JP2003197988A - 熱電モジュール、熱電モジュール用基板の製造方法及び熱電モジュールの製造方法 - Google Patents
熱電モジュール、熱電モジュール用基板の製造方法及び熱電モジュールの製造方法Info
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- H10N10/10—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects
- H10N10/17—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects characterised by the structure or configuration of the cell or thermocouple forming the device
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 容易且つ廉価に電気的な導通性を向上させる
ことができる熱電モジュール、熱電モジュール用基板の
製造方法及び熱電モジュールの製造方法を提供する。 【解決手段】 絶縁基板２の端面には、少なくとも２箇
所、例えば４箇所において、半円状に切り欠かれた凹部
４が形成されている。そして、２箇所の凹部４の周面に
端面導電層１４が形成されている。上段の熱電素子群を
構成する複数個の熱電素子のうちでその直列体の両端に
位置するものに接続された導電層１３、即ち接続端部に
該当する導電層１３に端面導電層１４の絶縁基板２の上
面側の端部が接続され、下段の熱電素子群を構成する複
数個の熱電素子のうちで各直列体の一方の末端に位置す
るものに接続された導電層１３、即ち接続端部に該当す
る導電層１３に端面導電層１４の絶縁基板２の下面側の
端部が接続されている。
ことができる熱電モジュール、熱電モジュール用基板の
製造方法及び熱電モジュールの製造方法を提供する。 【解決手段】 絶縁基板２の端面には、少なくとも２箇
所、例えば４箇所において、半円状に切り欠かれた凹部
４が形成されている。そして、２箇所の凹部４の周面に
端面導電層１４が形成されている。上段の熱電素子群を
構成する複数個の熱電素子のうちでその直列体の両端に
位置するものに接続された導電層１３、即ち接続端部に
該当する導電層１３に端面導電層１４の絶縁基板２の上
面側の端部が接続され、下段の熱電素子群を構成する複
数個の熱電素子のうちで各直列体の一方の末端に位置す
るものに接続された導電層１３、即ち接続端部に該当す
る導電層１３に端面導電層１４の絶縁基板２の下面側の
端部が接続されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザダイオード
等の発熱性の素子又は一定の温度に保持する必要がある
素子の温度制御を行う熱電モジュール、熱電モジュール
用基板の製造方法及び熱電モジュールの製造方法に関
し、特に、熱電素子群間の高い電気的導通性を容易に確
保することが可能な熱電モジュール、熱電モジュール用
基板の製造方法及び熱電モジュールの製造方法に関す
る。
等の発熱性の素子又は一定の温度に保持する必要がある
素子の温度制御を行う熱電モジュール、熱電モジュール
用基板の製造方法及び熱電モジュールの製造方法に関
し、特に、熱電素子群間の高い電気的導通性を容易に確
保することが可能な熱電モジュール、熱電モジュール用
基板の製造方法及び熱電モジュールの製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、熱電効率を向上させるために、複
数段に熱電素子群を積層して構成された熱電モジュール
が提案されている。このような熱電モジュールでは、隣
り合う段の間で電気的な導通を確保する必要があり、そ
のための構造が、例えば特開平１０−１９００７１号公
報に記載されている。図２２（ａ）乃至（ｃ）は特開平
１０−１９００７１号公報に記載された熱電モジュール
と同様の構造の熱電モジュールを示す断面図である。
数段に熱電素子群を積層して構成された熱電モジュール
が提案されている。このような熱電モジュールでは、隣
り合う段の間で電気的な導通を確保する必要があり、そ
のための構造が、例えば特開平１０−１９００７１号公
報に記載されている。図２２（ａ）乃至（ｃ）は特開平
１０−１９００７１号公報に記載された熱電モジュール
と同様の構造の熱電モジュールを示す断面図である。
【０００３】図２２（ａ）乃至（ｃ）に示すものでは、
熱電モジュールが２段の熱電素子群により構成され、下
段の熱電素子群が絶縁基板１０１と絶縁基板１０２とに
より挟まれ、上段の熱電素子群が絶縁基板１０２と絶縁
基板１０３とにより挟まれている。また、各熱電素子群
はｎ型熱電素子１１１及びｐ型熱電素子１１２が電極１
１３を介して交互に直列接続されることにより構成され
ている。なお、一般には、本願明細書における熱電素子
群自体が熱電モジュールとよばれることもある。
熱電モジュールが２段の熱電素子群により構成され、下
段の熱電素子群が絶縁基板１０１と絶縁基板１０２とに
より挟まれ、上段の熱電素子群が絶縁基板１０２と絶縁
基板１０３とにより挟まれている。また、各熱電素子群
はｎ型熱電素子１１１及びｐ型熱電素子１１２が電極１
１３を介して交互に直列接続されることにより構成され
ている。なお、一般には、本願明細書における熱電素子
群自体が熱電モジュールとよばれることもある。
【０００４】そして、図２２（ａ）に示す熱電モジュー
ルの断面図によると、下段の熱電素子群の一部を構成し
互いに直列に接続された熱電素子のうちで一方の端部に
位置するもの、及び上段の熱電素子群を構成し互いに直
列に接続された熱電素子のうちで一方の端部に位置する
ものに、夫々端部電極１１４が接続され、これらの端部
電極１１４がリード１１５を介してはんだ１１６により
互いに接続されている。端部電極１１４は絶縁基板１０
２の両面に２個ずつ形成されている。
ルの断面図によると、下段の熱電素子群の一部を構成し
互いに直列に接続された熱電素子のうちで一方の端部に
位置するもの、及び上段の熱電素子群を構成し互いに直
列に接続された熱電素子のうちで一方の端部に位置する
ものに、夫々端部電極１１４が接続され、これらの端部
電極１１４がリード１１５を介してはんだ１１６により
互いに接続されている。端部電極１１４は絶縁基板１０
２の両面に２個ずつ形成されている。
【０００５】また、図２２（ｂ）に示す熱電モジュール
では、リード１１５の代わりに「コ」字型の銅板１１７
が使用されている。
では、リード１１５の代わりに「コ」字型の銅板１１７
が使用されている。
【０００６】また、図２２（ｃ）に示す熱電モジュール
では、絶縁基板１０２にスルーホール１０５が形成さ
れ、このスルーホール１０５の内側に導電性皮膜１０６
が形成されている。そして、２個の端部電極１１４が導
電性皮膜１０６を介して互いに接続されている。一の基
板では、内側に導電性皮膜が形成されたスルーホールは
２つ存在する。
では、絶縁基板１０２にスルーホール１０５が形成さ
れ、このスルーホール１０５の内側に導電性皮膜１０６
が形成されている。そして、２個の端部電極１１４が導
電性皮膜１０６を介して互いに接続されている。一の基
板では、内側に導電性皮膜が形成されたスルーホールは
２つ存在する。
【０００７】また、特開平１０−３１３１５０号公報に
は、１段の熱電素子群を備えた熱電モジュールにおい
て、筐体の内面に形成された金属パターンと絶縁基板上
の熱電素子との間の導通を確保するための構造が記載さ
れている。図２３は特開平１０−３１３１５０号公報に
記載された熱電モジュールと同様の構造の熱電モジュー
ルを示す模式図である。
は、１段の熱電素子群を備えた熱電モジュールにおい
て、筐体の内面に形成された金属パターンと絶縁基板上
の熱電素子との間の導通を確保するための構造が記載さ
