JP2006210806A - 熱電変換モジュールの製造方法およびその製造方法に適用される絶縁性基板 - Google Patents

Abstract

【課題】 様々な大きさの熱電変換モジュールを低コストで効率的に製造可能とする。
【解決手段】 絶縁性基板３０に、Ｐ型とＮ型の熱電変換素子を貫通嵌合する複数の素子嵌合孔３と、絶縁性基板３０を分割するための１つ以上の分割線６（６ａ，６ｂ）とを形成する（図１（ａ））。その後、分割線６ａに沿って絶縁性基板３０を分割することによる分割基板１の形成と、素子嵌合孔３への対応するＰ型とＮ型の熱電変換素子５（５ａ，５ｂ）の貫通嵌合と、熱電変換素子貫通嵌合後に、Ｐ型とＮ型の熱電変換素子５ａ，５ｂを電極２を介して交互に電気的に接続することによる分割基板１毎の熱電変換素子回路の形成とを行う（図１（ｂ））。分割線６ａは分割基板１毎の熱電変換素子の回路がＰ型とＮ型のうち一方の型の熱電変換素子を接続始端として他方の型の熱電変換素子を接続終端とする回路となるように形成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば光通信用部品、理化学機器、携帯用クーラ、半導体プロセス中でのプロセス温度管理等に用いられて冷却や加熱を行う熱電変換モジュールや、ゼーベック効果を利用して発電を行う熱電変換モジュールの製造方法およびその製造方法に適用される絶縁性基板に関するものである。

ペルチェモジュール等の熱電変換モジュールが、光通信分野等の様々な分野に用いられており、様々な熱電変換モジュールの構成が提案されている。図７には、代表的な熱電変換モジュールの構造の一例が示されている。この熱電変換モジュールはペルチェモジュールであり、複数の素子嵌合孔３を有する絶縁性基板（絶縁支持板）３０の素子嵌合孔３に、熱電変換素子５（５ａ，５ｂ）を貫通嵌合して形成されている。（例えば特許文献１、２、参照。）。

ペルチェモジュールの熱電変換素子５（５ａ，５ｂ）は、ペルチェ素子として一般的に知られており、Ｐ型半導体により形成されたＰ型（ｐ型）の熱電変換素子５ａと、Ｎ型半導体により形成されたＮ型（ｎ型）の熱電変換素子５ｂとを有する。Ｐ型およびＮ型の熱電変換素子５（５ａ，５ｂ）は、例えば長さが０．５〜３．０ｍｍ程度のビスマス・テルル等の半導体単結晶で構成されている。

前記絶縁性基板３０は、例えば厚さが０．２〜１．０ｍｍ程度の電気絶縁物の板、例えばガラスエポキシ板により構成されており、この絶縁性基板３０の上下側に、熱電変換素子５（５ａ，５ｂ）が、例えば０．１〜１．６ｍｍ程度突出するように、Ｐ型の熱電変換素子５ａとＮ型の熱電変換素子５ｂが、それぞれ、対応する素子嵌合孔３に貫通嵌合されて交互に配置されている。

また、Ｐ型とＮ型の熱電変換素子５（５ａ，５ｂ）の素子嵌合孔３への貫通方向の一端側（ここでは上側）と他端側（ここでは下側）には、それぞれ電極２が配置されている。これらの電極２はいずれも半田付け等により熱電変換素子５（５ａ，５ｂ）に接合されており、熱電変換素子５（５ａ，５ｂ）は、対応する電極２を介して電気的に直列に接続されて熱電変換素子５（５ａ，５ｂ）の回路（ＰＮ素子対）が形成されている。なお、図に半田は図示されていない。また、熱電変換素子５（５ａ，５ｂ）の回路は、図示されていないリード端子とリード線を介して電源回路等に接続されている。

