion element, the leakage of Sn-Pb solder and Sn-Ag solder is improved, and the end face of the element and the solder layer are formed. No voids, blisters, etc., were present at the interface of.

【0052】このように処理することで図6に示したよ
うな熱電変換素子端面に導電性皮膜10を形成した熱電
変換モジュール素片5Bを得る。
By performing such treatment, a thermoelectric conversion module element piece 5B having the conductive film 10 formed on the end face of the thermoelectric conversion element as shown in FIG. 6 is obtained.

【0053】(8)次に、図7に示すように、所定の電
極11のパターンを有する電気絶縁性基板12を上記ハ
ンダ材料で熱電変換モジュール素片5Bに接合・設置し
て熱電変換モジュール1を製作する。
(8) Next, as shown in FIG. 7, an electrically insulative substrate 12 having a predetermined pattern of electrodes 11 is joined and placed on the thermoelectric conversion module element 5B with the above-mentioned solder material to form a thermoelectric conversion module 1 To produce

【0054】(実施例2)熱電変換モジュール素片(導
電性皮膜形成前)5Aの製作までは実施例1と同等であ
るので省略する。以下、導電性皮膜の形成方法について
述べる。
(Embodiment 2) The steps up to the manufacture of the thermoelectric conversion module element piece (before the formation of the conductive film) 5A are the same as those in Embodiment 1 and will not be described. Hereinafter, a method for forming the conductive film will be described.

【0055】(1)熱電変換モジュール素片5Aの上下
面を必要に応じて研磨し、バリや素子端面の汚れを除去
する。
(1) The upper and lower surfaces of the thermoelectric conversion module element 5A are polished as necessary to remove burrs and dirt on the element end faces.

【0056】(2)アルカリ脱脂処理を行い、熱電変換
素子端面を清浄にする。このとき、例えば、日本カニゼ
ン(株)製、アルカリ脱脂液(K330)を濃度50g
/100ml、温度60℃の水溶液に調整し、その中で
約5分間脱脂するものとなすことができる。
(2) An alkali degreasing treatment is performed to clean the end faces of the thermoelectric conversion element. At this time, for example, an alkaline degreasing solution (K330) manufactured by Nippon Kanigen Co., Ltd. having a concentration of 50 g was used.
/ 100 ml, adjusted to an aqueous solution at a temperature of 60 ° C., and degreased therein for about 5 minutes.

【0057】(3)熱電変換モジュール素片5Aを水洗
後、図8に示すように、約100μmの先端径をもつ剣
山状針体よりなるモジュール支持部材14をモジュール
素片5A中の熱電変換素子の配列ピッチに合わせて配列
した電気絶縁性基板15で図8に示すようにモジュール
素片5Aの上下面を針先端が熱電素子端面と接するよう
に挟んで支持する。
(3) After washing the thermoelectric conversion module element 5A with water, as shown in FIG. 8, the module support member 14 made of a sword-like needle having a tip diameter of about 100 μm is attached to the thermoelectric conversion element in the module element 5A. As shown in FIG. 8, the upper and lower surfaces of the module piece 5A are sandwiched and supported by the electrically insulating substrates 15 arranged in accordance with the arrangement pitch so that the needle tips are in contact with the thermoelectric element end faces.

【0058】(4)剣山状針体よりなるモジュール支持
部材14で挟まれたモジュール素片5AをNiメッキ液
9中に入れ、図6に示したように導電性皮膜10として
Niメッキ皮膜を熱電変換素子端面に形成する。このと
き、例えば、日本カニゼン(株)製、Ni−Bメッキ液
(SB−55)(B濃度5.5%)200ml、温度7
0℃に調整し、その中で約20分間メッキするものとな
すことができる。
(4) The module piece 5A sandwiched between the module supporting members 14 made of a sword-like needle is put in a Ni plating solution 9 and a Ni plating film is formed as a conductive film 10 as shown in FIG. It is formed on the end face of the conversion element. At this time, for example, 200 ml of Ni-B plating solution (SB-55) (B concentration 5.5%) manufactured by Nippon Kanigen Co., Ltd., temperature 7
The temperature can be adjusted to 0 ° C., and plating can be performed for about 20 minutes.

【0059】(5)メッキ終了後、水洗、乾燥すること
により、図6に示したように熱電変換素子端面のみに、
導電性(Ni)皮膜10を形成する。
(5) After the plating is completed, washing and drying are performed, so that only the end faces of the thermoelectric conversion element are exposed as shown in FIG.
A conductive (Ni) film 10 is formed.