れている。図２３は特開平１０−３１３１５０号公報に
記載された熱電モジュールと同様の構造の熱電モジュー
ルを示す模式図である。
【０００８】図２３に示す熱電モジュールにおいては、
熱電素子群が絶縁基板１２１及び１２２に挟まれ、電極
１３３を介して互いに直列に接続され熱電素子群を構成
するｎ型熱電素子１３１及びｐ型熱電素子１３２のうち
両端に位置するものに、下側の絶縁基板１２１の側面を
介して下面まで形成された電極１３４が接続されてい
る。
熱電素子群が絶縁基板１２１及び１２２に挟まれ、電極
１３３を介して互いに直列に接続され熱電素子群を構成
するｎ型熱電素子１３１及びｐ型熱電素子１３２のうち
両端に位置するものに、下側の絶縁基板１２１の側面を
介して下面まで形成された電極１３４が接続されてい
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図２２
（ａ）に示す従来の熱電モジュールにおいては、リード
１１５を接合する工程が煩雑であると共に、そのために
要する費用が高いという問題点がある。また、リード１
１５が絶縁基板の端部から大きくはみ出して他の部位に
接触する虞がある。
（ａ）に示す従来の熱電モジュールにおいては、リード
１１５を接合する工程が煩雑であると共に、そのために
要する費用が高いという問題点がある。また、リード１
１５が絶縁基板の端部から大きくはみ出して他の部位に
接触する虞がある。
【００１０】図２２（ｂ）に示す従来の熱電モジュール
においては、銅板１１７を接合する工程が煩雑であると
共に、そのために要する費用が高いという問題点があ
る。また、銅板１１７にクラックが発生して安定した電
流の供給が困難になることもある。
においては、銅板１１７を接合する工程が煩雑であると
共に、そのために要する費用が高いという問題点があ
る。また、銅板１１７にクラックが発生して安定した電
流の供給が困難になることもある。
【００１１】図２２（ｃ）に示す従来の熱電モジュール
においては、スルーホール１０５内に導電性皮膜１０６
を形成するためには、絶縁基板１０２に直接メッキを施
す必要があるが、このメッキ工程自体が困難であり、電
気的導通を確保できないことある。また、メッキを行っ
た後に、確実に導電性皮膜１０６が形成されているか否
かを確認することができないという問題点もある。従っ
て、熱電モジュールを組み立てるまでは、導通が確保さ
れているかを確認することができないため、その後に不
良であると診断された場合には、熱電モジュールの完成
品が不良品となり、歩留まりが低下する。
においては、スルーホール１０５内に導電性皮膜１０６
を形成するためには、絶縁基板１０２に直接メッキを施
す必要があるが、このメッキ工程自体が困難であり、電
気的導通を確保できないことある。また、メッキを行っ
た後に、確実に導電性皮膜１０６が形成されているか否
かを確認することができないという問題点もある。従っ
て、熱電モジュールを組み立てるまでは、導通が確保さ
れているかを確認することができないため、その後に不
良であると診断された場合には、熱電モジュールの完成
品が不良品となり、歩留まりが低下する。
【００１２】また、図２３に示す従来の熱電モジュール
については、特開平１０−３１３１５０号公報に電極１
３４を形成する方法についての説明がなく、その製造が
極めて困難である。これは、絶縁基板が極めて小さいた
め、その微小な側面に選択的にメッキ等を施すことが困
難なためである。
については、特開平１０−３１３１５０号公報に電極１
３４を形成する方法についての説明がなく、その製造が
極めて困難である。これは、絶縁基板が極めて小さいた
め、その微小な側面に選択的にメッキ等を施すことが困
難なためである。
【００１３】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、容易且つ廉価に電気的な導通性を向上させ
ることができる熱電モジュール、熱電モジュール用基板
の製造方法及び熱電モジュールの製造方法を提供するこ
とを目的とする。
のであって、容易且つ廉価に電気的な導通性を向上させ
ることができる熱電モジュール、熱電モジュール用基板
の製造方法及び熱電モジュールの製造方法を提供するこ
とを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明に係る熱電モジュ
ールは、複数個の熱電素子が導電層により接続されて構
成され相互に積層された熱電素子群と、前記熱電素子群
が固定された絶縁基板と、を有する熱電モジュールにお
いて、前記絶縁基板にはその側面よりも内側に後退した
後退部が形成され、前記後退部に設けられ前記絶縁基板
の上面及び下面に形成された導電層のなかで接続端部に
該当する導電層を相互に接続する接続部材を有すること
を特徴とする。
ールは、複数個の熱電素子が導電層により接続されて構
成され相互に積層された熱電素子群と、前記熱電素子群
が固定された絶縁基板と、を有する熱電モジュールにお
いて、前記絶縁基板にはその側面よりも内側に後退した
後退部が形成され、前記後退部に設けられ前記絶縁基板
の上面及び下面に形成された導電層のなかで接続端部に
該当する導電層を相互に接続する接続部材を有すること
を特徴とする。
【００１５】なお、前記接続部材は、前記後退部の側面
に形成されたメッキ膜を有することができ、更に前記メ
ッキ膜上に形成された導電材を有することができる。
に形成されたメッキ膜を有することができ、更に前記メ
ッキ膜上に形成された導電材を有することができる。
【００１６】本発明においては、後退部内に形成された
接続部材を介して熱電モジュール用基板の上面及び下面
に夫々形成された熱電素子群の接続端部に該当する導電
層が互いに接続されているので、接続部材の形成が容易
であり、且つ、低コストで行うことが可能である。ま
た、仮に接続部材の形成が良好でない場合が生じたとし
ても、そのことを外部から容易に検出することが可能で
ある。
接続部材を介して熱電モジュール用基板の上面及び下面
に夫々形成された熱電素子群の接続端部に該当する導電
層が互いに接続されているので、接続部材の形成が容易
であり、且つ、低コストで行うことが可能である。ま
た、仮に接続部材の形成が良好でない場合が生じたとし
ても、そのことを外部から容易に検出することが可能で
ある。
【００１７】本発明に係る第１の熱電モジュール用基板
の製造方法は、複数個の熱電素子を導電層により接続し
て構成される熱電素子群が固定される熱電モジュール用
基板の製造方法において、絶縁性素板に選択的に少なく
とも１個の孔を形成する工程と、前記熱電素子を接続す
る複数個の導電層をその接続端部が前記孔の位置になる
ように前記絶縁性素板の上面及び下面に形成する工程
と、前記孔内に前記接続端部の導電層に接触するように
導電材を埋め込む工程と、前記孔内の前記導電材を分割
しつつ前記絶縁性素板をその側面よりも内側に後退した
後退部が少なくとも２個設けられた基板に切断分割する
工程と、を有することを特徴とする。なお、複数個の導
電層を形成する工程と、導電材を埋め込む工程とは、い
ずれを先に行ってもよい。
の製造方法は、複数個の熱電素子を導電層により接続し
て構成される熱電素子群が固定される熱電モジュール用
基板の製造方法において、絶縁性素板に選択的に少なく
とも１個の孔を形成する工程と、前記熱電素子を接続す
る複数個の導電層をその接続端部が前記孔の位置になる
ように前記絶縁性素板の上面及び下面に形成する工程
と、前記孔内に前記接続端部の導電層に接触するように
導電材を埋め込む工程と、前記孔内の前記導電材を分割
しつつ前記絶縁性素板をその側面よりも内側に後退した
後退部が少なくとも２個設けられた基板に切断分割する
工程と、を有することを特徴とする。なお、複数個の導
電層を形成する工程と、導電材を埋め込む工程とは、い
ずれを先に行ってもよい。