上記熱電変換素子５（５ａ，５ｂ）の回路に電流を流すと、Ｐ型の熱電変換素子５ａとＮ型の熱電変換素子５ｂに電極２を介して電流が流れて、熱電変換素子５（５ａ，５ｂ）と電極２との接合部（界面）で冷却・加熱効果が生じる。つまり、前記接合部を流れる電流の方向によって熱電変換素子５（５ａ，５ｂ）の一方の端部が発熱せしめられると共に他方の端部が冷却せしめられるいわゆるペルチェ効果が生じる。

このペルチェ効果によって熱電変換素子５（５ａ，５ｂ）の一方の端部、例えば上端部が発熱せしめられると、この熱がペルチェモジュールの上側に設けられた部材に伝えられ、この部材の加熱が行われる。また、その逆に、ペルチェ効果によって熱電変換素子５（５ａ，５ｂ）の例えば上端部が冷却せしめられると、ペルチェモジュールの上側に設けられた部材の冷却（吸熱）が行われる。

特開平９−１８１３６２号公報 特開平１０−１７８２１６号公報

ところで、近年、ペルチェモジュール等の熱電変換モジュールにおいて、用途に合わせた様々な大きさの熱電変換モジュールが求められるようになってきている。

しかしながら、このような需要に対応させて、様々な大きさの絶縁性基板３０を個々に形成するには、それぞれの絶縁性基板３０に対応させて様々な大きさの金型を形成しなければならないため、金型の作製に時間やコストがかかり、また、その金型を用いて個々に絶縁性基板３０を形成する作業にも時間がかかるため、その分だけ熱電変換モジュールのコストアップを招くといった問題が生じる。

本発明は、上記課題を解決するために成されたものであり、その目的は、熱電変換モジュールの大きさの需要に対応させて、様々な大きさの熱電変換モジュールを低コストで効率的に製造可能な熱電変換モジュールの製造方法とその製造方法に適用される絶縁性基板を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は次のような構成をもって課題を解決するための手段としている。すなわち、第１の発明の熱電変換モジュールの製造方法は、絶縁性基板にＰ型とＮ型の熱電変換素子を貫通嵌合するための複数の素子嵌合孔を互いに間隔を介して配列形成する工程と、前記絶縁性基板を分割するための１つ以上の分割線を形成する工程と、前記絶縁性基板に前記素子嵌合孔と前記分割線とを形成した後に、該分割線の少なくとも１つに沿って前記絶縁性基板を分割して分割基板を形成する工程と、前記素子嵌合孔にそれぞれ対応するＰ型とＮ型の熱電変換素子を貫通嵌合する工程と、該熱電変換素子の貫通嵌合工程の後に、前記Ｐ型とＮ型の熱電変換素子を電極を介して交互に前記分割基板毎に電気的に接続して熱電変換素子の回路を形成する工程とを有し、前記分割線は前記分割基板毎の熱電変換素子の回路がＰ型とＮ型のうち一方の型の熱電変換素子を前記回路の接続始端として他方の型の熱電変換素子を前記回路の接続終端とする回路となるように前記素子嵌合孔の配列形態を分ける態様に形成する構成をもって課題を解決する手段としている。

また、第２の発明の熱電変換モジュールの製造方法は、上記第１の発明の構成に加え、前記分割線は絶縁性基板の表面側と裏面側の少なくとも一方側に形成した溝と分割線の長手方向に破線状に形成した孔の少なくとも一方を設けて形成する構成をもって課題を解決する手段としている。

さらに、第３の発明の熱電変換モジュールの製造方法は、上記第１または第２の発明の構成に加え、前記分割線は絶縁性基板を互いに異なる複数通りの分割形態に分割できる態様に複数本形成し、前記複数本の分割線のうちの少なくとも一部の分割線を選択し、該選択した分割線に沿って前記絶縁性基板を分割して分割基板を形成する構成をもって課題を解決する手段としている。