【0060】(6)このようにして形成された導電性
(Ni)皮膜10は、膜厚約4μmであり、電気伝導率
は8×10S/mであって、良好な電気伝導性を有し
ていた。
(6) The conductive (Ni) film 10 thus formed has a thickness of about 4 μm, an electric conductivity of 8 × 10 5 S / m, and a good electric conductivity. Had.

【0061】(7)また、熱電変換素子端面に、導電性
(Ni)皮膜10を形成したことにより、Sn−Pbハ
ンダ、Sn−Agハンダ、Sn−Cuハンダの濡れ性が
改善され、素子端面部とハンダ層との界面にはボンド、
フクレ等は存在しなかった。
(7) Since the conductive (Ni) film 10 is formed on the end face of the thermoelectric conversion element, the wettability of Sn—Pb solder, Sn—Ag solder, and Sn—Cu solder is improved, and the end face of the element is improved. Bond at the interface between the part and the solder layer,
There were no blisters.

【0062】以下、実施例1と同様にして図7に示した
ような熱電変換モジュール1を製作する。
Hereinafter, the thermoelectric conversion module 1 as shown in FIG. 7 is manufactured in the same manner as in the first embodiment.

【0063】(実施例3)熱電変換モジュール素片(導
電性皮膜形成前)5Aの製作までは実施例1と同等であ
るので省略する。以下、導電性皮膜の形成方法について
述べる。
(Embodiment 3) The process up to the production of the thermoelectric conversion module element piece (before the formation of the conductive film) 5A is the same as that of the embodiment 1 and will not be described. Hereinafter, a method for forming the conductive film will be described.

【0064】(1)熱電変換モジュール素片5Aの上下
面を必要に応じて研磨し、バリや素子端面の汚れを除去
する。
(1) The upper and lower surfaces of the thermoelectric conversion module element 5A are polished as necessary to remove burrs and dirt on the element end surfaces.

【0065】(2)アルカリ脱脂処理を行い、熱電変換
素子端面を清浄にする。このとき、例えば、日本カニゼ
ン(株)製、アルカリ脱脂液(K330)を濃度50g
/100ml、温度60℃の水溶液に調整し、その中で
約5分間脱脂するものとなすことができる。
(2) An alkali degreasing treatment is performed to clean the end faces of the thermoelectric conversion element. At this time, for example, an alkaline degreasing solution (K330) manufactured by Nippon Kanigen Co., Ltd. having a concentration of 50 g was used.
/ 100 ml, adjusted to an aqueous solution at a temperature of 60 ° C., and degreased therein for about 5 minutes.

【0066】(3)熱電変換モジュール素片5Aを水洗
後、図9に示すように、約0.5mの粒径をもつ表面
に、Niメッキを施したアルミナボールよりなるモジュ
ール支持部材16でモジュール素片5Aを挟んでアルミ
ナボール支持部材16で支持する。
(3) After the thermoelectric conversion module element 5A is washed with water, as shown in FIG. 9, the module is supported by a module supporting member 16 made of Ni-plated alumina balls on the surface having a particle size of about 0.5 m. The element 5A is supported by an alumina ball supporting member 16 with the element 5A interposed therebetween.

【0067】(4)アルミナボールよりなるモジュール
支持部材16および電気絶縁性基板17で挟まれたモジ
ュール素片5AをNiメッキ液9中に入れ、図6に示し
たように、導電性皮膜10としてNiメッキ皮膜を熱電
変換素子端面に形成する。このとき、例えば、日本カニ
ゼン(株)製、Ni−Bメッキ液(SB−55)(B濃
度5.5%)200ml、温度70℃に調整し、その中
で約20分間メッキするものとなすことができる。
(4) The module element 5A sandwiched between the module support member 16 made of alumina balls and the electrically insulating substrate 17 is put into the Ni plating solution 9 to form the conductive film 10 as shown in FIG. A Ni plating film is formed on a thermoelectric conversion element end face. At this time, for example, Ni-B plating solution (SB-55) (manufactured by Nippon Kanigen Co., Ltd.) (SB concentration: 5.5%) (200 ml) is adjusted to a temperature of 70 ° C., and plating is performed for about 20 minutes. be able to.