【００１８】本発明に係る第２の熱電モジュール用基板
の製造方法は、複数個の熱電素子を導電層により接続し
て構成される熱電素子群が固定される熱電モジュール用
基板の製造方法において、グリーンシートに選択的に少
なくとも１個の孔を形成する工程と、前記熱電素子を接
続する複数個の導電層をその接続端部が前記孔の位置に
なるように前記グリーンシートの上面及び下面に形成す
る工程と、前記孔内に前記接続端部の導電層に接触する
ように導電材を埋め込む工程と、前記グリーンシートを
セラミック化して絶縁性素板に変化させる工程と、前記
孔内の前記導電材を分割しつつ前記絶縁性素板をその側
面よりも内側に後退した後退部が少なくとも２個設けら
れた基板に切断分割する工程と、を有することを特徴と
する。なお、グリーンシートをセラミック化する工程
は、少なくとも１個の孔を形成する工程の後であれば、
導電層を形成する工程の後であってもよく、導電材を埋
め込む工程の後であってもよい。
の製造方法は、複数個の熱電素子を導電層により接続し
て構成される熱電素子群が固定される熱電モジュール用
基板の製造方法において、グリーンシートに選択的に少
なくとも１個の孔を形成する工程と、前記熱電素子を接
続する複数個の導電層をその接続端部が前記孔の位置に
なるように前記グリーンシートの上面及び下面に形成す
る工程と、前記孔内に前記接続端部の導電層に接触する
ように導電材を埋め込む工程と、前記グリーンシートを
セラミック化して絶縁性素板に変化させる工程と、前記
孔内の前記導電材を分割しつつ前記絶縁性素板をその側
面よりも内側に後退した後退部が少なくとも２個設けら
れた基板に切断分割する工程と、を有することを特徴と
する。なお、グリーンシートをセラミック化する工程
は、少なくとも１個の孔を形成する工程の後であれば、
導電層を形成する工程の後であってもよく、導電材を埋
め込む工程の後であってもよい。
【００１９】本発明に係る第３の熱電モジュール用基板
の製造方法は、複数個の熱電素子を導電層により接続し
て構成される熱電素子群が固定される熱電モジュール用
基板の製造方法において、絶縁性素板に選択的に少なく
とも１個の孔を形成する工程と、前記熱電素子を接続す
る複数個の導電層をその接続端部が前記孔の位置になる
ように前記絶縁性素板の上面及び下面に形成する工程
と、前記孔の表面に前記接続端部の導電層に接触するよ
うに端面導電層を形成する工程と、前記孔内の前記端面
導電層を分割しつつ前記絶縁性素板をその側面よりも内
側に後退した後退部が少なくとも２個設けられた基板に
切断分割する工程と、を有することを特徴とする。
の製造方法は、複数個の熱電素子を導電層により接続し
て構成される熱電素子群が固定される熱電モジュール用
基板の製造方法において、絶縁性素板に選択的に少なく
とも１個の孔を形成する工程と、前記熱電素子を接続す
る複数個の導電層をその接続端部が前記孔の位置になる
ように前記絶縁性素板の上面及び下面に形成する工程
と、前記孔の表面に前記接続端部の導電層に接触するよ
うに端面導電層を形成する工程と、前記孔内の前記端面
導電層を分割しつつ前記絶縁性素板をその側面よりも内
側に後退した後退部が少なくとも２個設けられた基板に
切断分割する工程と、を有することを特徴とする。
【００２０】本発明に係る第４の熱電モジュール用基板
の製造方法は、複数個の熱電素子を導電層により接続し
て構成される熱電素子群が固定される熱電モジュール用
基板の製造方法において、グリーンシートに選択的に少
なくとも１個の孔を形成する工程と、前記熱電素子を接
続する複数個の導電層をその接続端部が前記孔の位置に
なるように前記グリーンシートの上面及び下面に形成す
る工程と、前記孔の表面に前記接続端部の導電層に接触
するように端面導電層を形成する工程と、前記グリーン
シートをセラミック化して絶縁性素板に変化させる工程
と、前記孔内の前記端面導電層を分割しつつ前記絶縁性
素板をその側面よりも内側に後退した後退部が少なくと
も２個設けられた基板に切断分割する工程と、を有する
ことを特徴とする。この場合にも、グリーンシートをセ
ラミック化する工程は、少なくとも１個の孔を形成する
工程の後であれば、導電層を形成する工程の後であって
もよく、端面導電層を形成する工程の後であってもよ
い。
の製造方法は、複数個の熱電素子を導電層により接続し
て構成される熱電素子群が固定される熱電モジュール用
基板の製造方法において、グリーンシートに選択的に少
なくとも１個の孔を形成する工程と、前記熱電素子を接
続する複数個の導電層をその接続端部が前記孔の位置に
なるように前記グリーンシートの上面及び下面に形成す
る工程と、前記孔の表面に前記接続端部の導電層に接触
するように端面導電層を形成する工程と、前記グリーン
シートをセラミック化して絶縁性素板に変化させる工程
と、前記孔内の前記端面導電層を分割しつつ前記絶縁性
素板をその側面よりも内側に後退した後退部が少なくと
も２個設けられた基板に切断分割する工程と、を有する
ことを特徴とする。この場合にも、グリーンシートをセ
ラミック化する工程は、少なくとも１個の孔を形成する
工程の後であれば、導電層を形成する工程の後であって
もよく、端面導電層を形成する工程の後であってもよ
い。
【００２１】第３及び第４の熱電モジュール用基板の製
造方法においては、前記絶縁性基板を切断する工程の後
に、前記孔の形状を反映する前記端面導電層の凹部に導
電材を埋め込むか、又は前記端面導電層を形成する工程
の後に、前記孔内に導電材を埋め込むことが好ましい。
造方法においては、前記絶縁性基板を切断する工程の後
に、前記孔の形状を反映する前記端面導電層の凹部に導
電材を埋め込むか、又は前記端面導電層を形成する工程
の後に、前記孔内に導電材を埋め込むことが好ましい。
【００２２】また、前記導電層を形成する工程と前記端
面導電層を形成する工程とを同時に行うことが好まし
い。
面導電層を形成する工程とを同時に行うことが好まし
い。
【００２３】本発明に係る第５の熱電モジュール用基板
の製造方法は、複数個の熱電素子を導電層により接続し
て構成される熱電素子群が固定される熱電モジュール用
基板の製造方法において、絶縁性素板に選択的に少なく
とも１個の孔を形成する工程と、前記熱電素子を接続す
る複数個の導電層をその接続端部が前記孔の位置になる
ように前記絶縁性素板の上面及び下面に形成する工程
と、前記孔を分割しつつ前記絶縁性素板をその側面より
も内側に後退した後退部が少なくとも２個設けられた基
板に切断分割する工程と、前記後退部に前記接続端部の
導電層に接触するように導電材を埋め込む工程と、を有
することを特徴とする。
の製造方法は、複数個の熱電素子を導電層により接続し
て構成される熱電素子群が固定される熱電モジュール用
基板の製造方法において、絶縁性素板に選択的に少なく
とも１個の孔を形成する工程と、前記熱電素子を接続す
る複数個の導電層をその接続端部が前記孔の位置になる
ように前記絶縁性素板の上面及び下面に形成する工程
と、前記孔を分割しつつ前記絶縁性素板をその側面より
も内側に後退した後退部が少なくとも２個設けられた基
板に切断分割する工程と、前記後退部に前記接続端部の
導電層に接触するように導電材を埋め込む工程と、を有
することを特徴とする。
【００２４】本発明に係る第６の熱電モジュール用基板
の製造方法は、複数個の熱電素子を導電層により接続し
て構成される熱電素子群が固定される熱電モジュール用
基板の製造方法において、グリーンシートに選択的に少
なくとも１個の孔を形成する工程と、前記孔内に導電材
を埋め込む工程と、前記グリーンシートをセラミック化
して絶縁性素板に変化させる工程と、前記熱電素子を接
続する複数個の導電層をその接続端部が前記孔内の前記
導電材と接触するように前記絶縁性素板の上面及び下面
に形成する工程と、前記孔内の前記導電材を分割しつつ
前記絶縁性素板をその側面の少なくとも２箇所に前記導