さらに、第４の発明の熱電変換モジュールの製造方法は、上記第１または第２または第３の発明の構成に加え、前記分割線に沿った絶縁性基板の分割を行う前に、前記分割線に沿った絶縁性基板の分割により形成されると想定される分割基板毎の熱電変換素子の回路の接続始端および接続終端に接続される端子の取り付け用の接続用孔部を、絶縁性基板の外周側端部領域に形成する構成をもって課題を解決する手段としている。

さらに、第５の発明の絶縁性基板は、上記第１乃至第４のいずれか一つの発明の熱電変換モジュールの製造方法に適用される絶縁性基板であって、該絶縁性基板はＰ型とＮ型の熱電変換素子を貫通嵌合するための互いに間隔を介して配列形成された複数の素子嵌合孔と、絶縁性基板を分割することにより複数の分割基板を形成するための１つ以上の分割線とを有しており、該分割線の少なくとも１つに沿って前記絶縁性基板を分割して形成される分割基板毎に、前記素子嵌合孔にそれぞれ貫通嵌合されるＰ型とＮ型の熱電変換素子を電極を介して交互に電気的に接続して熱電変換素子の回路を形成することを想定した場合に、該熱電変換素子の回路がＰ型とＮ型のうち一方の型の熱電変換素子を前記回路の接続始端として他方の型の熱電変換素子を前記回路の接続終端とする回路となるように前記素子嵌合孔の配列形態を分ける態様に前記分割線が形成され、前記複数の分割基板毎の熱電変換素子の回路の接続始端と接続終端とに接続される端子の取り付け用の接続用孔部が絶縁性基板の外周側端部領域に形成されている構成をもって課題を解決する手段としている。

本発明の熱電変換モジュールの製造方法によれば、絶縁性基板にＰ型とＮ型の熱電変換素子を貫通嵌合するための複数の素子嵌合孔を互いに間隔を介して配列形成する工程と、前記絶縁性基板を分割するための１つ以上の分割線を形成する工程と、前記絶縁性基板に前記素子嵌合孔と前記分割線とを形成した後に、該分割線の少なくとも１つに沿って前記絶縁性基板を分割して分割基板を形成する工程とを有しているので、１つの絶縁性基板を用いて、絶縁性基板に素子嵌合孔を複数配列形成した複数の分割基板を形成することができる。

つまり、本発明によれば、１つの分割基板の大きさに対応させて、その大きさの絶縁性基板を形成するための様々な種類の金型を製造しなくても、分割前の絶縁性基板の金型を用いて絶縁性基板を製造し、その後、絶縁性基板を適宜の大きさに分割して分割基板を形成すればよいので、金型を多数種製造するための手間や時間やコストを削減でき、低コストで分割基板を形成し、その分割基板毎に、Ｐ型とＮ型の熱電変換素子の回路を形成して、複数の熱電変換モジュールを効率的に製造できる。

また、本発明の熱電変換モジュールの製造方法によれば、前記分割線は前記分割基板毎の熱電変換素子の回路がＰ型とＮ型のうち一方の型の熱電変換素子を前記回路の接続始端として他方の型の熱電変換素子を前記回路の接続終端とする回路となるように前記素子嵌合孔の配列形態を分ける態様に形成するので、分割基板毎の熱電変換素子の回路を的確に形成できる。

なお、本発明の熱電変換モジュールの製造方法において、例えば、熱電変換素子の回路の形成後に絶縁性基板を分割すれば、素子嵌合孔への熱電変換素子の嵌合を一括して行うことができ、複数の熱電変換モジュールを一括形成できる。

また、本発明の熱電変換モジュールの製造方法において、分割線は絶縁性基板の表面側と裏面側の少なくとも一方側に形成した溝と分割線の長手方向に破線状に形成した孔の少なくとも一方を設けて形成する構成によれば、分割線に沿っての絶縁性基板の分割を、容易に、かつ、的確に行うことができる。