【0068】(5)メッキ終了後、水洗、乾燥すること
により、図6に示したように熱電変換素子端面のみに、
導電性(Ni)皮膜10を形成する。
(5) After the plating is completed, by washing with water and drying, as shown in FIG.
A conductive (Ni) film 10 is formed.

【0069】(6)このようにして形成された導電性
(Ni)皮膜10は、膜厚約4μmであり、電気伝導率
は8×10S/mであって、良好な電気伝導性を有し
ていた。
(6) The conductive (Ni) film 10 thus formed has a thickness of about 4 μm, an electric conductivity of 8 × 10 5 S / m, and a good electric conductivity. Had.

【0070】(7)また、熱電変換素子端面に、導電性
(Ni)皮膜10を形成したことにより、Sn−Pbハ
ンダ、Sn−Agハンダ、Sn−Cuハンダの濡れ性が
改善され、素子端面部とハンダ層との界面にはボンド、
フクレ等は存在しなかった。
(7) Since the conductive (Ni) film 10 is formed on the end face of the thermoelectric conversion element, the wettability of Sn—Pb solder, Sn—Ag solder, and Sn—Cu solder is improved, and the end face of the element is improved. Bond at the interface between the part and the solder layer,
There were no blisters.

【0071】以下、実施例1と同様にして図7に示した
ように熱電変換モジュール1を製作する。
Hereinafter, the thermoelectric conversion module 1 is manufactured as shown in FIG.

【0072】(比較例)実施例1〜3に述べたスチール
ウール6、剣山状支持針14およびアルミナボール16
を使用しなかった場合について述べる。
(Comparative Example) Steel wool 6, sword-shaped support needle 14 and alumina ball 16 described in Examples 1 to 3
The case in which is not used will be described.

【0073】このとき、熱電変換モジュール素片5Aの
製作およびバリ取り、脱油などのモジュール素片の調整
は実施例1と同等であるので省略する。
At this time, the production of the thermoelectric conversion module element 5A and the adjustment of the module element such as deburring and deoiling are the same as those in the first embodiment, so that the description is omitted.

【0074】(1)調整されたモジュール素片5Aを実
施例1と同様にNiメッキ液9中に入れ、約20分間メ
ッキした。
(1) The adjusted module piece 5A was placed in a Ni plating solution 9 in the same manner as in Example 1 and plated for about 20 minutes.

【0075】しかし、メッキ処理後のモジュール素片の
熱電変換素子端面にはNi皮膜は形成されていなかっ
た。
However, the Ni film was not formed on the end face of the thermoelectric conversion element of the module element after the plating process.

【0076】(2)ここでさらにメッキ処理を20分間
行い、合計40分間行ったところ、一部の熱電変換素子
端面にNi皮膜が形成されたが、モジュール素片全体の
熱電変換素子端面にはNi皮膜は形成されていなかっ
た。
(2) Here, plating was further performed for 20 minutes, and when a total of 40 minutes were performed, a Ni film was formed on a part of the thermoelectric conversion element end face. The Ni film was not formed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例において熱電変換素子(棒)を
ポリカーボネート製樹脂箱内に設置する様子を示す断面
説明図である。
FIG. 1 is an explanatory cross-sectional view showing how a thermoelectric conversion element (rod) is installed in a polycarbonate resin box in an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例においてポリカーボネート製樹
脂箱の内部にウレタン樹脂を注入して発泡・硬化させた
のち水平方向に切断して得た熱電変換モジュール素片の
水平断面説明図である。
FIG. 2 is an explanatory horizontal sectional view of a thermoelectric conversion module element obtained by injecting a urethane resin into a polycarbonate resin box, foaming and curing the same, and then cutting the same horizontally in an embodiment of the present invention.

【図3】導電性皮膜形成前の熱電変換モジュール素片の
断面説明図である。
FIG. 3 is an explanatory cross-sectional view of a thermoelectric conversion module element before a conductive film is formed.

【図4】スチールウールで挟まれたモジュール素片の断
面説明図である。
FIG. 4 is an explanatory sectional view of a module piece sandwiched between steel wools.

【図5】モジュール素片をメッキ浴中に浸漬した状態を
示す断面説明図である。
FIG. 5 is an explanatory sectional view showing a state where a module element is immersed in a plating bath.

【図6】導電性皮膜形成後の熱電変換モジュール素片の
断面説明図である。
FIG. 6 is an explanatory cross-sectional view of a thermoelectric conversion module element after a conductive film is formed.