電材の一部が存在する基板に切断分割する工程と、を有
することを特徴とする。
の製造方法は、複数個の熱電素子を導電層により接続し
て構成される熱電素子群が固定される熱電モジュール用
基板の製造方法において、グリーンシートに選択的に少
なくとも１個の孔を形成する工程と、前記孔内に導電材
を埋め込む工程と、前記グリーンシートをセラミック化
して絶縁性素板に変化させる工程と、前記熱電素子を接
続する複数個の導電層をその接続端部が前記孔内の前記
導電材と接触するように前記絶縁性素板の上面及び下面
に形成する工程と、前記孔内の前記導電材を分割しつつ
前記絶縁性素板をその側面の少なくとも２箇所に前記導
電材の一部が存在する基板に切断分割する工程と、を有
することを特徴とする。
【００２５】本発明に係る第７の熱電モジュール用基板
の製造方法は、複数個の熱電素子を導電層により接続し
て構成される熱電素子群が固定される熱電モジュール用
基板の製造方法において、グリーンシートに選択的に少
なくとも１個の孔を形成する工程と、前記孔の表面に導
電材を形成する工程と、前記グリーンシートをセラミッ
ク化して絶縁性素板に変化させる工程と、前記熱電素子
を接続する複数個の導電層をその接続端部が前記孔内の
前記導電材と接触するように前記絶縁性素板の上面及び
下面に形成する工程と、前記孔内の前記導電材を分割し
つつ前記絶縁性素板をその側面の少なくとも２箇所に前
記導電材の一部が存在する基板に切断分割する工程と、
を有することを特徴とする。
の製造方法は、複数個の熱電素子を導電層により接続し
て構成される熱電素子群が固定される熱電モジュール用
基板の製造方法において、グリーンシートに選択的に少
なくとも１個の孔を形成する工程と、前記孔の表面に導
電材を形成する工程と、前記グリーンシートをセラミッ
ク化して絶縁性素板に変化させる工程と、前記熱電素子
を接続する複数個の導電層をその接続端部が前記孔内の
前記導電材と接触するように前記絶縁性素板の上面及び
下面に形成する工程と、前記孔内の前記導電材を分割し
つつ前記絶縁性素板をその側面の少なくとも２箇所に前
記導電材の一部が存在する基板に切断分割する工程と、
を有することを特徴とする。
【００２６】本発明に係る熱電モジュールの製造方法
は、上述のいずれかの方法により熱電モジュール用基板
を製造する工程と、前記熱電モジュール用基板の上面及
び下面上に熱電素子群を接合する工程と、前記熱電素子
群を挟むように前記熱電モジュール用基板及び絶縁基板
を前記熱電素子群に接合する工程と、を有することを特
徴とする。
は、上述のいずれかの方法により熱電モジュール用基板
を製造する工程と、前記熱電モジュール用基板の上面及
び下面上に熱電素子群を接合する工程と、前記熱電素子
群を挟むように前記熱電モジュール用基板及び絶縁基板
を前記熱電素子群に接合する工程と、を有することを特
徴とする。
【００２７】なお、前記熱電素子群の導通検査を行う工
程と、前記導通検査により導通不良と判定した場合に前
記孔を分割して形成された凹部内に導電材を補充する工
程と、を有することができる。
程と、前記導通検査により導通不良と判定した場合に前
記孔を分割して形成された凹部内に導電材を補充する工
程と、を有することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例に係る熱電
モジュール、熱電モジュール用基板の製造方法及び熱電
モジュールの製造方法について、添付の図面を参照して
具体的に説明する。図１は本発明の第１の実施例に係る
熱電モジュールを示す断面図である。また、図２は絶縁
基板２を示す斜視図（導電層パターンは図示せず）であ
り、図３は導電層１３が形成された後の絶縁基板２の凹
部４近傍を示す斜視図である。
モジュール、熱電モジュール用基板の製造方法及び熱電
モジュールの製造方法について、添付の図面を参照して
具体的に説明する。図１は本発明の第１の実施例に係る
熱電モジュールを示す断面図である。また、図２は絶縁
基板２を示す斜視図（導電層パターンは図示せず）であ
り、図３は導電層１３が形成された後の絶縁基板２の凹
部４近傍を示す斜視図である。
【００２９】第１の実施例に係る熱電モジュールには、
２段の熱電素子群が設けられており、それらの間に絶縁
基板２が介装されている。また、絶縁基板２との間で下
段の熱電素子群を挟む絶縁基板１、及び絶縁基板２との
間で上段の熱電素子群を挟む絶縁基板３が設けられてい
る。いずれの段の熱電素子群においても、ｎ型熱電素子
１１及びｐ型熱電素子１２が導電層１３を介して互いに
直列に接続されている。このような直列体は、上段の熱
電素子群では、例えば１個形成され、下段の熱電素子群
では、例えば２個形成されている。
２段の熱電素子群が設けられており、それらの間に絶縁
基板２が介装されている。また、絶縁基板２との間で下
段の熱電素子群を挟む絶縁基板１、及び絶縁基板２との
間で上段の熱電素子群を挟む絶縁基板３が設けられてい
る。いずれの段の熱電素子群においても、ｎ型熱電素子
１１及びｐ型熱電素子１２が導電層１３を介して互いに
直列に接続されている。このような直列体は、上段の熱
電素子群では、例えば１個形成され、下段の熱電素子群
では、例えば２個形成されている。
【００３０】更に、絶縁基板２の端面には、図２に示す
ように、少なくとも２箇所、例えば４箇所において、半
円状に切り欠かれた凹部４が形成されている。そして、
２箇所の凹部４の周面に端面導電層（接続部材）１４が
形成されている。上段の熱電素子群を構成する複数個の
熱電素子のうちでその直列体の両端に位置するものに接
続された導電層１３、即ち接続端部に該当する導電層１
３に端面導電層１４の絶縁基板２の上面側の端部が接続
され、下段の熱電素子群を構成する複数個の熱電素子の
うちで各直列体の一方の末端に位置するものに接続され
た導電層１３、即ち接続端部に該当する導電層１３に端
面導電層１４の絶縁基板２の下面側の端部が接続されて
いる。このようにして熱電モジュール用基板が構成され
ている。
ように、少なくとも２箇所、例えば４箇所において、半
円状に切り欠かれた凹部４が形成されている。そして、
２箇所の凹部４の周面に端面導電層（接続部材）１４が
形成されている。上段の熱電素子群を構成する複数個の
熱電素子のうちでその直列体の両端に位置するものに接
続された導電層１３、即ち接続端部に該当する導電層１
３に端面導電層１４の絶縁基板２の上面側の端部が接続
され、下段の熱電素子群を構成する複数個の熱電素子の
うちで各直列体の一方の末端に位置するものに接続され
た導電層１３、即ち接続端部に該当する導電層１３に端
面導電層１４の絶縁基板２の下面側の端部が接続されて
いる。このようにして熱電モジュール用基板が構成され
ている。
【００３１】なお、絶縁基板１乃至３は、例えばアルミ
ナ基板又はＡｌＮ基板からなる。また、導電層１３及び
端面導電層１４は、例えばＣｕメッキ膜からなる。Ｃｕ
メッキ膜上には、Ｎｉメッキ膜及び更にその上に形成さ
れたＡｕメッキ膜が形成されていてもよい。
ナ基板又はＡｌＮ基板からなる。また、導電層１３及び
端面導電層１４は、例えばＣｕメッキ膜からなる。Ｃｕ
メッキ膜上には、Ｎｉメッキ膜及び更にその上に形成さ
れたＡｕメッキ膜が形成されていてもよい。
【００３２】次に、上述のような構造の第１の実施例に
係る熱電モジュールを製造する方法について説明する。
図４乃至図７は第１の実施例に係る熱電モジュールを製
造する方法を工程順に示す図である。
係る熱電モジュールを製造する方法について説明する。
図４乃至図７は第１の実施例に係る熱電モジュールを製
造する方法を工程順に示す図である。
【００３３】先ず、図４に示すように、例えば平面形状
が一辺の長さが５０ｍｍの正方形で厚さが０．３ｍｍの
アルミナ板又はＡｌＮ板からなる絶縁性素板２１を準備
する。このサイズの絶縁性素板２１は、例えば絶縁基板
２の９枚分のサイズより若干大きなものである。