さらに、本発明の熱電変換モジュールの製造方法において、分割線は絶縁性基板を互いに異なる複数通りの分割形態に分割できる態様に複数本形成し、前記複数本の分割線のうちの少なくとも一部の分割線を選択し、該選択した分割線に沿って前記絶縁性基板を分割して分割基板を形成する構成によれば、必要に応じた分だけ分割線を選択して分割基板を形成することにより、適宜必要とされる形態の分割基板を形成できる。

したがって、同じ大きさの絶縁性基板を用い、熱電変換モジュールの需要に応じて、その時々で、熱電変換素子の配列形態や大きさが様々な熱電変換モジュールを製造することができるので、例えば少量多品種の熱電変換モジュールの需要に対しても的確に対応できる。

さらに、本発明の熱電変換モジュールの製造方法において、分割線に沿った絶縁性基板の分割を行う前に、前記分割線に沿った絶縁性基板の分割により形成されると想定される分割基板毎の熱電変換素子の回路の接続始端および接続終端に接続される端子の取り付け用の接続用孔部を、絶縁性基板の外周側端部領域に形成する構成によれば、端子の取り付け用の接続用孔部を用いて、分割基板毎に熱電変換素子の回路に接続する端子を取り付けることができ、分割基板毎に、熱電変換モジュールをより容易に、的確に製造できる。

さらに、本発明の絶縁性基板によれば、上記熱電変換モジュールの製造方法に適用するために、絶縁性基板はＰ型とＮ型の熱電変換素子を貫通嵌合するための互いに間隔を介して配列形成された複数の素子嵌合孔と、絶縁性基板を分割することにより複数の分割基板を形成するための１つ以上の分割線とを有し、複数の分割基板毎の熱電変換素子の回路の接続始端と接続終端に接続される端子の取り付け用の接続用孔部が絶縁性基板の外周側端部領域に形成されているので、この絶縁性基板を適用して上記熱電変換モジュールの製造方法により、効率的に、需要に合わせた熱電変換モジュールを製造することができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、本実施形態例の説明において、従来例と同一名称部分には同一符号を付し、その重複説明は省略又は簡略化する。

図１には、本発明に係る熱電変換モジュールの製造方法の一実施形態例における一部工程が平面図により示されている。図１（ａ）に示すように、本実施形態例は、まず、例えばガラス繊維強化のエポキシ樹脂等により形成された絶縁性基板３０に、Ｐ型とＮ型の熱電変換素子５（５ａ，５ｂ）を貫通嵌合するための複数の素子嵌合孔３を互いに間隔を介して配列形成し、かつ、絶縁性基板３０を分割するための１つ以上の分割線６（６ａ，６ｂ）を形成する工程を有している。

また、本実施形態例は、上記素子嵌合孔３と分割線６との形成後に、分割線６の少なくとも１つ、つまり、ここでは、２本の分割線６ａに沿って絶縁性基板３０を４等分に分割し、図１（ｂ）に示すように、複数の分割基板１を形成する工程と、前記素子嵌合孔３にそれぞれ対応するＰ型とＮ型の熱電変換素子５（５ａ，５ｂ）を貫通嵌合する工程と、該熱電変換素子の貫通嵌合工程後に、図３に示すように、Ｐ型とＮ型の熱電変換素子５（５ａ，５ｂ）を、電極２を介して交互に、分割基板１毎に電気的に接続して熱電変換素子５（５ａ，５ｂ）の回路を形成する工程とを有している。

前記分割線６（６ａ，６ｂ）は、分割基板１を標準化されたサイズに形成することを想定し、かつ、分割基板１毎の熱電変換素子５（５ａ，５ｂ）の回路がＰ型とＮ型のうち一方の型の熱電変換素子５を前記回路の接続始端として他方の型の熱電変換素子を前記回路の接続終端とする回路となるように、前記素子嵌合孔３の配列形態を分ける態様に形成する。

また、本実施形態例において、分割線６（６ａ，６ｂ）は絶縁性基板３０を互いに異なる複数通りの分割形態に分割できる態様に複数本形成し、前記複数本の分割線６（６ａ，６ｂ）のうちの一部の分割線６ａを選択し、該選択した分割線６ａに沿って絶縁性基板３０を分割して分割基板１を形成する。なお、本実施形態例では、分割線６を、隣り合う素子嵌合孔３の間に形成している。