【図7】導電性皮膜形成後の熱電変換モジュール素片を
用いて組み立てた熱電変換モジュールの断面説明図であ
る。
FIG. 7 is an explanatory cross-sectional view of the thermoelectric conversion module assembled using the thermoelectric conversion module pieces after the formation of the conductive film.

【図8】本発明の他の実施例において剣山状支持針で挟
まれたモジュール素片の断面説明図である。
FIG. 8 is an explanatory cross-sectional view of a module element sandwiched between sword-shaped support needles in another embodiment of the present invention.

【図9】本発明のさらに他の実施例においてアルミナボ
ールで挟まれたモジュール素片の断面説明図である。
FIG. 9 is an explanatory sectional view of a module element sandwiched between alumina balls in still another embodiment of the present invention.

【図10】従来例による熱電変換モジュールの製造方法
を(A)〜(F)に分けて示す説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a method of manufacturing a thermoelectric conversion module according to a conventional example, divided into (A) to (F).

【図11】従来の他の例による熱電変換モジュールの製
造方法を(A)〜(D)に分けて示す説明図である。
FIG. 11 is an explanatory view showing a method of manufacturing a thermoelectric conversion module according to another conventional example, divided into (A) to (D).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 熱電変換モジュール 2p p型熱電変換素子(棒) 2n n型熱電変換素子(棒) 3 ボリカーボネート製樹脂箱 3F ボリカーボネート製樹脂箱の外枠 4 ウレタン樹脂(電気絶縁体) 5A 導電性皮膜形成前の熱電変換モジュール素片 5B 導電性皮膜形成後の熱電変換モジュール素片 6 スチールウールよりなるモジュール支持部材 9 メッキ浴 10 導電性皮膜 11 電極 12 電気絶縁性基板 14 剣山状針体よりなるモジュール支持部材 16 アルミナボールよりなるモジュール支持部材 Reference Signs List 1 thermoelectric conversion module 2p p-type thermoelectric conversion element (rod) 2n n-type thermoelectric conversion element (rod) 3 Polycarbonate resin box 3F Polycarbonate resin box outer frame 4 Urethane resin (electric insulator) 5A Conductive film formation Previous thermoelectric conversion module element 5B Thermoelectric conversion module element after conductive film formation 6 Module support member made of steel wool 9 Plating bath 10 Conductive film 11 Electrode 12 Electrically insulating substrate 14 Module support made of sword-like needle Member 16 Module support member made of alumina balls

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 35/32 H01L 35/32 A ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 35/32 H01L 35/32 A