が一辺の長さが５０ｍｍの正方形で厚さが０．３ｍｍの
アルミナ板又はＡｌＮ板からなる絶縁性素板２１を準備
する。このサイズの絶縁性素板２１は、例えば絶縁基板
２の９枚分のサイズより若干大きなものである。
【００３４】次いで、図５に示すように、絶縁性素板２
１の任意の一辺に平行な方向において隣り合う絶縁基板
切り出し領域２２の境界に２個ずつスルーホール（孔）
４ａを形成する。なお、絶縁基板切り出し領域２２は、
後の工程で１個の絶縁基板２が切り出される領域であ
り、絶縁性素板２１のサイズが絶縁基板２の９枚分のサ
イズより若干大きなものである場合には、９個の絶縁基
板切り出し領域２２が存在する。なお、スルーホール
は、絶縁性素板がグリーンシートであるときに形成して
おき、その後に焼結して孔が形成されたセラミック基板
とする手順により形成してもよい。
１の任意の一辺に平行な方向において隣り合う絶縁基板
切り出し領域２２の境界に２個ずつスルーホール（孔）
４ａを形成する。なお、絶縁基板切り出し領域２２は、
後の工程で１個の絶縁基板２が切り出される領域であ
り、絶縁性素板２１のサイズが絶縁基板２の９枚分のサ
イズより若干大きなものである場合には、９個の絶縁基
板切り出し領域２２が存在する。なお、スルーホール
は、絶縁性素板がグリーンシートであるときに形成して
おき、その後に焼結して孔が形成されたセラミック基板
とする手順により形成してもよい。
【００３５】続いて、図６に示すように、例えば無電解
メッキ法により、所定パターンの導電層１３を絶縁性素
板２１の上面及び下面に順次形成する。このとき、メッ
キ材、例えばＣｕ材は、スルーホール４ａ内にも流れ込
み、スルーホール４ａの内周面に端面導電層１４（図６
及び図７に図示せず）が導電層１３と同時に形成され
る。従って、絶縁性素板２１の上面及び下面に形成され
た導電層１３のうちスルーホール４ａまで延びるもの、
即ち接続端部に該当するものが端面導電層１４の端部に
接触する。
メッキ法により、所定パターンの導電層１３を絶縁性素
板２１の上面及び下面に順次形成する。このとき、メッ
キ材、例えばＣｕ材は、スルーホール４ａ内にも流れ込
み、スルーホール４ａの内周面に端面導電層１４（図６
及び図７に図示せず）が導電層１３と同時に形成され
る。従って、絶縁性素板２１の上面及び下面に形成され
た導電層１３のうちスルーホール４ａまで延びるもの、
即ち接続端部に該当するものが端面導電層１４の端部に
接触する。
【００３６】その後、図７（ａ）に示すように、絶縁性
素板２１を絶縁基板切り出し領域２２の境界に沿って、
例えばダイシングソーを使用して切断する。この結果、
複数個の熱電モジュール用基板が絶縁性素板２１から切
り出される。また、切断の結果得られた熱電モジュール
用基板には、凹部４が形成されており、導電層１３だけ
でなく、端面導電層１４も形成されている。なお、図７
（ｂ）に示すように、切断に当たって絶縁基板切り出し
領域２２の境界５を含む切断しろ６が必要であるため、
少なくともスルーホール４ａの切断しろ６を跨ぐ方向の
径は切断しろ６の幅よりも広いことが必要である。例え
ば切断しろ６の幅が０．２ｍｍ程度の場合、スルーホー
ル４ａの切断しろ６を跨ぐ方向の径は０．５ｍｍ程度と
することができる。
素板２１を絶縁基板切り出し領域２２の境界に沿って、
例えばダイシングソーを使用して切断する。この結果、
複数個の熱電モジュール用基板が絶縁性素板２１から切
り出される。また、切断の結果得られた熱電モジュール
用基板には、凹部４が形成されており、導電層１３だけ
でなく、端面導電層１４も形成されている。なお、図７
（ｂ）に示すように、切断に当たって絶縁基板切り出し
領域２２の境界５を含む切断しろ６が必要であるため、
少なくともスルーホール４ａの切断しろ６を跨ぐ方向の
径は切断しろ６の幅よりも広いことが必要である。例え
ば切断しろ６の幅が０．２ｍｍ程度の場合、スルーホー
ル４ａの切断しろ６を跨ぐ方向の径は０．５ｍｍ程度と
することができる。
【００３７】次に、熱電モジュール用基板と別途作製し
た他の絶縁基板１及び３との間に熱電素子群をはんだ等
により接合し、更に熱電素子群を挟むようにして絶縁基
板を熱電素子群に接合する等の通常の工程を経ることに
より、熱電モジュールを製造することができる。
た他の絶縁基板１及び３との間に熱電素子群をはんだ等
により接合し、更に熱電素子群を挟むようにして絶縁基
板を熱電素子群に接合する等の通常の工程を経ることに
より、熱電モジュールを製造することができる。
【００３８】このような第１の実施例及びそれを製造す
る方法によれば、凹部４の周面に端面導電層１４が形成
されているため、容易、且つ確実に上段の熱電素子群と
下段の熱電素子群との間の導通を確保することができ
る。また、例え端面導電層１４の形成が不十分となって
いる場合でも、端面導電層１４は外部に露出しているの
で、それを容易に確認することができる。更に、熱電モ
ジュールを組み立てた後に、導通不良を検出した場合に
は、凹部４内にはんだ等の導電材を補充することによ
り、その領域の導通を容易に確保することが可能であ
る。
る方法によれば、凹部４の周面に端面導電層１４が形成
されているため、容易、且つ確実に上段の熱電素子群と
下段の熱電素子群との間の導通を確保することができ
る。また、例え端面導電層１４の形成が不十分となって
いる場合でも、端面導電層１４は外部に露出しているの
で、それを容易に確認することができる。更に、熱電モ
ジュールを組み立てた後に、導通不良を検出した場合に
は、凹部４内にはんだ等の導電材を補充することによ
り、その領域の導通を容易に確保することが可能であ
る。
【００３９】なお、導電層１３及び端面導電層１４を形
成した後、又は熱電モジュール用基板を切り出した後
に、スルーホール４ａ又は凹部４内にはんだ（導電材）
を充填してもよい。このようなはんだの充填を行った場
合、図８に示すように、絶縁基板２の凹部４がはんだ材
７で埋められるため、上面の部分と下面の部分との間の
電気抵抗を低減することができる。
成した後、又は熱電モジュール用基板を切り出した後
に、スルーホール４ａ又は凹部４内にはんだ（導電材）
を充填してもよい。このようなはんだの充填を行った場
合、図８に示すように、絶縁基板２の凹部４がはんだ材
７で埋められるため、上面の部分と下面の部分との間の
電気抵抗を低減することができる。
【００４０】また、導電層１３及び端面導電層１４を同
時に形成する必要はなく、例えば端面導電層１４を形成
した後に、導電層１３を別工程で形成してもよいし、導
電層１３を先に形成してから端面導電層を形成してもよ
い。
時に形成する必要はなく、例えば端面導電層１４を形成
した後に、導電層１３を別工程で形成してもよいし、導
電層１３を先に形成してから端面導電層を形成してもよ
い。
【００４１】また、導電層１３の形成時に端面導電層１
４を形成せず、図７に示すように、絶縁基板用基板２１
から熱電モジュール用基板を切り出した後に、図９に示
すように、絶縁基板２が露出している凹部４に対し、図
１０に示すように、はんだ材７を埋め込むことにより、
又は、図１１に示すように、Ｃｕペースト又はＡｇペー
スト等の金属ペースト８を埋め込むことによって、凹部
４まで延びる導電層１３の相互間の導通を確保してもよ
い。
４を形成せず、図７に示すように、絶縁基板用基板２１
から熱電モジュール用基板を切り出した後に、図９に示
すように、絶縁基板２が露出している凹部４に対し、図
１０に示すように、はんだ材７を埋め込むことにより、
又は、図１１に示すように、Ｃｕペースト又はＡｇペー
スト等の金属ペースト８を埋め込むことによって、凹部
４まで延びる導電層１３の相互間の導通を確保してもよ
い。
【００４２】更に、導電層１３の形成と同時に端面導電
層１４を形成せずに、導電層１３を形成した後に、スル
ーホール内にＣｕペースト若しくはＡｇペースト等の金
属ペースト又ははんだ材を埋め込み、その後、絶縁性素