さらに、分割線６（６ａ，６ｂ）は、分割線６（６ａ，６ｂ）の長手方向に破線状に形成した孔により形成する。図２（ａ）には、この孔の断面形状が示されている。

なお、分割線６（６ａ，６ｂ）の形成方法は、特に限定されるものでなく、適宜設定されるものであるが、例えば、図２（ｂ）〜（ｄ）の断面図に示すように、絶縁性基板３０の表面側と裏面側の少なくとも一方側に形成した溝と分割線の長手方向に破線状に形成した孔の少なくとも一方を設けて形成することができる。分割線６を図２（ａ）〜（ｄ）のような態様に形成すると、分割線６に沿った絶縁性基板３０の分割を容易に、かつ、的確に行うことができる。

また、本実施形態例では、図１（ａ）に示すように、分割線６ａに沿った絶縁性基板３０の分割を行う前に、分割線６ａに沿った絶縁性基板３０の分割により形成されると想定される分割基板１毎の熱電変換素子５（５ａ，５ｂ）の回路の接続始端および接続終端に接続される端子（リード端子）の取り付け用の接続用孔部７を、絶縁性基板３０の外周側端部領域に形成する。そして、図１（ｂ）の平面図および図３の断面図に示すように、端子１０を、端子固定具１１によって、分割基板１毎に対応する接続用孔部７に取り付ける。

なお、本実施形態例において、前記複数の分割基板１の形成工程と、素子嵌合孔３への熱電変換素子５（５ａ，５ｂ）の貫通嵌合工程と、熱電変換素子の貫通嵌合工程の後に行う熱電変換素子５（５ａ，５ｂ）の回路形成工程は、適宜の順序で行われる。

つまり、例えば分割基板１を形成して、その後、分割基板１毎に、素子嵌合孔３への熱電変換素子５（５ａ，５ｂ）の貫通嵌合と熱電変換素子５（５ａ，５ｂ）の回路を形成してもよいし、図４に示すように、素子嵌合孔３への熱電変換素子５（５ａ，５ｂ）の貫通嵌合と熱電変換素子５（５ａ，５ｂ）の回路の形成後に、分割線６ａに沿った絶縁性基板３０の分割を行ってもよい。また、素子嵌合孔３への熱電変換素子５（５ａ，５ｂ）の貫通嵌合後に、分割線６ａに沿った絶縁性基板３０の分割を行い、その後、分割基板１毎に、熱電変換素子５（５ａ，５ｂ）の回路の形成を行ってもよい。

また、図１（ｂ）に示した態様に熱電変換モジュールを製造した後、熱電変換素子５（５ａ，５ｂ）を電極２を介して挟む態様でカバー部材を設ける等の、付属構成を設けてもよい。

本実施形態例は以上のようにして熱電変換モジュールを製造するものであり、この製造に適用される絶縁性基板３０は、図１（ａ）に示したように、Ｐ型とＮ型の熱電変換素子５（５ａ，５ｂ）を貫通嵌合するための互いに間隔を介して配列形成された複数の素子嵌合孔３と、絶縁性基板３０を分割することにより複数の分割基板１を形成するための１つ以上の分割線６とを有し、複数の分割基板１毎の熱電変換素子５（５ａ，５ｂ）の回路の接続始端と接続終端に接続される端子１０の取り付け用の接続用孔部７が絶縁性基板の外周側端部領域に形成されている。

そして、本実施形態例では、この絶縁性基板３０を用い、前記分割線６ａに沿って絶縁性基板３０を分割して形成される分割基板１毎に、図３に示したように、前記素子嵌合孔３にそれぞれ貫通嵌合されるＰ型とＮ型の熱電変換素子５（５ａ，５ｂ）を電極２を介して交互に電気的に接続し、分割基板１毎に熱電変換素子５（５ａ，５ｂ）の回路を形成することにより、複数の熱電変換モジュールを効率的に製造できる。