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電気絶縁体に囲まれて支持された複数の
熱電変換素子群間を複数の電極群により電気的に接合す
ることによって製造される熱電変換モジュールの製造工
程において、前記電極に接合される熱電変換素子の端面
に前記熱電変換素子と異なる導電性皮膜をあらかじめ形
成するに際し、前記電気絶縁体および熱電変換素子群よ
りなる熱電変換モジュール素片を前記熱電変換素子材料
より電気的に卑な材料よりなるモジュール支持部材を熱
電変換素子端面に接触させて支持し、導電性皮膜を前記
熱電変換素子端面のみに選択的に形成することを特徴と
する熱電変換モジュールの製造方法。
In a manufacturing process of a thermoelectric conversion module manufactured by electrically bonding a plurality of thermoelectric conversion element groups supported by an electric insulator with a plurality of electrode groups, the thermoelectric conversion module is bonded to the electrodes. When a conductive film different from the thermoelectric conversion element is previously formed on the end face of the thermoelectric conversion element to be formed, the thermoelectric conversion module element composed of the electrical insulator and the thermoelectric conversion element group is electrically less electrically conductive than the thermoelectric conversion element material. A method for producing a thermoelectric conversion module, comprising: supporting a module supporting member made of a suitable material in contact with an end face of a thermoelectric conversion element; and selectively forming a conductive film only on the end face of the thermoelectric conversion element.
【請求項2】 導電性皮膜は無電界メッキにより形成さ
れることを特徴とする請求項1に記載の熱電変換モジュ
ールの製造方法。
2. The method for manufacturing a thermoelectric conversion module according to claim 1, wherein the conductive film is formed by electroless plating.
【請求項3】 モジュール支持部材は、熱電変換素子端
面より小さい接触面積で接触し、無電界メッキにおいて
メッキ液がモジュール支持部材と熱電変換素子端面に浸
透可能としたものであることを特徴とする請求項2に記
載の熱電変換モジュールの製造方法。
3. The module support member is in contact with a contact area smaller than an end face of the thermoelectric conversion element, so that a plating solution can penetrate into the module support member and the end face of the thermoelectric conversion element in electroless plating. A method for manufacturing the thermoelectric conversion module according to claim 2.
【請求項4】 熱電変換素子が、Bi,TeまたはB
i,Te,SbまたはBi,Te,Sb,Seの中から
選択された熱電変換素子材料で構成されることを特徴と
する請求項1ないし3のいずれかに記載の熱電変換モジ
ュールの製造方法。
4. The thermoelectric conversion element is Bi, Te or B
4. The method for manufacturing a thermoelectric conversion module according to claim 1, wherein the thermoelectric conversion module is made of a thermoelectric conversion element material selected from i, Te, Sb or Bi, Te, Sb, Se.
【請求項5】 電気絶縁体は、フェノール樹脂,ウレタ
ン樹脂,ポリイミド樹脂,ポリカーボネート樹脂,AB
S樹脂の中から選択された樹脂で構成されることを特徴
とする請求項1ないし4のいずれかに記載の熱電変換モ
ジュールの製造方法。
5. The electric insulator is made of phenol resin, urethane resin, polyimide resin, polycarbonate resin, AB
The method for manufacturing a thermoelectric conversion module according to any one of claims 1 to 4, wherein the thermoelectric conversion module is made of a resin selected from S resins.
【請求項6】 導電性皮膜は、膜厚が2μm以上10μ
m以下、電気伝導率σがσ>5×10(S/m)であ
ることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載
の熱電変換モジュールの製造方法。
6. The conductive film has a thickness of 2 μm or more and 10 μm or more.
The method for manufacturing a thermoelectric conversion module according to any one of claims 1 to 5, wherein the electric conductivity σ is σ> 5 x 10 5 (S / m), when m or less.
【請求項7】 無電界メッキがNi−PもしくはNi−
Bメッキであることを特徴とする請求項2に記載の熱電
変換モジュール製造方法。
7. Electroless plating is performed using Ni-P or Ni-
The method for manufacturing a thermoelectric conversion module according to claim 2, wherein the plating is B plating.
【請求項8】 モジュール支持部材はステンレス鋼,合
金鋼,炭素鋼および鉄系合金から選択されるものであ
り、線径100μm以下の繊維状もしくはメッシュ状の
構造物であることを特徴とする請求項3に記載の熱電変
換モジュールの製造方法。
8. The module supporting member is selected from stainless steel, alloy steel, carbon steel, and iron-based alloy, and is a fibrous or mesh-like structure having a wire diameter of 100 μm or less. Item 4. A method for manufacturing a thermoelectric conversion module according to Item 3.
【請求項9】 モジュール支持部材はステンレス鋼,合
金鋼,炭素鋼および鉄系合金から選択されるものであ
り、複数の熱電変換素子端面に接触できる針を有する剣
山状針体よりなる構造物であって、針先端が100μm
以下であることを特徴とする請求項3に記載の熱電変換
モジュールの製造方法。
9. The module supporting member is selected from stainless steel, alloy steel, carbon steel, and iron-based alloy, and is a structure made of a sword-like needle having needles capable of contacting a plurality of thermoelectric conversion element end faces. And the needle tip is 100μm
The method for manufacturing a thermoelectric conversion module according to claim 3, wherein:
【請求項10】 モジュール支持部材は熱電変換素子材
料より電気的に卑な材料皮膜を表面に形成したアルミナ
ボールであり、ボールの粒径が熱電変換モジュール中の
複数の熱電変換素子間隔より小さいものであることを特
徴とする請求項3に記載の熱電変換モジュールの製造方
法。
10. The module supporting member is an alumina ball formed on the surface thereof with a material film which is more electrically less than the thermoelectric conversion element material, wherein the diameter of the ball is smaller than a plurality of thermoelectric conversion element intervals in the thermoelectric conversion module. The method for manufacturing a thermoelectric conversion module according to claim 3, wherein
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2008127017A1 (en) * 2007-04-17 2008-10-23 Korea Institute Of Machinery & Materials A thermoelectric module
CN100444418C (en) * 2003-11-28 2008-12-17 石田清仁 Thermoelectric module and its flux
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JPWO2022092177A1 (en) * 2020-10-30 2022-05-05

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