板を絶縁基板切り出し領域の境界に沿って切断してもよ
い。
層１４を形成せずに、導電層１３を形成した後に、スル
ーホール内にＣｕペースト若しくはＡｇペースト等の金
属ペースト又ははんだ材を埋め込み、その後、絶縁性素
板を絶縁基板切り出し領域の境界に沿って切断してもよ
い。
【００４３】更にまた、導電層１３及び端面導電層を形
成した後に、スルーホール内に更にＣｕペースト若しく
はＡｇペースト等の金属ペースト又ははんだ材を埋め込
み、その後、絶縁性素板を切断してもよい。
成した後に、スルーホール内に更にＣｕペースト若しく
はＡｇペースト等の金属ペースト又ははんだ材を埋め込
み、その後、絶縁性素板を切断してもよい。
【００４４】更に、図１２（ａ）に示すように、スルー
ホール４ａの形状を切断線に沿う方向の長さをそれに垂
直な方向の長さよりも長くすることにより、図１２
（ｂ）に示すように、凹部４の幅を広く形成してもよ
い。
ホール４ａの形状を切断線に沿う方向の長さをそれに垂
直な方向の長さよりも長くすることにより、図１２
（ｂ）に示すように、凹部４の幅を広く形成してもよ
い。
【００４５】更にまた、図１３（ａ）に示すように、互
いに平行な１対の切断線の夫々に１個ずつスルーホール
４ａを形成することにより、図１３（ｂ）に示すよう
に、熱電モジュール用基板の熱電素子群用パターン領域
１５を挟む１対の互いに平行な辺に凹部４を１個ずつ形
成してもよい。また、図示しないが、互いに垂直な１対
の辺に凹部４を１個ずつ形成してもよく、１辺に複数の
凹部４を形成してもよい。
いに平行な１対の切断線の夫々に１個ずつスルーホール
４ａを形成することにより、図１３（ｂ）に示すよう
に、熱電モジュール用基板の熱電素子群用パターン領域
１５を挟む１対の互いに平行な辺に凹部４を１個ずつ形
成してもよい。また、図示しないが、互いに垂直な１対
の辺に凹部４を１個ずつ形成してもよく、１辺に複数の
凹部４を形成してもよい。
【００４６】なお、図１３においては、ハッチングを入
れた部分がメッキ等により形成された導電層パターンで
ある。
れた部分がメッキ等により形成された導電層パターンで
ある。
【００４７】また、絶縁性素板のスルーホールを形成す
る位置は、絶縁基板切り出し領域の辺の部分に限定され
るものではなく、絶縁基板切り出し領域の隅部であって
もよい。図１４乃至図１６は絶縁基板切り出し領域の隅
部にスルーホールを形成した実施例を示す平面図であ
る。図１４（ａ）乃至図１６（ａ）は、各実施例におけ
るスルーホールの形状を示し、図１４（ｂ）乃至図１６
（ｂ）は、各実施例において切り出された絶縁基板の形
状を示す。
る位置は、絶縁基板切り出し領域の辺の部分に限定され
るものではなく、絶縁基板切り出し領域の隅部であって
もよい。図１４乃至図１６は絶縁基板切り出し領域の隅
部にスルーホールを形成した実施例を示す平面図であ
る。図１４（ａ）乃至図１６（ａ）は、各実施例におけ
るスルーホールの形状を示し、図１４（ｂ）乃至図１６
（ｂ）は、各実施例において切り出された絶縁基板の形
状を示す。
【００４８】図１４（ａ）に示す実施例では、円形のス
ルーホール４ｂを絶縁基板切り出し領域２２の隅部に形
成する。そして、このようなスルーホール４ｂを形成し
た絶縁性素板から切り出された絶縁基板２は、図１４
（ｂ）に示すように、その４隅が１／４円弧状に切り欠
かれた形状を有する。従って、例えば切り出し前にスル
ーホール４ｂ内に端面導電層を形成しておくことによ
り、その上面及び下面に設けられる導電層間に高い導通
性を確保することができる。
ルーホール４ｂを絶縁基板切り出し領域２２の隅部に形
成する。そして、このようなスルーホール４ｂを形成し
た絶縁性素板から切り出された絶縁基板２は、図１４
（ｂ）に示すように、その４隅が１／４円弧状に切り欠
かれた形状を有する。従って、例えば切り出し前にスル
ーホール４ｂ内に端面導電層を形成しておくことによ
り、その上面及び下面に設けられる導電層間に高い導通
性を確保することができる。
【００４９】また、図１５（ａ）に示す実施例では、４
つ角が切出線上に位置するようにして四角形、例えば菱
形のスルーホール４ｃを絶縁基板切り出し領域２２の隅
部に形成する。そして、このようなスルーホール４ｃを
形成した絶縁性素板から切り出された絶縁基板２は、図
１５（ｂ）に示すように、その４隅が面取りされた形状
を有する。従って、例えば切り出し前にスルーホール４
ｃ内に端面導電層を形成しておくことにより、その上面
及び下面に設けられる導電層間に高い導通性を確保する
ことができる。また、絶縁基板に平面視における鋭角が
なくなるため、応力の集中が緩和される。図１７は図１
５（ｂ）に示す絶縁基板２に導電層パターンが形成され
た状態を示す斜視図である。ハッチングを入れた部分が
メッキ等により形成された導電層パターンである。
つ角が切出線上に位置するようにして四角形、例えば菱
形のスルーホール４ｃを絶縁基板切り出し領域２２の隅
部に形成する。そして、このようなスルーホール４ｃを
形成した絶縁性素板から切り出された絶縁基板２は、図
１５（ｂ）に示すように、その４隅が面取りされた形状
を有する。従って、例えば切り出し前にスルーホール４
ｃ内に端面導電層を形成しておくことにより、その上面
及び下面に設けられる導電層間に高い導通性を確保する
ことができる。また、絶縁基板に平面視における鋭角が
なくなるため、応力の集中が緩和される。図１７は図１
５（ｂ）に示す絶縁基板２に導電層パターンが形成され
た状態を示す斜視図である。ハッチングを入れた部分が
メッキ等により形成された導電層パターンである。
【００５０】更に、図１６（ａ）に示す実施例では、図
１５（ａ）に示すスルーホール４ｃの４辺が夫々内側に
湾曲して星形になった形状のスルーホール４ｄを絶縁基
板切り出し領域２２の隅部に形成する。そして、このよ
うなスルーホール４ｃを形成した絶縁性素板から切り出
された絶縁基板２は、図１６（ｂ）に示すように、その
４隅が丸められた形状を有する。従って、例えば切り出
し前にスルーホール４ｄ内に端面導電層を形成しておく
ことにより、その上面及び下面に設けられる導電層間に
高い導通性を確保することができる。また、図１５に示
す実施例と同様に、応力の集中が緩和される。
１５（ａ）に示すスルーホール４ｃの４辺が夫々内側に
湾曲して星形になった形状のスルーホール４ｄを絶縁基
板切り出し領域２２の隅部に形成する。そして、このよ
うなスルーホール４ｃを形成した絶縁性素板から切り出
された絶縁基板２は、図１６（ｂ）に示すように、その
４隅が丸められた形状を有する。従って、例えば切り出
し前にスルーホール４ｄ内に端面導電層を形成しておく
ことにより、その上面及び下面に設けられる導電層間に
高い導通性を確保することができる。また、図１５に示
す実施例と同様に、応力の集中が緩和される。
【００５１】また、スルーホールを絶縁基板切り出し領
域の辺に形成する場合には、図１８に示すように、１個
の絶縁基板切り出し領域当たり、その１辺に２個のスル
ーホールを形成し、他の３辺にはスルーホールを形成し
ないようにしてもよい。スルーホールを絶縁基板切り出
し領域の隅部に形成する場合には、図１９に示すよう
に、１個の絶縁基板切り出し領域当たり、その２個の隅
部に１個ずつスルーホールを形成し、他の２個の隅部に
はスルーホールを形成しないようにしてもよい。図１９
（ａ）はスルーホールの位置及び形状を示す平面図であ
り、図１９（ｂ）は切り出された絶縁基板２に導電層パ
ターンが形成された状態を示す斜視図である。
域の辺に形成する場合には、図１８に示すように、１個
の絶縁基板切り出し領域当たり、その１辺に２個のスル
ーホールを形成し、他の３辺にはスルーホールを形成し
ないようにしてもよい。スルーホールを絶縁基板切り出
し領域の隅部に形成する場合には、図１９に示すよう
に、１個の絶縁基板切り出し領域当たり、その２個の隅