つまり、本実施形態例によれば、分割前の絶縁性基板３０の金型を用いて絶縁性基板３０を製造し、その後、絶縁性基板３０を適宜の大きさ（ここでは４分の１）に分割して分割基板１を形成すればよいので、分割基板１の製造を効率的に行うことができ、低コストで分割基板１を形成できる。そして、分割基板１毎に、Ｐ型とＮ型の熱電変換素子５（５ａ，５ｂ）の回路を形成して、複数の熱電変換モジュールを効率的に製造できる。

また、本実施形態例の熱電変換モジュールの製造方法によれば、前記分割線６（６ａ，６ｂ）は、分割基板１毎の熱電変換素子５（５ａ，５ｂ）の回路がＰ型とＮ型のうち一方の型の熱電変換素子５（５ａ，５ｂ）を前記回路の接続始端として他方の型の熱電変換素子５（５ａ，５ｂ）を前記回路の接続終端とする回路となるように前記素子嵌合孔３の配列形態を分ける態様に形成するので、分割基板１毎の熱電変換素子５（５ａ，５ｂ）の回路を的確に形成できる。

さらに、本実施形態例の熱電変換モジュールの製造方法によれば、分割基板１を標準化されたサイズに形成することを想定して分割線６（６ａ，６ｂ）を形成し、分割基板１を形成しているので、標準化されたサイズの熱電変換モジュールを量産化でき、製造する熱電変換モジュールのコストダウンを図ることができる。

さらに、本実施形態例の熱電変換モジュールの製造方法によれば、分割線６（６ａ，６ｂ）は、絶縁性基板３０を互いに異なる複数通りの分割形態に分割できる態様に複数本形成し、前記複数本の分割線６（６ａ，６ｂ）のうちの一部の分割線６ａを選択し、該選択した分割線６ａに沿って絶縁性基板３０を分割して分割基板１を形成するので、必要に応じた分だけの分割線６ａを選択して分割基板１を形成することにより、適宜必要とされる形態の分割基板１を形成できる。

例えば、図５（ｂ）には、本実施形態例に適用した絶縁性基板３０と同様の絶縁性基板３０を適用し、複数本の分割線６のうち、図５（ａ）に示すように、本実施形態例で選択した分割線６ａとは異なる分割線６（ここでは６ｃ）を選択し、該選択した分割線６に沿って絶縁性基板３０を分割して分割基板１を形成する場合に形成される熱電変換モジュールの例が示されている。

図１、図５を比較してみると明らかなように、本実施形態例に適用した絶縁性基板３０のように、絶縁性基板３０を互いに異なる複数通りの分割形態に分割できる態様に分割線６を複数本形成すれば、どの分割線６を選択して絶縁性基板３０を分割するかによって、随時、適宜必要とされる形態の分割基板１を形成できる。

したがって、本実施形態例のように、分割線６を、絶縁性基板３０を互いに異なる複数通りの分割形態に分割できる態様に複数本形成すれば、同じ大きさの絶縁性基板３０を用い、その時々の熱電変換モジュールの需要に応じて、熱電変換素子の配列形態や大きさが様々な熱電変換モジュールを製造することができる。また、分割線６の形成態様によっては、標準化されたサイズのみならず、例えば少量多品種の熱電変換モジュールの需要に対しても的確に対応できる。

さらに、本実施形態例によれば、分割線６ａ（および６ｃ）に沿った絶縁性基板３０の分割を行う前に、分割線６ａに沿った絶縁性基板３０の分割により形成されると想定される分割基板１毎の熱電変換素子５（５ａ，５ｂ）の回路の接続始端および接続終端に接続される端子１０の取り付け用の接続用孔部７を、絶縁性基板３０の外周側端部領域に形成するので、端子１０の取り付け用の接続用孔部７を用いて、分割基板１毎に熱電変換素子５（５ａ，５ｂ）の回路に接続する端子１０を取り付けることができ、分割基板１毎に、熱電変換モジュールをより容易に、的確に製造できる。