部に１個ずつスルーホールを形成し、他の２個の隅部に
はスルーホールを形成しないようにしてもよい。図１９
（ａ）はスルーホールの位置及び形状を示す平面図であ
り、図１９（ｂ）は切り出された絶縁基板２に導電層パ
ターンが形成された状態を示す斜視図である。
【００５２】更に、絶縁性素板に形成するスルーホール
は、１個の絶縁基板切り出し領域当たり１個であっても
よい。但し、この場合には、図２０（ａ）及び（ｂ）に
示すように、例えば瓢箪型のスルーホール４ｅとし、境
界５を含む切断しろの両側部がスルーホール４ｅのくび
れた部分よりも外側になるようにする必要がある。この
ようなスルーホール４ｅであれば、切断の結果、図２０
（ｅ）に示すように、絶縁基板２に２個の凹部４が形成
される。ハッチングを入れた部分がメッキ等により形成
された導電層パターンである。
は、１個の絶縁基板切り出し領域当たり１個であっても
よい。但し、この場合には、図２０（ａ）及び（ｂ）に
示すように、例えば瓢箪型のスルーホール４ｅとし、境
界５を含む切断しろの両側部がスルーホール４ｅのくび
れた部分よりも外側になるようにする必要がある。この
ようなスルーホール４ｅであれば、切断の結果、図２０
（ｅ）に示すように、絶縁基板２に２個の凹部４が形成
される。ハッチングを入れた部分がメッキ等により形成
された導電層パターンである。
【００５３】更にまた、本発明に係る熱電モジュールに
は、図２１に示すように、１段のみの熱電素子群が設け
られていてもよい。また、３段以上の熱電素子群が設け
られていてもよい。
は、図２１に示すように、１段のみの熱電素子群が設け
られていてもよい。また、３段以上の熱電素子群が設け
られていてもよい。
【００５４】また、絶縁性素板は、アルミナ板又はＡｌ
Ｎ板製に限定されるものではなく、グリーンシートをセ
ラミック化したものでもよい。更に、グリーンシートの
状態でスルーホールの形成及び導電層の形成を行い、そ
の後にセラミック化して絶縁性基板に変化させてもよ
い。なお、グリーンシートは、例えばＡｌＮ粉末及びア
セトン等の原料からスラリーを作成し、このスラリーか
らドクタブレード法により形成することができる。
Ｎ板製に限定されるものではなく、グリーンシートをセ
ラミック化したものでもよい。更に、グリーンシートの
状態でスルーホールの形成及び導電層の形成を行い、そ
の後にセラミック化して絶縁性基板に変化させてもよ
い。なお、グリーンシートは、例えばＡｌＮ粉末及びア
セトン等の原料からスラリーを作成し、このスラリーか
らドクタブレード法により形成することができる。
【００５５】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
接続部材の形成が容易であり、且つ、低コストで行うこ
とできる。また、仮に接続部材の形成が良好でない場合
が生じたとしても、そのことを外部から容易に検出する
ことができる。
接続部材の形成が容易であり、且つ、低コストで行うこ
とできる。また、仮に接続部材の形成が良好でない場合
が生じたとしても、そのことを外部から容易に検出する
ことができる。
【図１】 本発明の第１の実施例に係る熱電モジュール
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図２】 絶縁基板２を示す斜視図である。
【図３】 導電層１３が形成された後の絶縁基板２の凹
部４近傍を示す斜視図である。
部４近傍を示す斜視図である。
【図４】 第１の実施例に係る熱電モジュールを製造す
る方法を示す平面図である。
る方法を示す平面図である。
【図５】 第１の実施例に係る熱電モジュールを製造す
る方法を示す図であって、図４に示す工程の次工程を示
す斜視図である。
る方法を示す図であって、図４に示す工程の次工程を示
す斜視図である。
【図６】 第１の実施例に係る熱電モジュールを製造す
る方法を示す図であって、図５に示す工程の次工程を示
す平面図である。
る方法を示す図であって、図５に示す工程の次工程を示
す平面図である。
【図７】 （ａ）は第１の実施例に係る熱電モジュール
を製造する方法を示す図であって、図６に示す工程の次
工程を示す平面図であり、（ｂ）は切断しろとスルーホ
ールとの関係を示す平面図である。
を製造する方法を示す図であって、図６に示す工程の次
工程を示す平面図であり、（ｂ）は切断しろとスルーホ
ールとの関係を示す平面図である。
【図８】 切断後にはんだ材７を埋め込んだ実施例を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図９】 端面導電層１４を形成しない実施例を示す斜
視図である。
視図である。
【図１０】 露出した凹部４にはんだ材７を埋め込んだ
実施例を示す斜視図である。
実施例を示す斜視図である。
【図１１】 露出した凹部４に金属ペースト８を埋め込
んだ実施例を示す斜視図である。
んだ実施例を示す斜視図である。
【図１２】 スルーホール４ａの変形例を示す図であ
る。
る。
【図１３】 スルーホール４ａの形成位置の変形例を示
す図である。
す図である。
【図１４】 絶縁基板切り出し領域の隅部にスルーホー
ルを形成した実施例を示す平面図である。
ルを形成した実施例を示す平面図である。
【図１５】 絶縁基板切り出し領域の隅部にスルーホー
ルを形成した他の実施例を示す平面図である。
ルを形成した他の実施例を示す平面図である。
【図１６】 絶縁基板切り出し領域の隅部にスルーホー
ルを形成した更に他の実施例を示す平面図である。
ルを形成した更に他の実施例を示す平面図である。
【図１７】 図１５（ｂ）に示す絶縁基板２に導電層パ
ターンが形成された状態を示す斜視図である。
ターンが形成された状態を示す斜視図である。
【図１８】 １個の絶縁基板切り出し領域当たり１辺の
みに２個のスルーホールを形成する実施例を示す平面図
である。
みに２個のスルーホールを形成する実施例を示す平面図
である。
【図１９】 （ａ）はスルーホールの位置及び形状を示
す平面図であり、（ｂ）は切り出された絶縁基板２に導
電層パターンが形成された状態を示す斜視図である。
す平面図であり、（ｂ）は切り出された絶縁基板２に導
電層パターンが形成された状態を示す斜視図である。
【図２０】 １個の絶縁基板切り出し領域当たり１個の
スルーホールを形成する実施例を示す図である。
スルーホールを形成する実施例を示す図である。
【図２１】 １段のみの熱電素子群が設けられた実施例
を示す模式図である。
を示す模式図である。
【図２２】 （ａ）乃至（ｃ）は特開平１０−１９００
７１号公報に記載された熱電モジュールと同様の構造の
熱電モジュールを示す断面図である。
７１号公報に記載された熱電モジュールと同様の構造の
熱電モジュールを示す断面図である。
【図２３】 特開平１０−３１３１５０号公報に記載さ
れた熱電モジュールと同様の構造の熱電モジュールを示
す模式図である。
れた熱電モジュールと同様の構造の熱電モジュールを示
す模式図である。
１、２、３；絶縁基板、 ４；凹部、 ４ａ、４ｂ、４
ｃ、４ｄ、４ｅ；スルーホール、 ５；境界、 ６；切
断しろ、 ７；はんだ材、 ８；金属プラグ、１１、１
２；熱電素子、 １３；導電層、 １４；端面導電層、
１５；熱電素子群用パターン領域、 ２１；絶縁性素
板、 ２２；絶縁基板切り出し領域
ｃ、４ｄ、４ｅ；スルーホール、 ５；境界、 ６；切
断しろ、 ７；はんだ材、 ８；金属プラグ、１１、１
２；熱電素子、 １３；導電層、 １４；端面導電層、
１５；熱電素子群用パターン領域、 ２１；絶縁性素
板、 ２２；絶縁基板切り出し領域
Claims (15)
- 【請求項１】 複数個の熱電素子が導電層により接続さ
れて構成され相互に積層された熱電素子群と、前記熱電
素子群が固定された絶縁基板と、を有する熱電モジュー
ルにおいて、前記絶縁基板にはその側面よりも内側に後
退した後退部が形成され、前記後退部に設けられ前記絶
縁基板の上面及び下面に形成された導電層のなかで接続
端部に該当する導電層を相互に接続する接続部材を有す
ることを特徴とする熱電モジュール。 - 【請求項２】 前記接続部材は、前記後退部の側面に形
成されたメッキ膜を有することを特徴とする請求項１に
記載の熱電モジュール。 - 【請求項３】 前記接続部材は、前記メッキ膜上に形成
された導電材を有することを特徴とする請求項２に記載
の熱電モジュール。 - 【請求項４】 複数個の熱電素子を導電層により接続し
て構成される熱電素子群が固定される熱電モジュール用
基板の製造方法において、絶縁性素板に選択的に少なく
とも１個の孔を形成する工程と、前記熱電素子を接続す
る複数個の導電層をその接続端部が前記孔の位置になる
ように前記絶縁性素板の上面及び下面に形成する工程
と、前記孔内に前記接続端部の導電層に接触するように
導電材を埋め込む工程と、前記孔内の前記導電材を分割
しつつ前記絶縁性素板をその側面よりも内側に後退した
後退部が少なくとも２個設けられた基板に切断分割する
工程と、を有することを特徴とする熱電モジュール用基
板の製造方法。 - 【請求項５】 複数個の熱電素子を導電層により接続し
て構成される熱電素子群が固定される熱電モジュール用
基板の製造方法において、グリーンシートに選択的に少
なくとも１個の孔を形成する工程と、前記熱電素子を接
続する複数個の導電層をその接続端部が前記孔の位置に
なるように前記グリーンシートの上面及び下面に形成す
る工程と、前記孔内に前記接続端部の導電層に接触する
ように導電材を埋め込む工程と、前記グリーンシートを
セラミック化して絶縁性素板に変化させる工程と、前記
孔内の前記導電材を分割しつつ前記絶縁性素板をその側
面よりも内側に後退した後退部が少なくとも２個設けら
れた基板に切断分割する工程と、を有することを特徴と
する熱電モジュール用基板の製造方法。 - 【請求項６】 複数個の熱電素子を導電層により接続し
て構成される熱電素子群が固定される熱電モジュール用
基板の製造方法において、絶縁性素板に選択的に少なく
とも１個の孔を形成する工程と、前記熱電素子を接続す
る複数個の導電層をその接続端部が前記孔の位置になる
ように前記絶縁性素板の上面及び下面に形成する工程
と、前記孔の表面に前記接続端部の導電層に接触するよ
うに端面導電層を形成する工程と、前記孔内の前記端面
導電層を分割しつつ前記絶縁性素板をその側面よりも内
側に後退した後退部が少なくとも２個設けられた基板に
切断分割する工程と、を有することを特徴とする熱電モ
ジュール用基板の製造方法。 - 【請求項７】 複数個の熱電素子を導電層により接続し
て構成される熱電素子群が固定される熱電モジュール用
基板の製造方法において、グリーンシートに選択的に少
なくとも１個の孔を形成する工程と、前記熱電素子を接
続する複数個の導電層をその接続端部が前記孔の位置に
なるように前記グリーンシートの上面及び下面に形成す
る工程と、前記孔の表面に前記接続端部の導電層に接触
するように端面導電層を形成する工程と、前記グリーン
シートをセラミック化して絶縁性素板に変化させる工程
と、前記孔内の前記端面導電層を分割しつつ前記絶縁性
素板をその側面よりも内側に後退した後退部が少なくと
も２個設けられた基板に切断分割する工程と、を有する
ことを特徴とする熱電モジュール用基板の製造方法。 - 【請求項８】 前記絶縁性基板を切断分割する工程の後
に、前記孔の形状を反映する前記端面導電層の凹部に導
電材を埋め込む工程を有することを特徴とする請求項６
又は７に記載の熱電モジュール用基板の製造方法。 - 【請求項９】 前記端面導電層を形成する工程の後に、
前記孔内に導電材を埋め込む工程を有することを特徴と
する請求項６又は７に記載の熱電モジュール用基板の製
造方法。 - 【請求項１０】 前記導電層を形成する工程と前記端面
導電層を形成する工程とを同時に行うことを特徴とする
請求項６乃至９のいずれか１項に記載の熱電モジュール
用基板の製造方法。 - 【請求項１１】 複数個の熱電素子を導電層により接続
して構成される熱電素子群が固定される熱電モジュール
用基板の製造方法において、絶縁性素板に選択的に少な
くとも１個の孔を形成する工程と、前記熱電素子を接続
する複数個の導電層をその接続端部が前記孔の位置にな
るように前記絶縁性素板の上面及び下面に形成する工程
と、前記孔を分割しつつ前記絶縁性素板をその側面より
も内側に後退した後退部が少なくとも２個設けられた基
板に切断分割する工程と、前記後退部に前記接続端部の
導電層に接触するように導電材を埋め込む工程と、を有
することを特徴とする熱電モジュール用基板の製造方
法。 - 【請求項１２】 複数個の熱電素子を導電層により接続
して構成される熱電素子群が固定される熱電モジュール
用基板の製造方法において、グリーンシートに選択的に
少なくとも１個の孔を形成する工程と、前記孔内に導電
材を埋め込む工程と、前記グリーンシートをセラミック
化して絶縁性素板に変化させる工程と、前記熱電素子を
接続する複数個の導電層をその接続端部が前記孔内の前
記導電材と接触するように前記絶縁性素板の上面及び下
面に形成する工程と、前記孔内の前記導電材を分割しつ
つ前記絶縁性素板をその側面の少なくとも２箇所に前記
導電材の一部が存在する基板に切断分割する工程と、を
有することを特徴とする熱電モジュール用基板の製造方
法。 - 【請求項１３】 複数個の熱電素子を導電層により接続
して構成される熱電素子群が固定される熱電モジュール
用基板の製造方法において、グリーンシートに選択的に
少なくとも１個の孔を形成する工程と、前記孔の表面に
導電材を形成する工程と、前記グリーンシートをセラミ
ック化して絶縁性素板に変化させる工程と、前記熱電素
子を接続する複数個の導電層をその接続端部が前記孔内
の前記導電材と接触するように前記絶縁性素板の上面及
び下面に形成する工程と、前記孔内の前記導電材を分割
しつつ前記絶縁性素板をその側面の少なくとも２箇所に
前記導電材の一部が存在する基板に切断分割する工程
と、を有することを特徴とする熱電モジュール用基板の
製造方法。 - 【請求項１４】 請求項４乃至１３のいずれか１項に記
載の方法により熱電モジュール用基板を製造する工程
と、前記熱電モジュール用基板の上面及び下面に熱電素
子群を接合する工程と、前記熱電素子群を挟むように前
記熱電モジュール用基板及び絶縁基板を前記熱電素子群
に接合する工程と、を有することを特徴とする熱電モジ
ュールの製造方法。 - 【請求項１５】 前記熱電素子群の導通検査を行う工程
と、前記導通検査により導通不良と判定した場合に前記
孔を分割して形成された凹部内に導電材を補充する工程
と、を有することを特徴とする請求項１４に記載の熱電
モジュールの製造方法。
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| JP2001397462A JP4161572B2 (ja) | 2001-12-27 | 2001-12-27 | 熱電モジュール |
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|---|---|---|---|
| JP2001397462A JP4161572B2 (ja) | 2001-12-27 | 2001-12-27 | 熱電モジュール |
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| JP4161572B2 JP4161572B2 (ja) | 2008-10-08 |
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| CN (2) | CN100356600C (ja) |
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