なお、本発明は上記実施形態例に限定されることはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば上記実施形態例では、絶縁性基板３０に、素子嵌合孔３を互いに間隔を介して配列形成した後、分割線６を形成したが、その逆に、分割線６を形成した後に、素子嵌合孔３を形成してもよい。

また、上記実施形態例では、分割基板１を標準化されたサイズに形成することを想定して分割線６を形成したが、分割線６に沿って絶縁性基板３０を分割して形成される分割基板１のサイズは、適宜設定されるものであり、求められる分割基板１のサイズやその分割基板１に配列される熱電変換素子５（５ａ，５ｂ）の配列形態に対応させて分割線６を形成すればよい。

さらに、上記実施形態例では、分割線６は、絶縁性基板３０を互いに異なる複数通りの分割形態に分割できる態様に複数本形成し、前記複数本の分割線６（６ａ，６ｂ）のうちの一部の分割線６ａを選択し、該選択した分割線６ａに沿って絶縁性基板３０を分割して分割基板１を形成したが、分割線６は、求められる分割基板１の大きさや形状、熱電変換素子５（５ａ，５ｂ）の配列態様等に対応させて、絶縁性基板３０を１通りの分割形態に分割する態様に形成してもよく、全ての分割線６に沿って絶縁性基板３０を分割して分割基板１を形成してもよい。

さらに、上記実施形態例では、隣り合う素子嵌合孔３の間に分割線６を形成したが、分割線６の形成位置は、例えば図６（ａ）に示すように、素子嵌合孔３にかかる（対応する素子嵌合孔３を分割する）態様に形成してもよい。この場合、例えば図６（ｂ）に示すように、分割線６に沿って切断された端部領域の素子嵌合孔３は切り欠きとなって、熱電変換素子５を挿入嵌合できなくなるので、分割後の絶縁性基板３０に熱電変換素子を挿入嵌合して形成される熱電変換モジュールは、例えば図６（ｃ）に示すようになる。

そうすると、例えば熱電変換モジュールの端部（４つの辺）と、それぞれの辺と隣り合う熱電変換素子５との距離が均一になる（つまり、絶縁性基板３０の端部の辺から熱電変換素子５の配列領域までの距離がいずれもほぼ等しくなる）。この場合、熱電変換モジュールをその取り付け場所に取り付ける場合に、熱電変換モジュールをどの向きにしても（例えば表面と裏面とを逆にしたりしても）取り付けることとが可能となり、熱電変換モジュールの取り付け態様の自由度を向上できるので、熱電変換モジュールの取り付けがしやすくなる。

さらに、上記実施形態例では、分割線６ａに沿った絶縁性基板３０の分割を行う前に、分割線６ａに沿った絶縁性基板３０の分割により形成されると想定される分割基板１毎の熱電変換素子５（５ａ，５ｂ）の回路の接続始端および接続終端に接続される端子１０の取り付け用の接続用孔部７を形成したが、接続用孔部７の代わりに、端子１０の取り付け用の溝部等を形成してもよいし、接続用孔部７や溝部等を設けずに、端子１０の取り付けを用いずに行ってもよい。なお、端子１０の取り付け形態に対応させて、端子１０の形状も適宜設定するとよい。

さらに、上記説明は熱電変換モジュールとしてのペルチェモジュールの製造について例を挙げて説明したが、本発明の熱電変換モジュールの製造方法は、ゼーベック効果を利用して発電を行う熱電変換モジュールの製造方法にも適用できる。

本発明に係る熱電変換モジュールの製造方法の一実施形態例における一部工程を模式的に示す平面説明図である。 上記実施形態例および他の実施形態例の熱電変換モジュールの製造方法に適用される絶縁性基板の分割線の断面説明図である。 上記実施形態例の熱電変換モジュールの製造方法により製造される熱電変換モジュールの例を示す側面図である。 上記実施形態例の熱電変換モジュールの製造工程における一工程例を平面図により示す説明図である。 本発明に係る熱電変換モジュールの製造方法の他の実施形態例における一部工程を示す平面説明図である。 本発明に係る熱電変換モジュールの製造方法の他の実施形態例における一部工程を示す平面説明図である。 従来の熱電変換モジュールの一例を側面図により示す説明図である。

符号の説明

１ 分割基板
２ 電極
５，５ａ，５ｂ 熱電変換素子
６，６ａ，６ｂ 分割線
７ 接続用孔部
１０ 端子
３０ 絶縁性基板

Claims (5)

1. 絶縁性基板にＰ型とＮ型の熱電変換素子を貫通嵌合するための複数の素子嵌合孔を互いに間隔を介して配列形成する工程と、前記絶縁性基板を分割するための１つ以上の分割線を形成する工程と、前記絶縁性基板に前記素子嵌合孔と前記分割線とを形成した後に、該分割線の少なくとも１つに沿って前記絶縁性基板を分割して分割基板を形成する工程と、前記素子嵌合孔にそれぞれ対応するＰ型とＮ型の熱電変換素子を貫通嵌合する工程と、該熱電変換素子の貫通嵌合工程の後に、前記Ｐ型とＮ型の熱電変換素子を電極を介して交互に前記分割基板毎に電気的に接続して熱電変換素子の回路を形成する工程とを有し、前記分割線は前記分割基板毎の熱電変換素子の回路がＰ型とＮ型のうち一方の型の熱電変換素子を前記回路の接続始端として他方の型の熱電変換素子を前記回路の接続終端とする回路となるように前記素子嵌合孔の配列形態を分ける態様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。
2. 分割線は絶縁性基板の表面側と裏面側の少なくとも一方側に形成した溝と分割線の長手方向に破線状に形成した孔の少なくとも一方を設けて形成することを特徴とする請求項１記載の熱電変換モジュールの製造方法。
3. 分割線は絶縁性基板を互いに異なる複数通りの分割形態に分割できる態様に複数本形成し、前記複数本の分割線のうちの少なくとも一部の分割線を選択し、該選択した分割線に沿って前記絶縁性基板を分割して分割基板を形成することを特徴とする請求項１または請求項２記載の熱電変換モジュールの製造方法。
4. 分割線に沿った絶縁性基板の分割を行う前に、前記分割線に沿った絶縁性基板の分割により形成されると想定される分割基板毎の熱電変換素子の回路の接続始端および接続終端に接続される端子の取り付け用の接続用孔部を、絶縁性基板の外周側端部領域に形成することを特徴とする請求項１または請求項２または請求項３記載の熱電変換モジュールの製造方法。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載の熱電変換モジュールの製造方法に適用される絶縁性基板であって、該絶縁性基板はＰ型とＮ型の熱電変換素子を貫通嵌合するための互いに間隔を介して配列形成された複数の素子嵌合孔と、絶縁性基板を分割することにより複数の分割基板を形成するための１つ以上の分割線とを有しており、該分割線の少なくとも１つに沿って前記絶縁性基板を分割して形成される分割基板毎に、前記素子嵌合孔にそれぞれ貫通嵌合されるＰ型とＮ型の熱電変換素子を電極を介して交互に電気的に接続して熱電変換素子の回路を形成することを想定した場合に、該熱電変換素子の回路がＰ型とＮ型のうち一方の型の熱電変換素子を前記回路の接続始端として他方の型の熱電変換素子を前記回路の接続終端とする回路となるように前記素子嵌合孔の配列形態を分ける態様に前記分割線が形成され、前記複数の分割基板毎の熱電変換素子の回路の接続始端と接続終端とに接続される端子の取り付け用の接続用孔部が絶縁性基板の外周側端部領域に形成されていることを特徴とする絶縁性基板。

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